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Reacciones químicas y cálculos estequiométricos.   

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Tipos de reacciones químicas

 

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Reacciones químicas que debes estudiar de forma prioritaria este curso

 

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¿Qué se debe hacer?

 

Tipos de reacciones químicas.

·         Reacciones de síntesis también llamadas de composición. Son aquellas en las que dos o más sustancias se unen para formar una nueva.

CaO  +  H2O  à   Ca(OH)2

N2  +  3 H2   à   2 NH3

·         Reacciones de descomposición también llamadas de análisis. Son aquellas en las que una sustancia se descompone en otras de estructura más simple.

CaCO3   à   CaO  +  CO2

·         Reacciones de sustitución también llamadas de desplazamiento. Son aquellas en las que un elemento que forma parte de un compuesto es desplazado y sustituido por otro

Zn   +   H2SO4   à   ZnSO4   +   H2

2 HCl   +   Fe   à   FeCl2   +   H2

·         Reacciones de doble sustitución también llamadas de doble desplazamiento. Son aquellas en las que los compuestos intercambian entre sí algún elemento químico, transformándose en otros dos compuestos distintos.

AgNO3   +   HCl   à   AgCl   +   HNO3

·         Reacciones de oxidación. Son aquellas en las que se combina una sustancia con el oxígeno. Actualmente se denominan reacciones redox y no es necesario que siempre intervenga el oxígeno. En las reacciones de oxidación existe una variación en el número de oxidación de un par de elementos (uno aumenta su número de oxidación y otro lo disminuye)

4 Fe  +  3 O2   à   2 Fe2O3

2 Fe  +  3  Cl2   à   2 FeCl2

Fe  +  S   à   FeS

·         Reacciones de combustión. Son aquellas en las que  se combina el oxígeno y un material oxidable,  viene acompañada de desprendimiento de energía y habitualmente se manifiesta por incandescencia o llama. Por tanto, es un tipo de reacción de oxidación en la que suele intervenir un compuesto de carbono.

C  +  O2   à   CO2

CH4  +  2 O2   à   CO2  +  2 H2O

2 C2H2  +  5 O2   à  4 CO2  +  2 H2O

 

Reacciones químicas que debes estudiar de forma prioritaria este curso.

 

A)      Metales + O2  (Metales: Na, Mg, Fe, Zn, Al)  à Óxidos del metal (Na2O, MgO, Fe2O3, FeO, ZnO, Al2O3)

B)      No metales + O2  (No metales: C, S, H) à  óxidos no metálicos (CO2, CO, SO2, H2O)

C)      Combustiones de materiales orgánicos en presencia de oxígeno.

Compuesto orgánico (Metano, Etano, Propano, Butano, Etanol, Acetileno) + O2 à  CO2 + H2O

Nota:   

-          Metano : CH4

-          Etano: CH3-CH3  (C2H6)

-          Propano: CH3-CH2-CH3  (C3H8)

-          Butano: CH3-CH2-CH2-CH3  (C4H10)

-          Etanol (alcohol etílico):  CH3-CH2OH   (C2H6O)

-          Acetileno (etino): CH ≡ CH   (C2H2)

D)      Ácidos con metales:

Ácidos (HCl, H2SO4, HNO3) + Metales (Mg, Zn)  à

à Sal del ácido (MgCl2, MgSO4, Mg(NO3)2, ZnCl2, ZnSO4, Zn(NO3)2)  +  Hidrógeno (H2)

Nota:

-          HCl  à ácido clorhídrico

-          H2SO4  à ácido sulfúrico

-          HNO3 à ácido nítrico

-          MgCl2 à cloruro de magnesio

-          MgSO4 à  sulfato de magnesio

-          Mg(NO3)2 à nitrato de magnesio

-          ZnCl2 à cloruro de cinc

-          ZnSO4 à sulfato de cinc

-          Zn(NO3)2 à nitrato de cinc

  

¿Qué se debe hacer? 

  1. Se escribe la reacción química con las fórmulas.
  2. Se ajusta la reacción química.
  3. Se calcula a un lado la masa de un mol de la sustancia que nos dan (dato) y la masa de un mol de la sustancia que nos piden (incógnita).
  4. Se escribe debajo de la sustancia correspondiente el dato que da el problema y debajo de la sustancia correspondiente el símbolo de lo que nos piden (m para masa, n para número de moles,...)
  5. Una vez escrito todo lo que se puede extraer del enunciado se siguen los siguientes pasos:

a.       Calcula el número de moles del dato:

b.       Calcula el número de moles de la sustancia incógnita utilizando la relación estequiométrica entre el dato y la incógnita:

c.       Calcula la masa en gramos del dato:

 

 

Ejemplo:

Tengamos 10 kg de aluminio que se oxidan en presencia de oxígeno. Calcula la cantidad de óxido de aluminio que se forma. Datos: MAl = 27 u ,  MO = 16 u 

  1. Se escribe la reacción química:

Al  +  O2  à  Al2O3

  1. Se ajusta la reacción química:

4 Al  + 3 O2  à  2 Al2O3

  1. Se calculan las masas molares de datos e incógnitas:

  1. Se escribe la reacción química con lo conocido / incógnita del problema:

 

 

  1. Continuamos el problema:

a.       Calcula el número de moles del Al: 

 

b.       Calcula el número de moles de Al2O3 utilizando la relación estequiométrica entre Al y Al2O3:

 

c.       Calcula la masa en gramos del Al2O3: 

 

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