REACCIONES QUMICAS PARCIAL 1

Ecuaciones Químicas

• Una ecuación química representa simbólicamente un proceso, describiendo las sustancias que interactúan (reactantes) y las que se forman (productos).
• En una ecuación química, las sustancias cambian su esencia, identidad y se transforman en otras diferentes.

Identificación de Cambios Químicos

• La identificación de un cambio o reacción química se basa en características macroscópicas como:
  • Liberación o absorción de calor.
  • Producción de efervescencia.
  • Cambio de color.
  • Aparición de un sólido insoluble (precipitado).

Componentes de una Fórmula Química

• La fórmula química está constituida por símbolos químicos, subíndices y coeficientes.
• Los símbolos químicos representan el tipo de elementos presentes en el compuesto a nivel macro y el tipo de átomos en la molécula a nivel submicroscópico.
• Los subíndices indican el número de átomos de cada elemento en el compuesto, ubicados en la parte inferior derecha del símbolo químico.
• Los coeficientes señalan el número de moléculas o unidades fórmula, así como el número de moles de la sustancia.

Números de Oxidación

• El número de oxidación indica la cantidad de electrones que un átomo tiende a ceder o adquirir durante una reacción química para alcanzar estabilidad.
• Es un indicador que compara el ambiente electrónico de un átomo en una molécula con el ambiente electrónico de un átomo aislado del mismo elemento.
• Es un número entero, positivo, negativo o cero, asignado a cada elemento en un compuesto, refiriéndose al número de cargas reales o aparentes que tendría un átomo si los electrones fueran transferidos completamente.

Reglas para Asignar Números de Oxidación

• Todo elemento en su estado libre tiene un número de oxidación igual a cero.
• El número de oxidación de un ion monoatómico es igual a su carga.
• En una fórmula química, la parte positiva se escribe primero, seguida de la parte negativa.
• Los subíndices se determinan cruzando los valores numéricos de los números de oxidación sin considerar los signos.
• Si los subíndices tienen un denominador común, se reducen a su mínima expresión.
• El número de oxidación del oxígeno es normalmente -2, excepto en peróxidos donde es -1.
• El número de oxidación del hidrógeno es +1 cuando se combina con no metales y -1 cuando se combina con metales.
• El número de oxidación del flúor es -1 en todos sus compuestos.
• Los metales tienen estados de oxidación positivos, mientras que los no metales tienen estados de oxidación negativos cuando se unen con metales y metaloides.
• Los no metales tienen estados de oxidación positivos cuando se unen a otro elemento no metálico más electronegativo.
• La suma de los números de oxidación en un compuesto neutro debe ser igual a cero.

Elaboración de Fórmulas Químicas

• Para elaborar fórmulas químicas, se juntan un catión y un anión, colocando primero el catión y luego el anión.
• Si los números de oxidación del catión y el anión son iguales, no se anotan.
• Cuando los números de oxidación son diferentes, se entrecruzan y se anotan.
• Si se utilizan iones poliatómicos y el subíndice que va a afectar al ion es mayor a la unidad, es necesario encerrar el ion poliatómico en un paréntesis y escribir fuera de él, el subíndice.

Nomenclatura Química (IUPAC)

• La Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) establece las normas internacionales de formulación y nomenclatura química.

Tipos de Nomenclatura Inorgánica

• Sistemática (o estequiométrica): Utiliza prefijos numéricos griegos para indicar la atomicidad de la molécula.
• Stock: Nombra los compuestos indicando el número de oxidación del elemento en números romanos al final del nombre.
• Tradicional (o clásica): Utiliza prefijos y sufijos para indicar el número de oxidación del elemento.

Función Química

• Moléculas que presentan un grupo atómico igual en su composición, denominado grupo funcional, reactúan de manera similar y presentan propiedades parecidas.

Normas Prácticas de Formulación

• El símbolo del elemento o radical menos electronegativo se escribe primero, seguido del más electronegativo.
• Se consideran los números de oxidación de los elementos o grupos de elementos.
• Se intercambian los números de oxidación, colocándolos como subíndices.
• Se simplifican los subíndices si es posible, manteniendo números enteros y omitiendo el subíndice 1.

Compuestos Binarios

• Formados por dos átomos químicamente diferentes; se clasifican en óxidos básicos, óxidos ácidos, hidruros y sales haloideas.

Óxidos Básicos

• Combinaciones de un metal con oxígeno, donde el oxígeno tiene un número de oxidación de -2.
• Su fórmula química se determina intercambiando las valencias o números de oxidación, simplificando si es posible.

Nomenclatura de Óxidos Básicos

• Tradicional:
  • Óxido de (metal) si el metal tiene una sola valencia.
  • Óxido (metal)-oso para la menor valencia, óxido (metal)-ico para la mayor.
• Stock: Óxido de (metal) (N°. de valencia).
• Sistemática: Prefijo-óxido de prefijo-(metal).

Óxidos Ácidos

• Combinaciones binarias de un no metal con oxígeno, donde el oxígeno tiene un número de oxidación de -2.
• Su fórmula química se determina intercambiando las valencias o números de oxidación, simplificando si es posible.

Nomenclatura de Óxidos Ácidos

• La nomenclatura sistemática y Stock siguen las mismas reglas que los óxidos básicos.

Hidruros

• Combinaciones de hidrógeno con otro elemento.

Hidruros Metálicos

• Compuestos formados por un metal e hidrógeno, donde el hidrógeno tiene un número de oxidación de -1.
• El símbolo del metal precede al del hidrógeno.

Nomenclatura de Hidruros Metálicos

• Tradicional: Hidruro (metal)-oso o Hidruro (metal)-ico.
• Stock y Sistemática: Hidruro de (metal) (N°. de valencia).

Hidruros No Metálicos e Hidrácidos

• Hidrácidos: (compuestos binarios ácidos) e hidruros no metálicos son compuestos formados entre el hidrógeno y un no metal de las familias VIA y VIIA (anfígenos y halógenos respectivamente).
• Se nombran añadiendo al no metal el sufijo -uro seguido de la palabra hidrógeno.

Sales Haloideas (Sales Neutras Binarias)

• Compuestos formados por un catión y un anión monoatómicos (metal y no metal).

Nomenclatura de Sales Haloideas

• Utilizan las reglas generales con el nombre del no metal con el sufijo -uro como nombre genérico y el nombre del metal como nombre específico.

Compuestos Ternarios

• Se clasifican en oxoácidos e hidróxidos.

Oxoácidos

• Combinaciones de agua con un anhídrido u óxido ácido.

Nomenclatura de Oxoácidos

• Tradicional: Se nombran con las reglas generales para los anhídridos, sustituyendo la palabra anhídrido por ácido.
• Stock: (No metal)-ato de hidrógeno (N°. de valencia).
• Sistemática: Dioxo-, trioxo- (no metal)-ato de hidrógeno.

Hidróxidos

• Contienen un elemento metálico y agrupaciones OH (hidroxilo) en función del número de oxidación del metal

Nomenclatura de Hidróxidos

• Tradicional: Hidróxido (metal)-oso o Hidróxido (metal)-ico.
• Stock: Hidróxido de (metal) (N°. de valencia).

Oxosales (Sales Neutras)

• Combinaciones de un hidróxido y un oxoácido.

Nomenclatura de Oxosales

• Se nombra primero al anión y luego al catión.
• Las sales derivadas de ácidos terminados en -oso cambian a -ito, y las terminadas en -ico cambian a -ato.

Peróxidos

• Combinaciones binarias del oxígeno con ciertos metales, utilizando la valencia del oxígeno -1.

Características

• El oxígeno actúa con valencia de -1.
• En su fórmula, los átomos de oxígeno no se simplifican y siempre se escribe O2.
• Generalmente, el elemento metálico tiene una o dos valencias, pero nunca valencia +4.

Nomenclatura de Peróxidos

• Stock: Peróxido de (metal) (N°. de valencia).
• Sistemática: Prefijo-peróxido de prefijo-(metal).

Reactivos y Productos

• Reactivos: sustancias iniciales en una reacción química.
• Productos: sustancias resultantes de una reacción química. La ecuación química se escribe: Reactivos → Productos.

Símbolos

• (+): Separa las sustancias participantes.
• (s): sólido, (l): líquido, (g): gas, (ac) o (aq): solución acuosa.
• (↔): reacción reversible.
• (↑): desprendimiento de un gas; (↓): formación de un precipitado.

Tipos de Reacciones Químicas

• Las reacciones químicas se clasifican en cuatro tipos:
  • Reacciones de combinación o de síntesis
  • Reacciones de descomposición o de análisis
  • Reacciones de sustitución simple o desplazamiento sencillo
  • Reacciones por doble sustitución, desplazamiento doble o de metátesis

Reacciones de Síntesis

• Dos o más sustancias simples reaccionan para formar un único compuesto.

Reacciones de Descomposición

• Un único reactante se rompe para formar dos o más productos más simples.

Reacciones de Desplazamiento

• Un elemento desaloja a otro de un compuesto y lo sustituye en dicho compuesto.
  • Sustitución simple: reaccionan un elemento y un compuesto. El elemento reemplaza en su posición a uno de los átomos del compuesto.

Reacciones de Doble Desplazamiento

• Sustitución Doble: Ocurre cuando reaccionan dos compuestos y se produce el intercambio mutuo entre alguno de los átomos de dichas sustancias.