3 qmc 100 estequiometría y unidades de concentración (parte 1)-1

Universidad Mayor Real y Pontificia de San Francisco Xavier de Chuquisaca

Facultad de Ingeniera Civil

Presentado por: Ing. Waldo Medinaceli

Abril, 2014

QMC 100 Qumica General

ESTEQUIOMETRA Y UNIDADES DE CONCENTRACIN

INTRODUCCIN

Ecuaciones qumicas

Las reacciones qumicas se representan de forma concisa mediante ecuaciones qumicas.

Qumica General Estequiometra

reactivos productos coeficientes

reacciona con produce

INTRODUCCIN

Dado que en ninguna reaccin se crean ni se destruyen tomos, toda ecuacin qumica debe tener nmeros iguales de tomos de cada elemento a cada lado de la flecha. Si se satisface esta condicin, se dice que la ecuacin est balanceada.


Balanceada

No balanceada

INTRODUCCIN

Las reacciones qumicas pueden ser:

Combinacin o sntesis

Cuando se unen dos o ms elementos o compuestos para formar un solo compuesto

+

Las reacciones ms sencillas son las de dos elementos para formar un compuesto

22 + 2 22


INTRODUCCIN

Descomposicin o anlisis

Se presenta cuando a partir de un compuesto se producen dos o ms sustancias.

+

El carbonato de calcio se descompone por calentamiento

2 + 2


calor

INTRODUCCIN

Desplazamiento o sustitucin

En este tipo de reacciones, un elemento libre sustituye y libera a otro elemento presente en un compuesto

+ +

El bromo lquido desplaza al iodo en el ioduro de sodio para producir bromuro de sodio dejando al iodo libre.

2 + 2 2 +2


INTRODUCCIN

De intercambio o doble sustitucin

Al reaccionar, dos compuestos intercambian iones y se producen dos nuevos compuestos

+ +

La reaccin del cloruro de sodio con el nitrato de plata para producir nitrato de sodio y cloruro de plata

+ 3 3 +


INTRODUCCIN

Algunos parmetros para tomar en cuenta en el balanceo de ecuaciones son:

En ninguna reaccin se crean ni se destruyen tomos.

Una vez que conozcamos las frmulas qumicas de los reactivos y de los productos de una reaccin, podremos escribir la ecuacin qumica no balanceada.


INTRODUCCIN

Una ecuacin balanceada deber tener los coeficientes enteros ms bajos posibles.

Al balancear ecuaciones, es importante entender la diferencia entre un coeficiente antepuesto a una frmula y un subndice de una frmula


4 2 4

INTRODUCCIN

Nunca deben modificarse los subndices al balancear una ecuacin.

Existen varios mtodos para balacear una ecuacin.

Mtodo de simple tanteo

Mtodo de oxidacin - reduccin

Mtodo del ion - electrn


SIMPLE TANTEO

Una buena tcnica para emplear este mtodo es equilibrar primero los elementos denominados metales, luego los no metales, dejando para el final el hidrgeno y el oxgeno.

Ejemplo

Como reacciona el nitrgeno con el oxigeno para formar amoniaco.


SIMPLE TANTEO

Identificamos las frmulas moleculares correctamente y su estado fsico:

Nitrgeno N2 (g) Hidrgeno H2 (g) Amoniaco NH3 (g)

Identificamos los reactivos y los productos H2 + N2 NH3


SIMPLE TANTEO

Equilibramos la ecuacin H2 + N2 NH3

Ms ejemplos

Balancear la ecuacin que ocurre al reaccionar el metano que se quema en el aire, para producir dixido de carbono gaseoso y vapor de agua.


2 3

SIMPLE TANTEO

Balancear la ecuacin que ocurre al reaccionar el cido sulfrico con cloruro de sodio para producir cido clorhdrico y sulfato de sodio.

Balancear la ecuacin que ocurre al reaccionar sodio en estado slido con agua liquida para producir hidrxido de sodio e hidrgeno.


SIMPLE TANTEO

Balancear la ecuacin que ocurre al reaccionar hierro (solido) con oxgeno para producir xido de hierro


OXIDACIN-REDUCCIN

Oxidacin es la prdida de electrones, acompaada de un aumento en el nmero de oxidacin de un elemento hacia un valor ms positivo.

Reduccin es la ganancia de electrones, acompaada de una disminucin en el nmero de oxidacin hacia un valor menos positivo.


OXIDACIN-REDUCCIN

Qu es el nmero o estado de oxidacin?

Es la carga aparente con la que un elemento est funcionando en un compuesto.

Un tomo que tiene 6 electrones en su ltimo nivel tiene un nmero de oxidacin igual a 2-.

Un tomo que tiene 2 electrones en su ltimo nivel tiene un nmero de oxidacin igual a 2+.


OXIDACIN-REDUCCIN

La oxidacin y la reduccin son reacciones qumicas.

Estas dos reacciones siempre se dan juntas, es decir, cuando una sustancia se oxida, siempre es por la accin de otra que se reduce.

Estas reacciones se llaman comnmente reacciones redox.


OXIDACIN-REDUCCIN

Agente oxidante es el elemento o compuesto que tiende a captar electrones, y se reduce (quedando con un nmero de oxidacin menor que el que tena)

Los no metales se comportan como oxidantes

El oxgeno es un agente oxidante muy enrgico.


OXIDACIN-REDUCCIN

Agente reductor es el elemento o compuesto que tiende a ceder electrones, y se oxida.

Los elementos electropositivos, metales, son reductores.

Ejemplo

+ 2 + 2


2 0 +1 -1 +2 -1 0

OXIDACIN-REDUCCIN

Reacciones parciales 0 2+ + 2

2+ + 2 20 ()

Zn = agente reductor

H = agente oxidante


OXIDACIN-REDUCCIN

Mtodo de oxidacin-reduccin

Tomando en cuenta que las reacciones redox son de intercambio de electrones, una ecuacin qumica quedar balanceada cuando la cantidad de electrones cedidos por el agente reductor sea igual a los electrones ganados por el agente oxidante.


OXIDACIN-REDUCCIN

Pasos a seguir:

Escribir la ecuacin qumica no balanceada.

Identificar cual elemento se oxida y cual se reduce.

Escribir las ecuaciones de las reacciones parciales.

Establecer los coeficientes mnimos del oxidante y del reductor.


OXIDACIN-REDUCCIN

Trasladar los coeficientes a la ecuacin qumica general.

Equilibrar la ecuacin por el mtodo de tanteo.

Ejemplo

Balancear la siguiente ecuacin por el mtodo de oxidacin-reduccin:

3 + + 2 + 2 +


OXIDACIN-REDUCCIN

Identificar el agente oxidante y reductor

3 + + 2 + 2 +

Reacciones parciales y coeficientes +5 1

21 20

6 + +5+61 1 + 320 + 6


+1 -2 +5 +1 -1 +1 -2 +1 -1 0 +1 -2 +1

OXIDACIN-REDUCCIN

Trasladar los coeficientes y Equilibrar la ecuacin

3 + 6 + 2 + 32 +


OXIDACIN-REDUCCIN

Ms ejemplos


3 + 43 + 3 2 + 2

3 + + 2 24 + 4 + + 2


OXIDACIN-REDUCCIN


227 + 2 + 24

24 + 2 4 3 + + 2

3 + 4 + 24

4 + 4 + 34 + 2

+ 3 3 2 + + + 2


3 qmc 100 estequiometría y unidades de concentración (parte 1)-1

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