Reacciones Químicas.

Una reacción química, cambio químico o fenómeno químico, es todo proceso termodinámico en el cual una o más sustancias (llamadas reactantes), por efecto de un factor energético, se transforman, cambiando su estructura molecular y sus enlaces, en otras sustancias llamadas productos. Esas sustancias pueden ser elementos o compuestos. Un ejemplo de reacción química es la formación de óxido de hierro producida al reaccionar el oxígeno del aire con el hierro de forma natural, o una cinta de magnesio al colocarla en una llama se convierte en óxido de magnesio, como un ejemplo de reacción inducida.

A la representación simbólica de las reacciones se les llama ecuaciones químicas.

Para escribir una reacción, se ponen de un lado los compuestos que van a reaccionar, seguidos de una flecha, y por último el resultado. Existen diferentes tipos:

Síntesis: A + B ___ AB

K Cl + O3 ___! K Cl O3

Cloruro de Potasio + Ozono Clorato de Potasio

Descomposición: AB ___ A + B

K Cl O3 ___! K Cl + O3

Clorato de Potasio Cloruro de Potasio + Ozono

Sustitución Simple: AB + C ___ AC + B

2Al + 3H2 SO4 ___! Al2 (SO4)3 + 3H2

Aluminio + Ácido Sulfúrico Sulfato de Aluminio + Dihidrógeno

Sustitución Doble: AB + CD ___ AD + BC

Fe2 (SO4)3 + 6NaOH ___! 2Fe(OH)3 + 3Na2SO4

Sulfato Férrico + Hidróxido de Sodio Hidróxido Férrico + Sulfato de Sodio

Balanceo de Ecuaciones

El balanceo de ecuaciones pretende que en una ecuación química exista el mismo número de átomos tanto reactivos como productos. Para ello se agregan coeficientes que indican el número de moles que se están usando de determinada sustancia. Los subíndices en una fórmula química indican el número de elementos presentes de un compuesto.

Por tanteo:

Se trata de buscar que tanto la parte que reacciona como la resultante tengan el mismo número de átomos. Para ello agregamos coeficientes a las fórmulas (nunca se agregan subíndices)

N2 + O2 ___ NO2

Primero se escriben todos los Elementos que se tengan y se cuentan cuántos átomos están presentes de cada lado de la flecha:

2 - N - 1

2 - O - 2

Se puede ver que al lado derecho le falta un N para estar igual que al izquierdo, entonces se pone un 2 en el lado derecho para tener dos N de ese lado:

N2 + O2 ___ 2NO2

Se vuelven a contar los átomos presentes:

2 - N - 2

2 - O - 4

Ahora se tienen más O del lado derecho que del izquierdo, por lo que se trata de igualar el lado izquierdo agregando dos O:

N2 + 2O2 ___ 2NO2

Se vuelven a contar los átomos:

2 - N - 2

4 - O - 4

Como ya existen igual número de átomos en ambos lados de la flecha, se dice que la reacción está balanceada.

Ejemplo 2:

Fe2(SO4)3 + NaOH ___ Fe(OH)3 + Na2SO4

2 - Fe - 1

3 - S - 1

12 - O - 7

1 - Na - 2

1 - H - 3

Fe2(SO4)3 + NaOH ___ 2Fe(OH)3 + Na2SO4

2 - Fe - 2

3 - S - 1

12 - O - 10

1 - Na - 2

1 - H - 6

Fe2(SO4)3 + NaOH ___ 2Fe(OH)3 + 3Na2SO4

2 - Fe - 2

3 - S - 3

12 - O - 18

1 - Na - 6

1 - H - 6

Fe2(SO4)3 + 6NaOH ___ 2Fe(OH)3 + 3Na2SO4

2 - Fe - 2

3 - S - 3

18 - O - 18

6 - Na - 6

6 - H - 6

Balanceo Por Redox:

• Todos los elementos solos tienen por número de Oxidación 0

• Siempre hay uno que se oxida y otro que se reduce

• Por lo general el Hidrógeno trabaja con valencia +1 y el Oxígeno con valencia -2

• Se identifica el número de valencia de todos los átomos presentes

• El número de valencia será igual al de oxidación

• Se compara el número de oxidación de los átomos de un mismo elemento del lado izquierdo de la flecha con los del lado derecho

• Si el número de oxidación aumentó de izquierda a derecha, se dice que se Oxida, es decir, que pierde electrones.

• Si el número de oxidación disminuyó de izquierda a derecha, se dice que se Reduce, es decir, que gana electrones.

• Se busca que el número de electrones ganados sea igual al número de electrones perdidos, por lo que se multiplica por diferentes coeficientes como sigue:

N de Oxidación 1 3 -2 0 2 1 0

AgNO3 + Cu ___ Cu(NO3)2 + Ag

1 - Ag - 0 (Se Redujo)

0 - Cu - 2 (Se Oxidó)

Cu0 +2e ___ Cu+2

Ag1 - 1e ___ Ag0

Aquí es donde se multiplica por algún número, para que el número de electrones ganados y perdidos sea igual:

Cu0 +2e ___ Cu+2

2[Ag1 - 1e ___ Ag0] =

Cu0 +2e ___ Cu+2

2Ag2 - 2e ___ 2Ag0

Aquí ya quedaron iguales el número de electrones ganados y el número de electrones perdidos.

• Se rescribe la ecuación, poniendo los coeficientes obtenidos en su lugar correspondiente

2AgNO3 + Cu ___ Cu(NO3)2 + 2Ag