Ecuaciones
químicas
1 Ecuaciones químicas
Las sustancias que participan en la reacción se llaman reactivos y las
sustancias que se forman se llaman productos Reactivos aluminio óxido de hierro
(lll) Productos hierro óxido de aluminio
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.
Al + Fe2O3 --------- Fe + Al2O3
2 Escritura y balanceo de ecuaciones químicas
Una ecuación balanceada contiene igual número de átomos de cada tipo en cada
lado de la ecuación.
Paso 1 Identifique la reacción. Escriba una descripción o ecuación en palabras
de la reacción.
Paso 2 Escriba la ecuación (el esqueleto) sin balancear. Asegúrese de la
fórmula que este correcta y de que los reactivos estén escritos a la izquierda
y los productos a la derecha de la flecha.
Paso 3 Balanceo de la ecuación. Utilice el procedimiento cuente y compare el
número de átomos de cada elemento en cada lado de la ecuación e identifica los
que deben balancearse.
3Información que se obtiene de una ecuación química balanceada
Una formula química puede tener distintos significados. Se puede referir a una
entidad química individual o a una mol de esa entidad.
Ejemplo: La fórmula H2O
1. 2 átomos de H Y 1 átomo de O
2. 1 molécula de agua
3. 1 mol de agua
4. 6.022 x 1023 moléculas de agua
18.02 g de agua
4 Tipos de ecuaciones químicas
Reacción de síntesis
En una reacción de síntesis se combinan dos reactivos para formar un solo
producto. La ecuación de este tipo de reacción es:
A + B ----------- AB
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.
AB ------- A + B
Reacción de desplazamiento simple
En una reacción de desplazamiento simple un elemento reacciona con un compuesto
para remplazar a un elemento del compuesto. En esta reacción se producen un
elemento y un compuesto deferente.
Si A es metal, A sustituye a B para formar AC, siempre que A sea un metal mas
reactivo que B.
A + BC --------- B + AC
Si A es halógeno, remplaza a C para formar BA, siempre que A sea un halógeno
mas reactivo que C.
A + BC --------- C + BA
Reacción de doble desplazamiento
En una reacción de doble desplazamiento, dos compuestos intercambian sus
componentes entre si para producir dos compuestos distintos.
AB + CD ---------- AD + CB
5 El calor en las reacciones químicas
Las reacciones pueden ser exotérmicas o endotérmicas .En las reacciones
exotérmicas se liberan calor; en lasreacciones endotérmicas se absorbe calor.
Diseñar los productos químicos y los productos para degradar uso posterior:
Diseñar los productos químicos que analizan a las sustancias inofensivas
y el uso posterior, de modo que no se acumulen en el ambiente.
Analizar en tiempo real para prevenir la contaminación: Incluir la supervisión
y el control en tiempo real durante el proceso desíntesis para evitar o reducir
al mínimo la formación de subproductos.
Minimizar el potencial de accidentes: Diseñar productos químicos y sus formas
(sólido, líquido o gas) que permitan reducir al mínimo el potencial de
accidentes químicos incluyendo explosiones, fuegos y fugas al ambiente.
sQUÉ ES LO QUE HACE LA QUIÍMICA VERDE?
Prevenir la contaminación antes de que aparezca mediante el uso de procesos
“limpios”, evitando al máximo el desperdicio o uso indiscriminado de materias
primas no renovables, así como el empleo de materiales peligrosos o
contaminantes en la elaboración de productos químicos “limpios”, que no atenten
contra la salud o el ambiente.
Diseñar procesos más eficientes que minimicen la producción de residuos y
precisen menos energía.
Diseñar procesos más rentables basados en la reducción de costes de energía y
de tratamiento de residuos.
LA FUNCIÓN DE LA QUIMICA VERDE
La industria química genera muchos productos útiles, entre ellos: antibióticos
y medicinas, plásticos, gasolina y otros combustibles, productos agroquímicos
como fertilizantes y plaguicidas y telas sintéticas como el nailon, el rayón y
el poliéster. Estos productos son importantes pero algunos de ellos, y los
procesos químicos que se emplean para fabricarlos, perjudican el ambiente y la
salud humana. La química verde se propone reducir la contaminación eliminando
la generación de la misma. Cuando los químicos idean una reacción química
conforme los principios de este método, prestan mucha atención a la información
sobre los posibles riesgospara la salud o el ambiente que presenta una
sustancia química, antes de utilizarla en la elaboración de un producto. Es decir,
consideran el peligro que plantea una sustancia como propiedad que se debe
tener en cuenta junto con las otras propiedades químicas y físicas y eligen
aquellas sustancias que reduzcan al mínimo ese peligro.
En su libro titulado: Green Chemistry: Theory and Practice (Química
verde: teoría y práctica), Paul Anastas y John Warner exponen 12 principios que
constituyen una guía para aquellos químicos que quieran llevar a la práctica la
química verde. A continuación se explican cuatro de estos principios:
1. Parta de una base segura. Identifique las reacciones que no precisan
sustancias iniciadoras peligrosas para fabricar el producto deseado.
Este principio minimiza el peligro para los trabajadores en las plantas de
fabricación que manejan productos químicos, y previene la descarga accidental
de sustancias químicas perjudiciales a causa de escapes o explosiones. Un nuevo
método de fabricación de ácido atípico, un producto químico industrial
importante, ilustra este principio.
Para fabricar nailon, poliuretano, lubricantes y plastificantes se necesitan
cerca de 2a€ˆ000 millones de kilogramos de ácido adípico. El método normalizado
según el cual se fabrica el ácido adípico emplea como material de base la
bencina, que puede causar cáncer. En un proceso de reciente creación que usa
bacterias genéticamente modificadas o biocatalizadores, la bencina se sustituye
por la glucosa simple. Fabricar ácido adípico a partir de una sustancia segura
como laglucosa implica que se puede evitar el uso de una sustancia química perjudicial
en grandes cantidades si se extiende ampliamente el uso de nuevos procesos como
éste.
2. Use materias primas renovables. Ponga mayor énfasis en materiales de
inicio renovables como las sustancias derivadas de las plantas en crecimiento,
en lugar de los materiales irremplazables como el petróleo y el gas natural.
La glucosa, que se mencionó en el ejemplo anterior como material de inicio,
puede extraerse del almidón de maíz o la celulosa que se encuentra en las
plantas. Incluso las mazorcas, los tallos y las hojas caídas pueden producir
glucosa. A modo de ejemplo, el almidón de maíz se utiliza para producir las
pequeñas pelotillas infladas de empaque que protegen los artículos que se
transportan dentro de los contenedores. Estas pelotillas pueden reemplazar a
los materiales plásticos de empaque fabricados a partir de sustancias químicas
basadas en el petróleo.
3. Utilice solventes más seguros. Elimine el uso de solventes tóxicos para
disolver los productos reaccionantes.
Los solventes son sustancias químicas que pueden disolver otra sustancia.
Muchos solventes que se usan en grandes cantidades en la industria son
perjudiciales para la salud o pueden generar otros peligros, como explosiones o
in
H2(g) + Cl2(g) -------- 2HCl(g) + 185 KJ (exotérmica)
N2(g) + O2(g) + 181 KJ ------ 2 NO(g) (endotérmica)
La cantidad de calor que se produce en una reacción se conoce como calor de
reacción.
C(s) + O2(g) --------- CO2(g) + 393 KJ
La cantidad de energía que debe suministrarse para iniciar una reacción química
recibe el nombre de energía de activación
CH4(g) + 2 O2(g) ------- CO2(g) + 2 H2O(g) + 890 KJ
6 Calentamiento global: efecto invernadero
Los combustibles fósiles que se obtienen del carbón y del petróleo, proveen la
energía que utilizamos para alimentar con electricidad nuestras industrias, dar
calor e iluminar nuestros hogares y lugares de trabajo, y hacer funcionar
nuestros automóviles. Cuando estos combustibles se queman producen dióxido de
carbono y agua, con lo cual se liberan a la atmosfera cada año, más de 50 mil
millones de toneladas de dióxido de carbono.
