Reacciones

ÍNDICE
REACCIONESREACCIONES
QUÍMICASQUÍMICAS
REACCIONEREACCIONE
S QUÍMICASS QUÍMICAS
Nela Álamos
Colegio Alcaste

ÍNDICE
 Transformaciones físicas y
químicas
 Reacción
química
 Tipos de reacciones
químicas
 Ecuación química
 Vídeos
 Ejercicio
s
 Teoría de las reacciones
químicas
 Velocidad de las reacciones
químicas
 Energía de las reacciones
químicas
 Carácter cuantitativo de las reacciones
químicas
REACCIONES QUÍMICASREACCIONES QUÍMICAS
Apéndice: Materiales premiados CNICE páginas Web “Reacciones
Químicas”

ÍNDICE
Cuando se vierte nitrógeno líquido, este hierve
vivamente al adquirir la temperatura ambiente.
 Procesos o cambios físicosProcesos o cambios físicos  Procesos o cambios químicos.Procesos o cambios químicos.
Reacciones químicasReacciones químicas
En la naturaleza se producen gran variedad de cambios, como la dilatación de un metal, los cambios
de estado del agua, la oxidación de algunos metales, el movimiento de los coches, ...
Las sustancias mantienen su
naturaleza y sus propiedades
esenciales, es decir, siguen siendo
las mismas sustancias.
Las sustancias cambian su
naturaleza, se transforman en otras
distintas, que tienen propiedades
diferentes.
La sacarosa (azúcar de mesa) reacciona con
clorato de potasio formando nuevas
sustancias, como esta extraña masa de
carbono.
La ceniza que se crea en la hoguera
es una sustancia distinta a la madera.
El balón de fútbol en movimiento
sigue siendo un balón.
La herrumbre que se forma en la
viga es una sustancia distinta al
hierro.
En la fotosíntesis, las plantas
producen oxígeno y nutrientes a partir
de dióxido de carbono y agua.
Ebullición de nitrógeno
La mantequilla, al derretirse,
sigue siendo mantequilla.
La botella rota sigue siendo de
vidrio.
Reacción entre la
sacarosa y el clorato
potásico
Procesos Físicos y QuímicosProcesos Físicos y Químicos

ÍNDICE
Reacciones QuímicasReacciones Químicas
Las reacciones químicas son cambios químicos, en ellas
unas sustancias desaparecen y se transforman en otras
distintas.
A los componentes que entran en reacción se les llama
reactivos y a los obtenidos productos.
Por ejemplo, al arder metano (CH4) con oxígeno (O2) se forma dióxido de carbono (CO2)
y agua (H2O) , sustancias distintas a las anteriores.

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Ecuaciones QuímicasEcuaciones Químicas
Una ecuación química es la representación escrita y
abreviada de una reacción química.
A la izquierda se escriben las fórmulas de los
reactivos (sustancias reaccionantes)
A la derecha se escriben las fórmulas de los
productos (sustancias resultantes)
Separadas por una flecha.
También pueden contener información sobre el estado
físico de las sustancias y sobre las condiciones de la
reacción.
Ejemplo: Descomposición carbonato de calcio
CaCO3 CaO + CO2
Δ
(s) (g)(s)

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Las ecuaciones tienen que estar ajustadas (igualadas,
balanceadas), es decir, tiene que haber el mismo
número de átomos de cada elemento a ambos lados de
la flecha. Se utilizan entonces, coeficientes
estequiométricos, que son números que se colocan
delante de las fórmulas de reactivos y productos.
3 2 3CH3CH2OH + O2 CO2 + H2O
Ejemplo: Combustión de etanol

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15
2
6 7C6H14O4 + O2 → CO2 + H2O6
2. Ajustar H.
2 C6H14O4 + 15 O2 → 12 CO2 + 14 H2O
4. Multiplicar por
dos
3. Ajustar O.
Comprobar todos los
elementos.
Ecuación Química:
1. Ajustar C.
6 7
Ejemplo: Combustión de trietilenglicol

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Al + HCl → AlCl3 + H2
Ecuación química
Ajuste de la
ecuación
2 6 2 3
Ejemplo: Reacción del aluminio con ácido clorhídrico
Ejemplo: Combustión pentano
Ejemplo: Reacción de monóxido de nitrógeno con oxígeno

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Teoría de las ReaccionesTeoría de las Reacciones
QuímicasQuímicas
Teoría de las colisiones. Estado de transiciónTeoría de las colisiones. Estado de transición
Una reacción química supone la ruptura de ciertos enlaces
de las moléculas de reactivos y la formación de otros
nuevos, para dar lugar a las moléculas de productos.
Cuando se introduce un trozo de sodio
caliente en el interior de un frasco que
contiene gas cloro, se produce una
violenta reacción en la que se forma
una sustancia nueva, el cloruro de
sodio.
Esta reacción se puede expresar así:
Ejemplo: Formación de cloruro de
sodio

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QuímicasQuímicas
Teoría de las colisiones. Estado de transiciónTeoría de las colisiones. Estado de transiciónTodas las reacciones químicas pasan por un estado de transición de máxima
energía, denominado complejo activado (complejo de transición) que es un
agregado constituido por las moléculas reaccionantes y en el que algunos de los
enlaces primitivos se han relajado (o incluso roto) y se han empezado a formar
nuevos enlaces. Es un estado intermedio, de transición, en una reacción química
que posee gran energía, tiene acumulada toda la energía cinética de las moléculas
reaccionantes y por ello es muy inestable y se descompone inmediatamente
originando los productos de reacción.
Ejemplo:
Formación de cloruro
de hidrógeno

ÍNDICE
QuímicasQuímicas
Ejemplo:
CO + NO2 CO→ 2 + NO

ÍNDICE
QuímicasQuímicas

ÍNDICE
QuímicasQuímicas
Teoría de las colisiones. Estado de transiciónTeoría de las colisiones. Estado de transiciónPara que se forme el complejo activado, es necesario que las moléculas
choquen.
Pero puede ocurrir que dos moléculas choquen entre sí y no se produzca
reacción alguna, entonces se dice que el choque no es eficaz o efectivo.
Para que un choque entre moléculas sea eficaz o efectivo es necesario que
cumpla dos condiciones:
 Que las moléculas tengan energía cinética suficiente para romper o
debilitar adecuadamente sus enlaces, es decir, para poder formar el
complejo activado. Estas moléculas se llaman activadas.
La energía cinética de las moléculas, aumenta al hacerlo la temperatura.
Se denomina energía de activación a la energía que necesitan los
reactivos para que puedan formar el complejo activado, es decir para que
la reacción se produzca. Es la diferencia entre la energía del complejo
activado y la suma de las entalpías de los reactivos.
 Que las moléculas al chocar lo hagan con la orientación adecuada para
que se puedan romper los enlaces moleculares.
Cuando se cumplen estas condiciones se verifica la reacción entre las
moléculas.
Simulador
choques

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QuímicasQuímicas
Choque eficaz. Las moléculas chocan con la orientación adecuada
Choque no eficaz. Las moléculas, al chocar, no tienen la orientación
adecuada

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Velocidad de las ReaccionesVelocidad de las Reacciones
QuímicasQuímicasLa velocidad de una reacción es la cantidad de sustancia formada o
transformada por unidad de tiempo
No todas las reacciones transcurren con la misma velocidad. Algunas reacciones
químicas se producen de forma casi instantánea y otras trascurren lentamente.
Por ejemplo, las explosiones y detonaciones son tan rápidas que resulta muy
difícil medir su velocidad, sin embargo, el cemento necesita varios días para
fraguar, es decir, para endurecer, es una reacción lenta.
La velocidad de una reacción depende de:La velocidad de una reacción depende de:
 La energía de activación de la reacción: si la energía de activación es alta
la reacción será lenta y si es baja la reacción será rápida.
 El número de choques eficaces entre las partículas que reaccionan
(átomos, moléculas o iones): cuanto mayor sea el número de choques
eficaces mayor será la velocidad de reacción.

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Los factores que determinan la velocidad de reacción son:Los factores que determinan la velocidad de reacción son:
 La naturaleza de los reactivos: determina cuál será la energía de activación de cada
reacción.
 La concentración de los reactivos: la velocidad de una reacción aumenta con la
concentración de los reactivos ya que aumenta el número de choques.
Para aumentar la concentración de un gas es necesario aumentar su presión. Para
aumentar la concentración de una disolución habrá que aumentar la cantidad de
soluto.
 El estado físico de los reactivos: las reacciones entre gases y entre sustancias en
disolución serán las más rápidas, pues las partículas se muevan con mayor libertad y
velocidad, produciéndose un mayor número de colisiones entre ellas. Las reacciones
de los sólidos con líquidos o gases no son generalmente muy rápidas, pero si el
sólido está triturado o pulverizado, aumenta la velocidad de reacción, porque al
aumentar la superficie de contacto entre del sólido con el líquido o el gas, también
aumenta el número de choques.
 La temperatura: la velocidad de reacción aumenta con la temperatura. Al aumentar
temperatura, aumenta la energía cinética de las partículas (aumenta la velocidad con
que se mueven), con lo que la probabilidad de que se produzcan choques eficaces
es mayor.
 Los catalizadores: son sustancias distintas de los reactivos y productos que
modifican la velocidad de una reacción, recuperándose íntegramente cuando la
reacción finaliza.
Los catalizadores hacen que la reacción transcurra por un camino diferente en que la
Velocidad de las ReaccionesVelocidad de las Reacciones
QuímicasQuímicas

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Energía en las ReaccionesEnergía en las Reacciones
QuímicasQuímicasEn las reacciones químicas se producen transformaciones de energía, además de
materia.
La energía interna de una sustancia es la suma de todas las energías de esa sustancia,
debida a las posiciones y los movimientos de las partículas subatómicas, de los átomos y
de las moléculas que la constituyen, y a las uniones de los átomos.
En todas las reacciones químicas se produce una variación en la energía interna de las
sustancias que intervienen. En el estado inicial los reactivos tienen una energía interna y
en el estado final los productos tienen otra. La diferencia de energía entre ambos estados
se absorbe (reacciones endoenergéticas) o se desprende en la reacción (reacciones
exoenergéticas), Si el sistema químico disminuye su energía, la comunica al medio
ambiente, y si la aumenta, es porque la ha absorbido de él.
Atendiendo al intercambio de energía en forma de calor con el exterior, las reacciones se
clasifican en:
 Exotérmicas: desprenden energía en forma de calor.
Ejemplo: Combustión de metano CH4 + 2 O2 → CO2 +2 H2O + 890 kJ
La ecuación termoquímica indica que por cada mol de metano (16 g) quemado se
liberan 890 kJ.
 Endotérmicas: absorben energía en forma de calor.
Ejemplo: Descomposición de óxido de mercurio 2 HgO + 181 kJ → 2 Hg + O2
La ecuación termoquímica indica que por cada dos moles de óxido de mercurio que
se descomponen se absorben del medio 181 kJ

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QQuuiimmiioolluummiinniisscceenncciiaa
Algunas reacciones químicas exoenergéticas emiten en energía en forma de radiación luminosa.
ÍNDICE

ÍNDICE
QuímicasQuímicas
Reacción endotérmica: Absorbe calor
∑Hproductos > ∑Hreactivos
Reacción exotérmica: Desprende calor
∑Hproductos < ∑Hreactivos
Se denomina entalpía de reacción (∆H) al calor absorbido o desprendido en una reacción
química a presión constante.
Es la diferencia entre la suma de las entalpías de los productos y la suma de las entalpías de
los reactivos: ∑Hproductos - ∑Hreactivos.

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EXOTÉRMICA
QuímicasQuímicas
Al calentar la termita se produce una reacción
fuertemente exotérmica. El aluminio reacciona con óxido
de hierro (III), produciendo una lluvia de chispas de hierro
fundido.
En una reacción exotérmica, la energía se pierde en
forma de calor, la cantidad de calor perdida depende de
la cantidad de reactivos disponible.
ENDOTÉRMICA
La reacción entre sulfocianuro amónico e hidróxido de
bario octahidratado es una reacción endotérmica.
Absorbe una cantidad de calor del exterior del recipiente
que produce la congelación del vapor de agua del aire.
En una reacción endotérmica, la energía se absorbe en
forma de calor.

ÍNDICE
QuímicasQuímicas
Reacción endotérmica: Absorbe
calor
∑Hproductos > ∑Hreactivos
Diagramas entálpicos (Diagramas de energía)Diagramas entálpicos (Diagramas de energía)
Reacción exotérmica: Desprende calor
∑Hproductos < ∑Hreactivos

ÍNDICE Energía en las ReaccionesEnergía en las Reacciones
QuímicasQuímicasDiagramas entálpicos (Diagramas de energía)Diagramas entálpicos (Diagramas de energía)

ÍNDICE
Carácter cuantitativo de lasCarácter cuantitativo de las
Ley de conservación de la masa. Ley de Lavoisier (1743-
1794)
En toda reacción química la masa total de las sustancias
que reaccionan (reactivos) es igual a la masa total de las
sustancias que se obtienen (productos).Ejemplo: Conservación de la masa en la reacción química entre el nitrato de plomo y el yoduro de potasio
2 IK + Pb(NO3)2 PbI2 + 2 KNO3
Se prepara una disolución de nitrato de plomo en un vaso y otra de yoduro de potasio en otro. Se colocan en una
balanza y se comprueba que entre las dos pesan 13,21g.
Después se mezclan, observando que aparece una sustancia nueva (precipitado amarillo): el yoduro de plomo.
Nuevamente se colocan en la balanza y se comprueba que pesan 13,21 g.
La masa no ha variado en el transcurso de la reacción.
Conservación de la masa en la reacción entre el fósforo y el cloro : 2 P + 5 Cl 2 2 PbCl5
Ejemplos: Conservación de la masa en la reacción entre el azufre y el hierro : S + Fe FeS

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Carácter cuantitativo de las reacciones químicas
Puesto que en una ecuación química debe conservarse la masa y la carga, la ecuación química
adquiere de este modo las características de una ecuación matemática.
Una ecuación química no sólo indica las sustancias que se producen al reaccionar unas con otras,
sino que también informa sobre las cantidades de estas sustancias. Es decir, es una expresión tanto
cuantitativa, como cualitativa de una reacción química.
Ejemplo: Reacción de formación de agua 2 H2 + O2 → 2 H2O
Una ecuación química puede interpretarse tanto sobre una base
molecular como molar.
Al reaccionar dos moléculas de hidrógeno con una molécula de oxígeno,
se forman dos moléculas de agua.
Al reaccionar dos moles de hidrógeno con un mol de oxígeno, se forman
dos moles de agua.
Relaciones
Estequiométricas

ÍNDICE
Carácter cuantitativo de las reacciones químicas
Ejemplo: Reacción de formación de NO: N2 + O2 → 2 NO
Al reaccionar una molécula de nitrógeno con una molécula de oxígeno,
se forman dos moléculas de NO.
Al reaccionar un mol de nitrógeno con un mol de oxígeno, se forman dos
moles de NO.

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Cálculos basados en ecuaciones químicas
Las ecuaciones químicas nos suministran la información necesaria para calcular cantidades
de sustancias consumidas o producidas en las reacciones químicas.
Para efectuar cálculos sobre una reacción, además de tenerla ajustada, ha de conocerse al
menos la cantidad de una de las sustancias que intervienen en la reacción. Así pueden
calcularse las cantidades, producidas o consumidas, de las demás sustancias.
Relaciones
Estequiométricas

ÍNDICE
Tipos deTipos de
ReaccionesReacciones
QuímicasQuímicas
Tipos deTipos de
ReaccionesReacciones
QuímicasQuímicas

ÍNDICE
Tipos de Reacciones QuímicasTipos de Reacciones Químicas
 Según la reorganización de los átomos:
 Según el mecanismo:
 Reacciones ácido-base. Neutralización
 Reacciones de precipitación
 Reacciones de oxidación-reducción
 Reacciones de combustión
 Síntesis o combinación
 Descomposición
 Desplazamiento o sustitución
 Doble descomposición o intercambio

ÍNDICE
 Síntesis o combinación: Dos o más sustancias reaccionan
para dar otra más compleja. A + B → AB
 Las reacciones entre dos no metales dan compuestos covalentes:
N2 + 3 H2 → 2 NH3
 Las reacciones entre un no metal y un metal dan sales:
S + Fe → FeS
 Las reacciones entre un elemento y oxígeno producen óxidos:
2 Ca + O2 → 2 CaO S + O2 → SO2
 Las reacciones entre un óxido y agua producen hidróxidos:
CaO + H2O → Ca(OH)2
 Las reacciones entre un anhídrido y agua producen ácidos:
SO2 + H2O → H2SO3
 Las reacciones entre un óxido y un anhídrido dan sales:
CaO + SO2 → CaSO3
Tipos de Reacciones según laTipos de Reacciones según la
Reorganización de los ÁtomosReorganización de los Átomos
ÍNDICE
Tipos reacciones

ÍNDICE ÍNDICE
Tipos reacciones
 Síntesis o combinación

ÍNDICE
 Descomposición: Una sustancia se descompone formando
dos o más simples. AB → A + B
2 KClO3 → 2 KCl + 3 O2
 Desplazamiento o sustitución: Uno de los elementos de un
compuesto es sustituido por otro elemento. AB + X → AX
+ B
 Algunos metales reaccionan con ciertos ácidos, reemplazando el hidrógeno
y formando la sal correspondiente:
Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2
 Un metal puede ser desplazado de sus sales por otro metal más activo:
Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu
 Doble descomposición o intercambio: Equivalen a una
doble sustitución. AB + XY → AX + BY
ácido + base → sal + agua
ÍNDICE
Tipos reacciones

ÍNDICE
 Desplazamiento o sustitución
ÍNDICE
Tipos reacciones

ÍNDICE
Tipos de Reacciones según elTipos de Reacciones según el
MecanismoMecanismo
 Ácido-base. Neutralizaciones
Un ácido reacciona con una base dando lugar a la formación de una
sal y agua. En la reacción desaparecen simultáneamente las
propiedades de ambos.
Ejemplo:
Neutralización del hidróxido de sodio con el ácido clorhídrico
ÍNDICE
Tipos reacciones
La neutralización consiste en la reacción entre los iones H+
de los ácidos
y los iones OH-
de las bases para dar moléculas de agua: H+
+ OH-
→
H2O
Las propiedades del ácido, debidas al ion H+
, quedan "neutralizadas" o
anuladas por las del ion OH-
y viceversa.
Na+
+ OH-
+ Cl-
+ H+
→ Cl-
+ Na+
+ H2O
NaOH HCl NaCl
Los iones Cl-
y Na+
están presentes en la reacción pero no
intervienen en ella, se les llama contraiones o iones
espectadores.

ÍNDICE
MecanismoMecanismo
 Precipitación
Una reacción de precipitación consiste en la
formación de un compuesto insoluble, que recibe el
nombre de precipitado cuando se mezclan dos
disoluciones.
La aparición de un precipitado está relaciona con la
diferencia de solubilidad que presentan los reactivos y
los productos de la reacción.
NO3
-
Ag+
Ag+
+ NO3
-
+ I-
+ K+
→ AgI (s)↓ + NO3
-
+ K+
AgNO3 (aq) KI (aq) Precipitado KNO3 (aq)
solubilidad elevada solubilidad elevada solubilidad baja solubilidad elevada
K+
I-
AgI
Ejemplo:
Al reaccionar nitrato de plata con yoduro de potasio, se obtiene un
precipitado de yoduro de plata.
ÍNDICE
Tipos reacciones
Los iones nitrato y potasio permanecen el la disolución, sin intervenir en la
reacción

ÍNDICE
MecanismoMecanismo
 Oxidación-Reducción (Redox)
Consiste en la transferencia de electrones de una especie
química, llamada agente reductor, a otra, llamada agente
oxidante.Ejemplo:
Cuando se introduce magnesio metálico en una disolución de sulfato de cobre, se produce
una transferencia de electrones del magnesio a los iones cobre (II), formándose cobre
metálico y iones magnesio (II) que pasan a formar parte de la disolución.
Reducción: Cu 2+
+ 2 e –
→ Cu
Oxidación: Mg → Mg 2+
+ 2 e –
Cu 2+
+ Mg → Cu + Mg
2+
Cu 2+
Cu
Mg
Mg 2+
ÍNDICE
Tipos reacciones
Reducción: Ag+
+ e –
→ Ag
Oxidación: Cu → Cu 2+
+ 2 e –
Ag+
+ Cu → Ag + Cu 2+
Ejemplo:

ÍNDICE
MecanismoMecanismo
 Combustión
Es la reacción de una sustancia, llamada combustible, con
oxígeno, al que se le llama comburente, en la reacción se
forman dióxido de carbono y agua y se desprende gran
cantidad de energía en forma de luz y calor
Ejemplo:
Combustión de propano
C3H8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O
ÍNDICE
Tipos reacciones

ÍNDICE
VIDEOSVIDEOS
Reacción química y disolución
Formación cloruro de hidrógeno
Formación amoniaco
Formación yoduro de hidrógeno
Deshidratación de azúcar con ácido
sulfúrico
Reacción de sodio y potasio con
agua
Formación de bromuro de aluminio
Reacciones con
oxígeno
Síntesis de Nylon
Reacción de sodio con agua
Formación bromuro de aluminio

Formación yoduro de hidrógeno
Con ojo químico (SM 16´)
Bicarbonato con vinagre

ÍNDICE
EJERCICIOSEJERCICIOS
 Reactivos y productos
 Ajuste de ecuaciones (1)
 Tipos de reacciones químicas
 Cambios químicos o físicos

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