Formación de compuestos

TRANSFORMACIONES FÍSICAS Y QUÍMICAS

Los diversos y variados cambios que ocurren en la naturaleza y a nuestro alrededor suelen llamarse transformaciones o fenómenos naturales. En muchos casos son cambios temporales, y en otros, son cambios permanentes. Teniendo en cuenta esto podemos clasificar a los fenómenos de dos maneras:

Transformación Física: Son aquellas en donde la misma sustancia se encuentra antes y después de la transformación, experimentan un cambio temporal y no hay modificación en su estructura molecular. Es un cambio reversible.

Por ejemplo:

Cuando un clavo de acero se dobla, sigue siendo acero. Luego podemos enderezarlo recobrando su forma original.

Si calentamos una bola de hierro se dilata, si la enfriamos hasta su temperatura inicial recupera su volumen original.

Un trozo de hielo se derrite al elevar la temperatura obteniéndose agua líquida, si la enfriamos nuevamente hasta su temperatura inicial (0ºC) obtenemos el hielo (agua sólida). Condensación del vapor de agua.

Dilatación de los metales.

Descomposición de la luz.

Evaporación del agua.

Aleación del cobre y zinc para formar el latón.

Rotura de una tiza.

Mezclar agua y alcohol.

Transformación Química: Son aquellas en donde la sustancia experimenta un cambio permanente y se produce una alteración en su estructura molecular. Esto origina la formación de nuevas sustancias diferentes a las originales. No es un cambio reversible mediante otro fenómeno físico.

Ejemplos

Si calentamos hierro al aire libre, en la superficie se forma un polvo rojizo pardusco (óxido de hierro), si enfriamos es imposible obtener nuevamente el hierro.

Cuando quemamos papel (combustión), se desprende humo (CO2 + CO + H2O) y queda su ceniza. Si juntamos el humo con la ceniza es imposible obtener nuevamente papel.

Digestión de alimentos, respiración celular, fotosíntesis, fermentación, descomposición, putrefacción de alimentos, etc. son ejemplos de fenómenos químicos.

REACCIONES QUÍMICAS

Una reacción química es el proceso por el cual una o más sustancias cambian para formar una o más sustancias nuevas. Hay reacciones químicas que desprenden energía (calor o luz), otras que se producen al suministrarles energía en forma de calor, luz o electricidad y otras simplemente lo hacen por contacto.

Muchas reacciones químicas se pueden identificar por características observables, tales como: cambios de color, liberación de calor, desprendimiento de gas, producción de luz, cambios en el estado de agregación, etc.

¿Cómo representamos las Reacciones Químicas?

Las reacciones químicas se representan por medio de ecuaciones químicas.

A + B → C

El signo “+” se interpreta como “se combina con” y la “flecha” se interpreta como “para formar”. Todas las sustancias que están a la izquierda de la flecha se llaman “reactivos”, las que están a la derecha se llaman “productos”. Entonces, vemos que “los reactivos se combinan para formar productos”.

Símbolos en una Ecuación Química

SÍMBOLO SIGNIFICADO SÍMBOLO SIGNIFICADO

(s) (l) (g) Estado de agregación de la sustancia hv Luz

↑ Liberación de gas (ac) Sucede en medio acuoso

↓ Precipitación ↔ Reacción reversible

Ø Calor

CLASIFICACIÓN DE LAS REACCIONES QUÍMICAS

De acuerdo al PRODUCTO: Podemos clasificarlas de acuerdo al tipo de productos que resulta de la reacción. En esta clasificación entran las reacciones de síntesis (combinación), descomposición, de sustitución simple, de sustitución doble.

Nombre Descripción Representación

Reacción de síntesis Elementos o compuestos sencillos que se unen para formar un compuesto más complejo. A+B → AB

Donde A y B representan cualquier sustancia química.

Un ejemplo de este tipo de reacción es la síntesis del cloruro de sodio:

Reacción de descomposición Un compuesto se fragmenta en elementos o compuestos más sencillos. AB → A+B

Donde A y B representan cualquier sustancia química.

Un ejemplo de este tipo de reacción es la descomposición del agua:

Reacción de desplazamiento o sustitución Un elemento reemplaza a otro en un compuesto. A + BC → AC + B

Donde A, B y C representan cualquier sustancia química.

Un ejemplo de este tipo de reacción se evidencia cuando el hierro(Fe) desplaza al cobre(Cu) en el sulfato de cobre (CuSO4):

De acuerdo al ESTADO DE OXIDACIÓN: desde un punto de vista de la física se pueden postular dos grandes modelos para las reacciones químicas: reacciones ácido-base (sin cambios en los estados de oxidación) y reacciones Redox (con cambios en los estados de oxidación).

Estados o Números de Oxidación: se define como la suma de cargas positivas o negativas de un átomo, lo cual indica el número de electrones que átomo ha perdido o ganado. Los estados de oxidación pueden ser positivos, negativos, cero, enteros y fraccionarios.

Reglas para asignar los números de oxidación

1. El número de oxidación de cualquier sustancia simple es cero. Por ejemplo: H2 = 0; O2 = 0; Na = 0; Fe = 0, etc.

2. El número de oxidación del Hidrógeno en un compuesto químico es +1, excepto en los hidruros metálicos donde se le asigna el valor -1. Por ejemplo: H2O: H=+1; NaH: H=-1, etc.

3. El número de oxidación del Oxígeno en un compuesto es -2; excepto en los peróxidos donde es -1. Por ejemplo: H2O: O=-2; Na2O: O= -2, etc.

4. En los compuestos formados por No Metales y que no contienen ni Hidrógeno ni Oxígeno, se le asigna número de oxidación negativo al más electronegativo y todos los demás se consideran positivos. Por ejemplo: CCl4 : Cl = -1; NH3 : N = -3; etc.

5. Los metales, cuando están combinados, el número de oxidación es positivo.

6. La suma algebraica de los números de oxidación de los elementos que forman un compuesto, multiplicado por la cantidad de átomos de cada uno de ellos, debe ser igual a cero.

Por ejemplo: H2O: 2 . (+1) + (-2) = +2 – 2 = 0;

HNO3: (+1) + (+5) + 3 . (-2) = 1 + 5 - 6 = 0

REACCIONES DE ÓXIDO-REDUCCIÓN

Se así o, simplemente reacción redox, a toda reacción química en la que se trasfieren electrones, provocando un cambio en sus estados de oxidación. Para que exista una reacción de reducción-oxidación, en el sistema debe haber un elemento que ceda electrones, y otro que los acepte:

al elemento químico que recibe electrones, quedando con un estado de oxidación menor al que tenía, es decir se reduce, se

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