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Olga Liliana Anguiano

Reacciones químicas y estequiometría

REACCIONES QUÍMICAS Y ESTEQUIOMETRÍA
1. REACCIONES QUÍMICAS Una reacción química es el proceso mediante el cual tiene lugar una transformación química. Las reacciones químicas pueden llevarse a cabo en medios líquidos, sólidos o gaseosos y pueden ir acompañadas de cambios en las propiedades físicas tales como producción de un gas,formación de un sólido (precipitado), cambio de color, desprendimiento o absorción de energía (en forma de calor), etc. De la misma manera que cada sustancia puede representarse mediante una fórmula química, cada reacción química puede representarse por medio de una ecuación química. Los materiales de partida se denominan reactantes. Las sustancias formadas se llaman productos. Los `productosquímicos disponibles en un laboratorio se denominan reactivos. Sólo cuando un reactivo se emplea en una reacción en particular se denomina reactante. 1.1 Simbología de las reacciones químicas Una reacción química se simboliza con una flecha: Reactantes → productos

Por ejemplo, el metano reacciona con el oxígeno para dar dióxido de carbono más agua. Podemos describir esta reacción en palabras: Metano+ oxígeno → dióxido de carbono + agua

o escribir la reacción usando fórmulas químicas: CH4 + O2 → CO2 + H2O

Cuantitativamente, como los átomos no se crean ni se destruyen en una reacción química, simplemente cambian de compañeros lo que implica que la masa no cambia. La observación de que la masa total es constante durante una reacción química, recibe el nombre de ley de la conservación dela masa. Por lo tanto, se debe multiplicar a cada sustancia o elemento por los factores adecuados para mostrar el mismo número de átomos de cada elemento a cada lado de la flecha. Se dice que la expresión está equilibrada (balanceada) y se llama ecuación química. La reacción entre el metano y el oxígeno escrita anteriormente no está equilibrada. La reacción no puede producirse de este modo porquedice que un átomo de oxígeno se crea y dos átomos de hidrógeno se destruyen. El número total de cada tipo de átomo debe ser igual a ambos lados de la flecha. Por lo tanto, se debe colocar una molécula más de oxígeno a la izquierda y una molécula más de agua a la derecha, esto es: CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O

Coeficientes estequiométricos de las sustancias (cuando es igual a 1 no se escribe)

1Olga Liliana Anguiano

Reacciones químicas y estequiometría

Una ecuación química típica muestra también el estado físico de cada uno de los reactantes y de los productos usando un símbolo de estado: (s): sólido (l): líquido (g): gaseoso (ac): solución acuosa

Entonces, la ecuación química completa y equilibrada para la reacción entre el CH4 y el O2 es: CH4 (g) + 2 O2 (g) → CO2 (g) + 2 H2O(g)

Otro ejemplo: el sodio es un metal blando y brillante que reacciona vigorosamente con agua. Cuando se echa una pequeña cantidad de sodio sólido en un recipiente con agua, se forma rápidamente gas hidrógeno e hidróxido de sodio en la solución. 2 Na (s) + 2 H2O (l) → 2 NaOH (ac) + H2 (g)

Cuando se quiere indicar que una reacción química necesita altas temperaturas, escribimos la letragriega delta (Δ) encima de la flecha. Por ejemplo: la conversión de caliza a cal viva tiene lugar a 800 ºC. CaCO3 (s) Δ → CaO (s) + CO2 (g)

Algunas veces se agrega un catalizador, una sustancia que aumenta La velocidad de la reacción pero no se consume en ella. Por ejemplo, el pentóxido de divanadio (V2O5) es un catalizador utilizado en una de las etapas del proceso industrial para la produccióndel H2SO4. La presencia de un catalizador se indica escribiendo la fórmula del catalizador sobre la flecha de reacción.
V2O5

2 SO2 (g)

+

O2 (g)

→

2 SO3 (g)

Ahora llegamos a una interpretación importante de la ecuación química. Primero, podemos decir de la ecuación para la reacción del sodio que: Cuando cualquiera de dos átomos de sodio reaccionan con dos moléculas de agua,...