ESCUELA:

PONENTE:

BIMESTRE:

QUÍMICA

CICLO:

GESTIÓN AMBIENTAL

II BIMESTRE

Ing. Verónica Cueva

ABRIL – AGOSTO 2007

TEMASTEMAS

Reacciones Químicas

Estequiometría

Gases

Soluciones

Equilibrio Químico

Química Orgánica

Reacciones Químicas

Estequiometría

Gases

Soluciones

Equilibrio Químico

Química Orgánica

“Proceso mediante el cual las sustancias sufren cambios fundamentales de identidad”“Proceso mediante el cual las sustancias sufren cambios fundamentales de identidad”

Sustancias reaccionantes _ Productos de la reacción

2HCl + Ca(OH) 2 _ CaCl2 + 2H 2O

Reacciones Químicas y Ecuaciones Químicas

Ecuaciones Químicas Balanceadas

Cómo escribirlasCómo escribirlas

Saber las fórmulas correctas de los reactivos y

productos.

Escribirla correctamente.

Escoger el método adecuado.

Saber las fórmulas correctas de los reactivos y

productos.

Escribirla correctamente.

Escoger el método adecuado.

Métodos de Ajuste:Métodos de Ajuste:

Por tanteo: (en reacciones sencillas) Por tanteo: (en reacciones sencillas)

Método de Tanteo Método de Tanteo

1. Escribimos correctamente la ecuación.2. Igualamos la ecuación tomando en cuenta el siguiente orden:

- Los no metales que no sean O- Los metales:- El hidrógeno:- El oxígeno:

3. Ecuación balanceada

Métodos de Ajuste:Métodos de Ajuste:

Por óxido- reducción: (conceptos claros de oxidación y reducción)

Por óxido- reducción: (conceptos claros de oxidación y reducción)

Método de Oxido-ReducciónMétodo de Oxido-Reducción

El número en que se oxida o se reduce unEl número en que se oxida o se reduce un

elemento en una reacción está dado porelemento en una reacción está dado por

la siguiente escala:la siguiente escala:

El número en que se oxida o se reduce unEl número en que se oxida o se reduce un

elemento en una reacción está dado porelemento en una reacción está dado por

la siguiente escala:la siguiente escala:

Método de Oxido-ReducciónMétodo de Oxido-Reducción

1. Se escribe correctamente la ecuación.

2. Se indica la valencia en cada uno de los elementos que intervienen en la reacción.

3. Se identifica los elementos en los cuales ha existido variación de su valencia.

4. Se observa que sustancia está actuando como oxidante y cual como reductora.

5. Se determina el número de valencias oxidadas o reducidas.

6. El Nº de valencias oxidadas, ponemos como coeficiente del oxidante, y el Nº de valencias reducidas como coeficiente del reductor.

7.Es necesario ubicar también los coeficientes para los productos en donde se encuentra los elementos que ha habido variación en su valencia.

8. La ecuación no se encuentra balanceada. Igualamos todos los átomos por el método de simple inspección.

Método de Oxido-Reducción

( ) OHNONOCuCuHNO 2233 42338 ++→+

Métodos de Ajuste:Métodos de Ajuste:

Método algebraico:(en reacciones más complejas) Método algebraico:(en reacciones más complejas)

Método AlgebraicoMétodo Algebraico

Sean a, b, c y d los coeficientes (Nº de moles) de los respectivos reactivos y productos. a HBr + b Fe c FeBr3 + d H2H) a = 2d Br) a = 3c Fe) b = c

Resolver el sistema de ecuaciones Multiplicando todos los valores por el denominador Se simplifican los coeficientes Por tanto la ecuación ajustada será:

6 HBr +2 Fe 2 FeBr3 + 3 H2

a HBr + b Fe c FeBr3 + d H2H) a = 2d

Br) a = 3c Fe) b = c

6 HBr +2 Fe 2 FeBr3 + 3 H2

Reacciones Químicas

Clasificación de ReaccionesClasificación de Reacciones

SíntesisSíntesis: A + B C SíntesisSíntesis: A + B C 2 H2 + O2 2 H2O2 H2 + O2 2 H2O

Clasificación de ReaccionesClasificación de Reacciones

DescomposiciónDescomposiciónSimple: A B + C

Mediante reactivo:AB + C AC + BC

DescomposiciónDescomposiciónSimple: A B + C

Mediante reactivo:AB + C AC + BC

CaCO3 CaO + CO2

2 ZnS + 3 O2 2 ZnO + 2 SO2

CaCO3 CaO + CO2

2 ZnS + 3 O2 2 ZnO + 2 SO2

Clasificación de ReaccionesClasificación de Reacciones

SustituciónSustitución (desplazamiento):

AB + C AC + B

SustituciónSustitución (desplazamiento):

AB + C AC + B PbO + C CO + PbPbO + C CO + Pb

Clasificación de ReaccionesClasificación de Reacciones

Doble sustituciónDoble sustitución (doble desplazamiento):AB + CD AC + BD

Doble sustituciónDoble sustitución (doble desplazamiento):AB + CD AC + BD

HCl + NaOH NaCl + H2OHCl + NaOH NaCl + H2O

ESTEQUIOMETRIAESTEQUIOMETRIA

Conversiones mol - gramoConversiones mol - gramo

Para convertir en moles (n) los gramos (m) de cualquier sustancia sólo hay que dividir por la masa molecular (M) de dicha sustancia:

¿Cuántos moles hay en 24.5 g de (H2SO4)? Ya sabemos que el peso molecular es de 98 g/mol:Rta= 0.25 mol de H2SO4

Para convertir en moles (n) los gramos (m) de cualquier sustancia sólo hay que dividir por la masa molecular (M) de dicha sustancia:

¿Cuántos moles hay en 24.5 g de (H2SO4)? Ya sabemos que el peso molecular es de 98 g/mol:Rta= 0.25 mol de H2SO4

Reactivo LimitanteReactivo Limitante

El reactivo que se consume totalmente durante la reacción, por lo tanto la reacción sólo tendrá lugar hasta que se consuma éste, quedando el otro (u otros) reactivo en exceso.

El reactivo que se consume totalmente durante la reacción, por lo tanto la reacción sólo tendrá lugar hasta que se consuma éste, quedando el otro (u otros) reactivo en exceso.

Rendimiento teórico y porcentualRendimiento teórico y porcentual

El Rendimiento Teórico es una cantidad máxima, que en muchas ocasiones no se alcanza, pues las reacciones químicas no siempre se completan. Por ello, la cantidad de producto obtenida experimentalmente suele ser menor que la calculada teóricamente.

El Rendimiento Teórico es una cantidad máxima, que en muchas ocasiones no se alcanza, pues las reacciones químicas no siempre se completan. Por ello, la cantidad de producto obtenida experimentalmente suele ser menor que la calculada teóricamente.

Rendimiento teórico y porcentualRendimiento teórico y porcentual

Por ello, se define el Rendimiento Porcentual como el cociente entre la cantidad de producto obtenida y el rendimiento teórico.

Por ello, se define el Rendimiento Porcentual como el cociente entre la cantidad de producto obtenida y el rendimiento teórico.

GASESGASES

Propiedades de los gasesPropiedades de los gases

Ocupa todo el volumen de cualquier espacio cerrado

Su volumen varía al variar la temperatura y la presión

Puede comprimirse aplicando una fuerza externa

Ocupa todo el volumen de cualquier espacio cerrado

Su volumen varía al variar la temperatura y la presión

Puede comprimirse aplicando una fuerza externa

Leyes de los gasesLeyes de los gases

Ley de Boyle

Ley de Charles- Gay Lussac

Ley de Avogadro

Ley de Dalton

Ley de Boyle

Ley de Charles- Gay Lussac

Ley de Avogadro

Ley de Dalton

Ley de Boyle (1662)Ley de Boyle (1662)

El volumen de los gases (vapores) disminuye cuando se someten a una mayor presión, a temperatura constante

El cambio de volumen es inversamente proporcional al cambio de presión.

El volumen de los gases (vapores) disminuye cuando se someten a una mayor presión, a temperatura constante

El cambio de volumen es inversamente proporcional al cambio de presión.

Ley de Charles (1787)-GayLussac (1802)

Ley de Charles (1787)-GayLussac (1802)

Los cambios de temperatura hacen variar el volumen de un gas sometido a una presión constante.

A mayor temperatura, el volumen también será mayor.

Los cambios de temperatura hacen variar el volumen de un gas sometido a una presión constante.

A mayor temperatura, el volumen también será mayor.

Ley de Avogadro (1811)Ley de Avogadro (1811)

Una mol de gas contiene 6.023 x 1023 Una mol de gas a cero °C y 1 atm de presión ocupa 22.4L

Volúmenes iguales de cualquier gas contienen el mismo número de moléculas si la temperatura y la presión son constantes: V/n = ctte

Una mol de gas contiene 6.023 x 1023 Una mol de gas a cero °C y 1 atm de presión ocupa 22.4L

Volúmenes iguales de cualquier gas contienen el mismo número de moléculas si la temperatura y la presión son constantes: V/n = ctte

Ley de DaltonLey de Dalton

En las mezclas de gases, cada uno de ellos contribuye de igual forma a la presión que ejerce sobre las paredes del recipiente

La presión total es la suma de las presiones individuales que cada gas ejercería si estuviera sólo y ocupara el mismo volumen

En las mezclas de gases, cada uno de ellos contribuye de igual forma a la presión que ejerce sobre las paredes del recipiente

La presión total es la suma de las presiones individuales que cada gas ejercería si estuviera sólo y ocupara el mismo volumen

PT = Σi Pi

Ley General del estadogaseoso

Ley General del estadogaseoso

La Ley general del estado gaseoso es la suma de las leyes de Boyle, Charles y Avogadro.

Su expresión matemática es:

PV = nRT

La Ley general del estado gaseoso es la suma de las leyes de Boyle, Charles y Avogadro.

Su expresión matemática es:

PV = nRT

Ley de los gases idealesLey de los gases ideales

nRTPV =Número de moles

Constante de los gasesKmollatmR

KmolJR

º/082.0

º/3143.8

⋅==

kNR A=

Númerode Avogadro

Constante deBoltzmann

KJk /10831.1 23−×=

231023.6 ×=AN

SOLUCIONESSOLUCIONES

¿Qué son?¿Qué son?

Son mezclas homogéneas de dos o más sustancias que intervienen en proporciones variables.

Por ejemplo: Se disuelve sal en agua

Son mezclas homogéneas de dos o más sustancias que intervienen en proporciones variables.

Por ejemplo: Se disuelve sal en agua

Unidades de Tanto por CientoUnidades de Tanto por Ciento

Porciento Masa a Masa Se abrevia %(w/w) y %(p/p) Usualmente se usa en reactivos comerciales. Las unidades de masa deben ser las mismas en ambas

partes de la ecuación.

Porciento Masa a Masa Se abrevia %(w/w) y %(p/p) Usualmente se usa en reactivos comerciales. Las unidades de masa deben ser las mismas en ambas

partes de la ecuación.

%( / )tan

p pmasa de subs cia

masa total= ×100

Unidades de Tanto por CientoUnidades de Tanto por Ciento

Porciento Masa a Volumen Se abrevia %(w/v) y %(p/v) Usualmente se usa en soluciones preparadas en el

laboratorio. Las unidades de masa deben ser de la misma magnitud

que las de volumen: g/mL; Kg/L, etc.

Porciento Masa a Volumen Se abrevia %(w/v) y %(p/v) Usualmente se usa en soluciones preparadas en el

laboratorio. Las unidades de masa deben ser de la misma magnitud

que las de volumen: g/mL; Kg/L, etc.

%( / )tan

p vmasa de subs cia

volumen total= ×100

Unidades de Tanto por CientoUnidades de Tanto por Ciento

Porciento Volumen a Volumen Se abrevia %(v/v) Usualmente se usa en reactivos comerciales donde la

substancia es un líquido. Las unidades de volumen deben ser las mismas en

ambas partes de la ecuación.

Porciento Volumen a Volumen Se abrevia %(v/v) Usualmente se usa en reactivos comerciales donde la

substancia es un líquido. Las unidades de volumen deben ser las mismas en

ambas partes de la ecuación.

%( / )tan

v vvolumen de subs cia

volumen total= ×100

Ejemplo de unidades de Tanto por CientoEjemplo de unidades de Tanto por Ciento

Una botella de vino tinto tiene 13.0 %(v/v) etanol. Calcule el volumen de Etanol en la botella de vino (750 mL).

Una botella de vino tinto tiene 13.0 %(v/v) etanol. Calcule el volumen de Etanol en la botella de vino (750 mL).

13 0750

100

13 0 750

100

. % ( / )tan

( ).

v vvolumen de E ol

mL

Volumen mLmL

= ×

=×

=

Unidades de MolaridadUnidades de Molaridad

Molaridad se refiere a la concentración de una especie molecular o a un ion.

Molaridad se refiere a la concentración de una especie molecular o a un ion.

Mmoles de subs cia

Volumen de Solucion en Litros

molesmasa de subs cia

peso formula o peso molecular

=

=

tan

tan

Ejemplo de DilusiónEjemplo de Dilusión

Calcule el volumen de HNO3 concentrado (16.0 M) que se requiere para preparar 5.00 L de solución 0.200 M.

Calcule el volumen de HNO3 concentrado (16.0 M) que se requiere para preparar 5.00 L de solución 0.200 M.

16 0 500 0 200

500 0 200

16 0

1

1

. . .

. .

.Re

M V L M

VL M

Msultado en Litros

× = ×

=×

=

VELOCIDAD DE REACCIÓN Y EQUILIBRIO CONSTANTE

VELOCIDAD DE REACCIÓN Y EQUILIBRIO CONSTANTE

QUÍMICA ORGÁNICAQUÍMICA ORGÁNICA

Tipos de enlace

Enlace simple: Los 4 pares de electrones se comparten con cuatro átomos distintos.Ejemplo: CH4, CH3–CH3

Enlace doble: Hay 2 pares electrónicos compartidos con el mismo átomo. Ejemplo: H2C=CH2, H2C=O

Enlace triple: Hay 3 pares electrónicos compartidos con el mismo átomo.Ejemplo: HCCH, CH3–CN

Principales grupos funcionalesPrincipales grupos funcionales

Función Nom. grupo

Grupo Nom.(princ.)

Nom.(secund)

Ácido carboxílico

carboxilo R–COOH ácido …oico

carboxi (incluye C)

Éster éster R–COOR’ …ato de …ilo

…oxicarbonil

Amida amido R–CONR’R amida amido

Nitrilo nitrilo R–CN nitrilo ciano (incluye C)

Aldehído carbonilo R–CH=O …al formil (incluye C)

Cetona carbonilo R–CO–R’ …ona oxo

Alcohol hidroxilo R–OH …ol hidroxi

Fenol fenol –C6H5OH …fenol hidroxifenil

Principales grupos funcionalesPrincipales grupos funcionalesFunción Nom.

grupoGrupo Nom.(princ.) Nom

(sec)

Amina (primaria) (secundaria) (terciaria)

Amino  “    “

R–NH2

R–NHR’R–NR’R’’

…ilamina…il…ilamina…il…il…ilamina

amino

Éter Oxi R–O–R’ …il…iléter oxi…il

Hidr. etilénico alqueno C=C …eno …en

Hidr. acetilénico alquino CC …ino Ino (sufijo)

Nitrocompuestro Nitro R–NO2 nitro… nitro

Haluro halógeno R–X X… X

Radical alquilo R– …il …il