Estequiometria Ecuaciones químicas.

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Ecuaciones químicas:

Las reacciones químicas siempre comprenden cambios tanto de identidad como de apariencia de las sustancias. Los átomos, moléculas o iones se reacomodan para formar nuevas sustancias, algunas veces en forma espectacular. Las sustancias que participan en la reacción se llaman reactivas y las sustancias que se forman se llaman productos.
Durante las reacciones químicas se rompen enlaces químicos ya se forman otros nuevos. Los reactivos y los productos pueden encontrarse en estado sólido, líquido o gaseoso, o bien en solución.
En una reacción química los átomos no se crean ni se destruyen. Todos los átomos que forman los reactivos deben estar presentes en los productos.
Una ecuación química es una expresión abreviada de un cambio químico o reacción química. En dicha ecuación se emplean los símbolos y formulas químicas de reactivos u productos, además de otros términos simbólicos, para representar las condiciones en que ocurre la reacción química. Las ecuaciones se escriben siguen el formato general siguiente:

1) Los reactivos se separan de los productos con una flecha que indica la dirección de la reacción. Los reactivos se escriben a la izquierda y los productos a la derecha de la flecha. Cuando existen más de dos reactivos o productos se usa un signo de (+) entre ellos.

2) para balancear la ecuación e indicar el número de unidades de cada sustancia que reacciona o se produce se escriben coeficientes antes de la fórmula de las sustancias. Cuando no se escribe algún número, se entiende que indica una unidad de sustancia.

3) Si se desea, se pueden escribir las condiciones necesarias para llevar a cabo la reacción, arriba o debajo de la flecha o signo de igualdad.

4) El estado físico de una sustancia se indica con los símbolos siguientes: (s) solido, (l) Liquido,     (g) gaseoso, (ac) solución acuosa.

Escritura y balanceo de ecuaciones químicas

Para representar las reacciones cuantitativas de una reacción, la ecuación química debe estar balanceada. Una ecuación balanceada contiene igual número de átomos de cada tipo en cada lado de la ecuación. Por tanto, la ecuación balanceada cumple con la ley de la conservación de la masa.
El procedimiento general para balancear ecuaciones es el siguiente:

1) Identifique la reacción.
  Escriba una descripción o ecuación en palabra de la reacción.

2) Escriba la ecuación (el esqueleto) sin balancear.
   Asegúrese de que la fórmula de cada sustancia sea correcta y de que los reactivos estén escritos a la izquierda y los productos a la derecha de la flecha.

3) Balanceo de la ecuación.
   

Información que se obtiene de una ecuación química balanceada.
Como ya se indicó, una ecuación química es una descripción abreviada de una reacción química. La interpretación de una ecuación balanceada proporciona la siguiente información:

1) cuales son los reactivos y cuáles son los productos.
2) La fórmula de reactivos y productos.
3) El número de moléculas o unidades formulares de reactivos y productos que participan en la reacción.
4) El número de átomos de cada elemento que participa en la reacción.
5) El número de moles de cada sustancia.

Tipos de ecuaciones químicas.

Las ecuaciones químicas representan cambios o reacciones químicas. Las reacciones se clasifican en varios tipos para ayudar a escribir ecuaciones y a predecir otras reacciones. Muchas de las reacciones químicas pertenecen a uno de los cuatro tipos de reacción principales que estudiaremos a continuación:

Reacción de síntesis

En una reacción de síntesis se combinan dos reactivos para formar un solo producto.
Reacción de descomposición

En una reacción de descomposición una sola sustancia se fragmenta o se descompone para dar dos o más sustancias distintas. A este tipo de reacciones se le puede considerar como el inverso de la síntesis. El material de partida deber ser un compuesto y los productos pueden ser elementos o compuestos.

La predicción de los productos de una reacción de descomposición puede ser difícil, por lo que se requiere comprender cada reacción de manera individual. El calentamiento de compuestos que contienen oxigeno casi siempre da como resultado una descomposición. Algunas reacciones de esta categoría son:
* Óxidos Metálicos: algunos óxidos metálicos se descomponen para producir el metal libre más oxígeno.
*Los carbonatos y los hidrógenos carbonatos se descomponen para producir CO2 por calentamiento.
*Reacciones diversas de esta categoría.

Reacción de desplazamiento simple 

En una reacción de desplazamiento simple un elemento reacciona con un compuesto para reemplazar a un elemento del compuesto. En esta reacción se producen un elemento y un compuesto diferente.

Reacción de doble desplazamiento

En una reacción de doble desplazamiento, dos compuestos intercambian sus componentes entre sí para producir dos compuestos distintos.
Cuando ocurre una reacción de cobre desplazamiento puede observarse aluno de los efectos siguientes:

1) Desprendimiento de calor.
2) formación de un precipitado insoluble.
3) La producción de burbujas de gas.  
Veamos con más detalle algunas de estas reacciones.

- Neutralización  de un ácido y una base.
En la formación de una molécula de agua a partir de un ion H+ y uno OH- hay desprendimiento de calor, que se puede detectar tocando el recipiente la reacción.

- Oxido metálico + acido
Se desprende calor cuando se produce una molécula de agua.

- Formación de un precipitado insoluble
La solubilidad de los productos se puede determinar consultando la tabla de solubilidad del apéndice ll para ver si uno o ambos productos son insolubles en agua. Para indicar que se formó un producto insoluble se escribe una “s” después de su fórmula en la ecuación.

- Formación de un gas
Se puede producir un gas de forma directa e indirecta

El calor en las reacciones químicas

Todas las reacciones químicas siempre van acompañadas de cambios de energía. Una razón por la que se efectúan las reacciones es que  los productos pasan a un estado de menor energía y más estable que el de los reactivos. Cuando la reacción conduce a un estado más estable se libera energía hacia los alrededores en forma de calor y/o trabajo. Cuando una solución de una base se neutraliza agregando un ácido, la liberación de energía en forma de calor se percibe de inmediato por que aumenta la temperatura de la solución. Cuando en un motor de automóvil se quema gasolina es indudable que se libera calor; al mismo tiempo, parte de la energía que se libera realiza el trabajo que permite el movimiento del automóvil.
Las reacciones pueden ser exotérmicas o endotérmicas. En las reacciones exotérmicas se libera calor; en las reacciones endotérmicas se absorbe calor.
La cantidad de calor que se produce en una reacción se conoce como calor de reacción. Las unidades pueden ser kilojoules o kilocalorías.
Cuando el calor que se libera se expresa como parte de la ecuación, las sustancias se expresan en moles. Así, cuando 1 mol de C se combina con 1 mol de O2, se forma 1 mol de CO2 y se liberan 393  kJ de calor Además de la cantidad de energía relativamente pequeña que se genera en los procesos nucleares, la energía solar es la principal fuente de energía para la vida terrestre. El sol mantiene necesaria para la vida y suministra también la energía luminosa para las reacciones endotérmicas de fotosíntesis de las plantas verdes. En la fotosíntesis, el dióxido de carbono y el agua se convierten en oxigeno libre y glucosa.

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