Clasificación de reacciones químicas y comportamiento de sistemas gaseosos

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Clasificación de reacciones químicas y comportamiento de sistemas gaseosos.

Resumen: 0.5/0.5

Introducción: 0.5/0.5.

Metodología: 0.5/0.5

Resultados: 0.6/1.0.

Discusión: 0.6/1.0.

Conclusiones:0.6/1.0.

Referencias: 0.5/0.5.

Total: 3.8/5.0

RESUMEN

El estado gaseoso es uno de los estados de la materia presentes en el planeta Tierra. La materia en estado gaseoso, tiene unas características físicas que las diferencias de los demás estados, como por ejemplo que el movimiento de cada molécula de gas es totalmente aleatorio y que la distancia entre moléculas sea mucho mayor que en estados sólido o líquido debido a las débiles interacciones intermoleculares. A lo largo de la historia se han establecido algunas leyes que rigen el comportamiento de los gases involucrando variables físicas como presión, temperatura y cantidad de masa. La ley de Boyle, La ley de Gay-Lussac y la ley de Graham son leyes que han jugado un papel importante en el estudio de la teoría cinética de gases y de la teoría atómica de la materia (2). En este trabajo se harán experimentos que involucran gases con el fin de validar estas leyes^[a].

Palabras Clave: reacción, precipitación, presión de vapor,  temperatura, presión, balanceo, disolver, producto, desplazamiento, difusión, residuos.

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1. INTRODUCCIÓN

Clasificación de reacciones químicas.

En la naturaleza existen cientos de miles de reacciones químicas, por tanto, para el estudio de la química es necesario hacer un intento por agruparlas y darles cierto orden, ya que del conocimiento de esas categorías se pueden predecir los productos de una determinada reacción. Una reacción química es un proceso en el cual unas sustancias llamadas reactivos se convierten en otros productos, y estos procesos nosotros los representamos por medio de ecuaciones químicas. A lo largo de la historia se ha hecho un gran esfuerzo por agrupar las reacciones químicas, pero es necesario resaltar que muchas reacciones pertenecen a más de una categoría y otras no pertenecen a ninguna categoría.

Algunas de las categorías más importante son las siguientes:

Reacciones de oxidación reducción: Estas reacciones se basan en el movimiento de electrones en una reacción química. La pérdida y ganancia de electrones se denominan oxidación y reducción, respectivamente. La oxidación se refiere a la pérdida de electrones y la reducción se refiere a una ganancia de electrones. Es decir que en estas reacciones hay un intercambio de electrones entre las sustancias implicadas (reactivos y productos), que la oxidación y reducción ocurren de manera simultánea en una reacción química. Estas reacciones también reciben el nombre de reacciones redox (1).

Reacciones de síntesis: Reacciones en las cuales se combinan dos o más sustancias para formar un nuevo compuesto.  Los tres casos que pueden ocurrir son: 1) la combinación de dos elementos para formar un compuesto, 2) la combinación de un elemento y un compuesto para formar un solo compuesto, 3) la combinación de dos compuestos para formar un solo compuesto nuevo (1).

Reacciones de descomposición: Las reacciones de descomposición son aquellas en las cuales un compuesto se descompone para dar uno a varios compuestos o elementos como productos de la reacción. Las reacciones de descomposición son lo contrario de las reacciones de síntesis (1).

Reacciones de desplazamiento: Reacciones en las cuales un elemento desplaza a otro de un compuesto. Estas reacciones de desplazamiento siempre son reacciones óxido-reducción, y se cumple que los metales menos electronegativos desplazan a los metales más electronegativos o al hidrógeno de sus compuestos en disolución acuosa para dar la forma oxidada del metal más activo y la forma reducida del otro metal o hidrógeno (1). Estas son reacciones muy frecuentes e importantes en la naturaleza.

Reacciones Ácido Base: Son reacciones que se producen entre un ácido y una base dando como resultado la neutralización de las propiedades del ácido y la base con la formación de agua y una sal. La sal resultante se denomina como cualquier compuesto iónico conformado por un catión proveniente de una base y un anión proveniente de un ácido (1).

Reacciones de precipitación:  Es un tipo de reacción en el cual se forma un producto insoluble en el medio, que comúnmente es agua. Se produce reacción de precipitación, cuando al mezclar sustancias iónicas, los iones existentes en el medio tienden a estar unidos, formando un precipitado (1).

Este trabajo tiene como fin mostrar aspectos característicos de los principales tipos de reacciones químicas más frecuentes en los procesos industriales y en los sistemas biológicos.

Comportamiento de sistemas gaseosos.

Estado gaseoso es el estado en el cual las moléculas de una sustancia están mucho más separadas las unas con las otras que en los estados sólido y líquido. El movimiento de un gas se caracteriza por ser totalmente aleatorio y porque la atracción entre las moléculas de un gas son tan mínimas que cada una se mueve de forma libre e independiente de las otras. Una importante y notoria propiedad de los gases es la difusión, por la cual un gas siempre trata de ocupar todo el espacio disponible y también por ello los olores se difunden con facilidad (2).

Para estudiar el comportamiento de los gases, se han integrado varias leyes de comportamiento de los gases que incluyen variables como presión, volumen, temperatura y cantidad de materia. Dichas leyes son La ley de Graham, la Ley de Boyle y la Ley de Gay Lussac. Estas leyes describen el comportamiento de lo que se ha denominado un gas ideal. Un gas ideal se define como un gas hipotético cuyo comportamiento de presión, volumen y temperatura se puede describir completamente con la ecuación del gas ideal (2).

La ley de Boyle, es una ley que relaciona la presión y el volumen de un gas, según la cual la presión de una cantidad fija de un gas a temperatura constante es inversamente proporcional al volumen de un gas. Se puede afirmar que al disminuir el volumen de un gas, aumenta su densidad numérica, y por tanto aumenta su velocidad de colisión. Lo anterior es la causa de que la presión de un gas sea inversamente proporcional al volumen que ocupa. Esta ley fue formulada por Robert Boyle en el siglo XVII (2).

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