Tema 8. reacciones químicas (ii)

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Tema 8. reacciones químicas (ii)

  1. 2. La TERMOQUÍMICA es la rama de la Química que estudia cuantitativamente los intercambios de energía que se generan en los procesos químicos .
  2. 3. PRIMERA ETAPA Los enlaces de las sustancias que forman los reactivos han de romperse para liberar los átomos y para ello se requiere energía (PROCESO ENDOTÉRMICO) SEGUNDA ETAPA Los átomos se recombinan formando compuesto diferentes, con un contenido en energía interna menor que los reactivos. En este caso se libera energía (PROCESO EXOTÉRMICO) La ENERGÍA TOTAL puesta en juego en el cambio será la diferencia entre la dos.
  3. 4. La energía interna U de un sistema intenta ser un reflejo de la energía a escala microscópica. Más concretamente, es la suma de: 1.La energía cinética interna , es decir, de las sumas de las energías cinéticas de las individualidades que lo forman respecto al centro de masas del sistema, y de 2. La energía potencial interna , que es la energía potencial asociada a las interacciones entre estas individualidades. Todo cuerpo posee una energía acumulada en su interior equivalente a la energía cinética interna más la energía potencial interna
  4. 5. REACCIÓN QUÍMICA EXOTÉRMICA En ellas se desprende energía (calor) El balance de energía total es positivo Los productos obtenidos tienen menor contenido de energía interna que los reactivos, son más simples.
  5. 6. Los productos obtenidos tienen mayor contenido de energía interna que los reactivos, son más complejos. REACCIÓN QUÍMICA ENDOTÉRMICA En ellas se absorbe energía (calor) El balance de energía total es negativo.
  6. 7. LA ENERGÍA ABSORBIDA O DESPRENDIDA EN LOS PROCESOS QUÍMICOS SE DENOMINA CALOR DE REACCIÓN . Se expresa en kilojulio por mol de producto (kJ/mol)
  7. 8. En las ecuaciones termoquímicas se representa, además de los reactivos y los productos, la energía que interviene en el proceso químico y el estado en el que se encuentra cada sustancia. Fe 2 O 3 (s) + 3C(grafito) -> 2Fe(s) + 3CO(g) - 492,6 KJ/mol ½ H 2 (g) + ½ Br 2 (g) -> HBr(g) +36,38 KJ/mol (+) : desprende energía (-) : Absorbe energía
  8. 9. La energía de activación es la energía que necesita un sistema antes de poder iniciar un determinado proceso . La energía de activación suele utilizarse para denominar la energía mínima necesaria para que se produzca una reacción química dada.
  9. 11. Robert Boyle (s. XVII) identificó sustancias en ácidos y bases (álcalis) Lavoisier(s. XVIII) realizó la primera clasificación de sustancias en ácidos y bases (álcalis)
  10. 12. Ácidos Bases <ul><li>Sabor agrio. </li></ul><ul><li>Desprenden hidrógeno al reaccionar con algunos metales (magnesio, cinc, hierro...). </li></ul><ul><li>Reaccionan con el mármol (carbonatos) y desprenden dióxido de carbono. </li></ul><ul><li>Reaccionan con las bases para dar sales. </li></ul><ul><li>Sabor amargo. </li></ul><ul><li>Son untuosos al tacto (tacto jabonoso). </li></ul><ul><li>Reaccionan con las grasas para dar jabones. </li></ul><ul><li>Reaccionan con los ácidos para dar sales. </li></ul>
  11. 13. El pH es una medida de la acidez o basicidad de una solución. El pH es la concentración de iones o cationes hidrógeno [H + ] presentes en determinada sustancia. El término significa potencial de hidrógeno. Este fue acuñado por el químico danés Sørensen , quien lo definió como el logaritmo negativo de base 10 de la actividad de los iones hidrógeno. Esto es: pH = - log 10 [H + ] Desde entonces, el término pH ha sido universalmente utilizado por la facilidad de su uso, evitando así el manejo de cifras largas y complejas. En disoluciones diluidas en lugar de utilizar la actividad del ion hidrógeno, se le puede aproximar utilizando la concentración molar del ion hidrógeno. Por ejemplo, una concentración de [H+] = 1 × 10 –7 M (0,0000001) es simplemente un pH de 7 ya que: pH = – log [10 –7 ] = 7 La Hortensia ( Hydrangea ) posee flores rosas o azules dependiendo del pH del suelo. En suelos ácidos las flores son azules, mientras que en suelos alcalinos son rosas Søren Peter Lauritz Sørensen
  12. 14. <ul><li>Si el pH es menor que 7, la sustancia es ácida . Ejemplo: disolución de cloruro de hidrógeno (ácido clorhídrico) en agua. </li></ul><ul><li>Si el pH es mayor que 7, la sustancia es básica . Ejemplo: disolución de hidróxido de sodio (sosa) en agua. </li></ul><ul><li>Si el pH es igual a 7, entonces la sustancia es neutra . Ejemplo: el agua. </li></ul>pH producto 14 Hidr ó xido de sodio 13 lej í a 12.4 lyme 11 amoniaco 10.5 manganeso 8.3 levadura en polvo 7.4 sangre humana 7.0 agua pura 6.6 leche 4.5 tomates 4.0 vino 3.0 manzanas 2.0 zumo de lim ó n 0 á cido clorh í drico
  13. 15. LOS ÁCIDOS Y LAS BASES SON MUY SOLUBLES EN AGUA CONDUCIENDO LA CORRIENTE ELÉCTRICA (ELECTROLITOS) BASE HIDRÓXIDO DE SODIO (NaOH) ÁCIDO ÁCIDO SULFÚRICO (H 2 SO 4 ) AL DISOLVERSE EN AGUA SE DISOCIAN EN IONES POSITIVOS Y NEGATIVOS
  14. 16. Un indicador de pH es una sustancia que permite medir el pH de un medio. Habitualmente, se utiliza como indicador sustancias químicas que cambia su color al cambiar el pH de la disolución. El cambio de color se debe a un cambio estructural inducido por la protonación o desprotonación de la especie. Los indicadores ácido-base tienen un intervalo de viraje de unas dos unidades de pH, en la que cambian la disolución en la que se encuentran de un color a otro, o de una disolución incolora, a una coloreada.
  15. 17. Un ácido es toda sustancia que, en disolución acuosa, se disocia dando iones hidrógeno, H + . Una base es toda sustancia que, en disolución acuosa, se disocia dando iones hidróxido, OH - . HCl  H + + Cl - NaOH  Na + + OH - Svante August Arrhenius
  16. 18. <ul><li>Una reacción de neutralización es una reacción entre un ácido y una base. Generalmente, en las reacciones acuosas ácido-base se forma agua y una sal. Así pues, se puede decir que la neutralización es la combinación de iones hidrógeno y de iones hidróxido para formar moléculas de agua. Durante este proceso se forma una sal. Las reacciones de neutralización son generalmente exotérmicas, lo que significa que producen calor. Generalmente la siguiente reacción ocurre: </li></ul><ul><ul><li>Ácido + Base -> Sal + Agua </li></ul></ul><ul><ul><li>Na(OH) + H 2 CO 3 -> NaHCO 3 + H 2 O </li></ul></ul>Una reacción de neutralización entre un ácido y una base (en este caso usaremos Bicarbonato sódico y vinagre para obtener acetato de sodio). La reacción dará Agua, Acetato de sodio, que quedará en el fondo del recipiente y dióxido de carbono, que saldrá en forma de burbujas. Gracias a ella podemos obtener acetato de sodio, que sirve para hacer bolsas de hielo instantáneo.
  17. 19. La mucosa del estómago produce ácido clorhídrico que digiere la comida. Para evitar la «acidez de estómago» debemos neutralizar el exceso de ácido con antiácidos; medicamentos que contienen sustancias básicas como hidróxido de aluminio, carbonato de magnesio o bicarbonato de sodio. Los desechos líquidos de las industrias que son ácidos pueden contaminar los ríos. Para evitarlo se neutralizan con óxido de cal. Las plantas crecen mejor cuando el pH del suelo está próximo a 7 (neutro). Si el suelo es ácido, las plantas no crecen bien; para corregirlo se le añade óxido de calcio, hidróxido de calcio o carbonato de calcio, tres productos con carácter básico. Parece ser que cuando las avispas y las abejas nos pican, el líquido que nos inyectan tiene carácter básico en las primeras y ácido en las segundas. Para aliviar estas picaduras, por tanto, conviene utilizar vinagre para tratar las de las avispas y amoniaco para tratar las de las abejas. Sabiendo esto ya solo nos falta resolver el problema de ¡darnos cuenta de qué insecto es el que nos ha picado!

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