Electroquimica

Reacción de combinación

Una reacción de síntesis' o reacción de combinación es un proceso elemental en el que dos sustancias químicas reaccionan para generar un solo producto. Elementos o compuestos sencillos que se unen para formar un compuesto más complejo. La siguiente es la forma general que presentan este tipo de reacciones:

Donde A y B representan cualquier sustancia química.

Algunas reacciones de síntesis se dan al combinar un óxido básico con agua, para formar un hidróxido, o al combinar el óxido de un no metal con agua para producir un oxi-ácido.

Metal + no metal compuesto binario (óxido, sulfuro o haluro)

Para los metales de los grupos IA, IIA y también para el aluminio, zinc y plata, siempre podemos predecir el producto que han de formar. Para otros metales que tienen estado de oxidación variable, el producto final depende de las condiciones de reacción, pero generalmente se necesita más información para predecir el producto. Considere el siguiente ejemplo:

Esta reacción es muy exotérmica, es decir que libera bastante energía. En el recipiente se ha agregado arena para absorber el calor y, finalmente, unas gotas de agua para acelerar la reacción química.

Otro ejemplo de este tipo de reacción química, es la reacción entre aluminio metálico con bromo líquido para producir cloruro de aluminio sólido según la siguiente ecuación:

No metal + oxígeno óxido de no metal

En general, hay una variedad de productos que pueden formarse en reacciones de este tipo. Por ejemplo cuando el carbono se combina con el oxígeno, si la cantidad de oxígeno presente es limitada, el producto es monóxido de carbono (CO); si hay un exceso de oxígeno, el producto es dióxido de carbono (CO2), como se puede observar en las siguientes ecuaciones:

Oxido de metal + agua hidróxido de metal

Por ejemplo, el óxido de calcio (CaO) se combina con el agua para formar hidróxido de calcio de acuerdo a la siguiente ecuación:

La fórmula del hidróxido formado está determinada por el conocimiento del número de oxidación del metal y la carga del ion hidroxilo (OH-). Si el metal presenta más de un estado de oxidación el estado de oxidación en el hidróxido es siempre igual al que tenía el óxido. Por ejemplo, el óxido de hierro (III) forma el hidróxido de hierro (III). Debido a la formación del hidróxido del metal o base, a partir del óxido de metal en agua, el óxido del metal es algunas veces llamado óxido básico.

Oxido de metal + agua oxácido

Los óxidos de no metales reaccionan con agua para formar oxácidos . Por esta razón son frecuentemente llamados óxidos ácidos. Ejemplo, el dióxido de azufre reacciona con agua para formar ácido sulfuroso según la siguiente ecuación:

El dióxido de azufre, SO2 puede ser oxidado en el aire para formar SO3. Cuando éste se combina con el agua, se produce ácido sulfúrico.

Oxido de metal + óxido de no metal sal

Estas reacciones se pueden considerar como reacciones de neutralización. Puesto que el óxido del metal es un anhídrido básico y el óxido de un no metal es un anhídrido ácido, la combinación de éstos para formar la sal es realmente un tipo de reacción ácido-base. Una forma de predecir el producto formado en reacciones de este tipo es considerar cuál base o hidróxido el óxido de metal formaría es estuviera en agua y cuál ácido el óxido del no metal formaría si estuviera en agua. Luego decidiendo cuál sal pueden formar el ácido y la base se determina el producto. Por ejemplo:

Reacciones de descomposición

En este tipo de reacciones químicas partimos de un solo reactante para descomponerlo en dos o más productos, por medio de un agente energético externo o un catalizador:

• Si la energía es calorífica se llama pirólisis, es la descomposición por calentamiento a altas temperaturas.

• Si la descomposición es por acción de la luz se llama fotólisis

• Si la descomposición es por acción de un catalizador se llama catálisis.

• Si la descomposición es por medio de la corriente eléctrica, se llama electrólisis.

Reacciones de pirolisis.

Donde: ∆ = símbolo de energía calorífica

Reacciones de electrólisis.

El sodio se obtiene líquido porque la electrólisis de la sal común fundida (NaCl líquido) se ha realizado atemperatura muy alta.

Reacción de fermentación alcohólica.

Esta reacción se lleva a cabo por medio de una enzima, que es una proteína biocatalizadora.

Reacción de catálisis

Se observa que en la catálisis, la sustancia que actúa como catalizador no aparece en los productos, ya que solo varia la rapidez con que se desarrolla la reacción o hace posible la reacción.

Esquema General de una Reacción de Descomposición:

Reacciones de sustitución.

Sustitución Simple

Es una reacción en la cual el átomo de un elemento sustituye o reemplaza el átomo de otro en un compuesto.

Los elementos más reactivos pueden desplazar a los elementos menos reactivos, generándose una reacción, sin embargo, un elemento menos activo no puede reemplazar a otro más activo, por lo cual no se genera una reacción química.

Serie de actividad El aluminio pierde con el calcio Reactividad del elemento Li Rb K Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb Hg Cu Ag Pt Au Reactividad del halógeno F 2 Cl 2 Br 2 I 2 Ca Mas activo Menos activo

Sustitución Simple A + BC AC + B + +

Sustitución Simple Mg (s) + Cu 2 SO 4 (s) + A + BC AC + B + + MgSO 4(s)Cu (s)

A + BC AC + B

Fe + CuSO 4

Mg + HCl

FeSO 4 + + Cu MgCl 2 H 2 2

Sustitución Doble

Es aquella donde dos compuestos intercambian iones ó átomos.

Sustitución Doble + + AB + CD AD + CB

Sustitución Doble + + Na Cu 2 2 Cl (ac) (OH) 2 (s) AB + CD AD + CB NaOH (ac) + CuCl 2 (ac) +

AB + CD AD + CB

NaCl + AgNO 3

CaCl 2 + Na 2 CO 3

NaNO 3 + AgCl CaCO 3 NaCl + 2

Reacciones de Neutralización

Son reacciones donde intervienen la acción de un ácido sobre una base, se caracterizan por que los productos siempre serán agua y sal.

KOH + HCl KCl + H 2 O

NaOH + HCl +

NaCl H 2 O

Balanceo por tanteo

En este método probamos diferentes coeficientes para igualar el número de átomos de cada elemento en ambos lados de la ecuación. Podemos cambiar los coeficientes (los números que preceden a las fórmulas), pero no los

...