Reacciones Químicas

Masa Molecular

Las moléculas están formadas por átomos. Llamamos masa molecular a la masa de una molécula, que se expresa en unidades de masa atómica (UMA).

Se calcula sumando las masas de todos los átomos presentes en la molécula. Para ello, es necesario conocer las masas atómicas y la fórmula de la molécula.

Composición Centesimal

Es el porcentaje en masa (%m) de cada elemento presente en una molécula. Se calcula para cada elemento de la siguiente manera:

Reacciones Químicas

Una reacción química es un proceso en el que una o varias sustancias iniciales (reactivos) se transforman en una o varias sustancias finales distintas (productos).

Se escriben mediante sus fórmulas correspondientes: H₂ + O₂ → H₂O

Durante la reacción química, las moléculas de los compuestos presentes chocan, rompiéndose sus enlaces y formándose nuevos enlaces, dando lugar a nuevos compuestos.

Ley de Lavoisier

En toda reacción química, la masa total de los reactivos es igual a la masa total de los productos. La materia no se crea ni se destruye, solo se transforma.

Ajustes de Reacciones Químicas

Para ajustar una reacción, seguimos los siguientes pasos:

1. Buscamos el elemento que está menos repetido en la reacción y añadimos los números que sean necesarios en los compuestos para que dicho elemento quede ajustado.
2. Repetimos el paso 1 con el siguiente elemento menos repetido.
3. Seguimos repitiendo hasta que todos los elementos estén ajustados. Luego, repasamos todo porque a veces un elemento ya ajustado se desajusta al ajustar otro.

Significado de los Coeficientes del Ajuste

Los números utilizados como coeficientes nos aportan información muy importante sobre la reacción.

1. Los coeficientes nos informan del número de moléculas que reaccionan y que se forman de cada compuesto.
2. Los coeficientes nos informan del número de moles que reaccionan y que se forman de cada compuesto.
3. Si todos los compuestos presentes en la reacción son gaseosos, entonces los coeficientes también nos informarán de los litros que reaccionan y se forman de cada compuesto. Para poder aplicar esto, nos informarán con una inicial del estado de cada compuesto.

Resolución de Problemas

1. Pasamos a moles la cantidad de sustancia que nos den en el problema.
2. Hacemos una regla de 3 o proporcionalidad con los coeficientes de lo que nos pidan o nos den, y el resultado del paso 1, y obtenemos los moles de lo que nos piden.
3. Transformamos el resultado obtenido en el paso 2 en gramos o litros según nos pidan en el enunciado.

La Energía en las Reacciones Químicas

Toda reacción química absorbe o libera energía. Si la absorbe, se llama endotérmica, y si la libera, exotérmica.

A veces hay reacciones exotérmicas que necesitan cierta energía para iniciarse, pero después liberan mucha más.

No hay que confundir exotérmico con espontáneo. Una reacción espontánea es aquella que ocurre automáticamente.

Cuando una reacción tiene un cambio de energía positivo (ΔH > 0), es endotérmica, y si es negativo (ΔH < 0), es exotérmica.

Tipos de Reacciones

• Síntesis: varios compuestos al principio y uno al final.
• Descomposición: un compuesto al principio y varios al final.
• Sustitución: varios reactivos y productos en el mismo número.
• Combustión: los productos CO₂ y H₂O siempre se producen. Son exotérmicas. A veces, si hay poco O₂, se habla de combustión incompleta porque en vez de CO₂ se produce CO.

Ácidos y Bases

Cuando se disuelve una sustancia en agua, la disolución se comportará de dos posibles maneras según la sustancia, lo que nos lleva a distinguir las sustancias en ácidos y bases.

Cualquier ácido presenta las siguientes características:

1. Tienen sabor agrio (tipo vinagre o limón).
2. Reaccionan con metales desprendiendo H₂.
3. Reaccionan con carbonatos desprendiendo CO₂.
4. Disueltos en agua, conducen la electricidad.
5. Tiñen de rojo el papel de tornasol.
6. Tienen pH menor que 7.
7. Disueltos en agua, forman iones H⁺.

Cualquier base presenta las siguientes características:

1. Tienen sabor amargo.
2. Sólidas, son resbaladizas como el jabón.
3. Se untan con facilidad.
4. Disueltas en agua, conducen la electricidad.
5. Tiñen de azul el papel de tornasol.
6. Presentan pH mayor que 7.
7. Disueltas en agua, forman iones OH^–.

Cuando un ácido y una base reaccionan entre sí, tienden a neutralizarse mutuamente, por eso esa reacción se llama neutralización, y siempre se obtiene H₂O y una sal.

pH

El pH es un número entre 0 y 14 que permite diferenciar los ácidos y las bases. Existen sustancias que también permiten diferenciar los ácidos y las bases, llamadas indicadores:

• Naranja de metilo
• Papel de tornasol
• Papel universal
• Fenolftaleína

Hay ácidos y bases más o menos fuertes, y los distinguimos con las palabras débil o fuerte. Cuanto más fuertes sean, sus pH serán más cercanos a 0 o 14.