Unidad didáctica 3:Los cambios químicos
3.1. Cambios físicos y cambios químicos3.2. Reacción química. Conservación de la masa.      - Reactivos-productos      - A...
3.1. Cambios físicos y cambios químicosLa materia puede sufrir cambios mediantediversos procesos. No obstante, todos esosc...
3.1. Cambios físicos y cambios químicosCAMBIOS QUÍMICOSAlteran la naturaleza de las sustancias: unasdesaparecen y aparecen...
3.2. Reacciones químicas. Reactivos-productos Una reacción química es un proceso por el cual una  o más sustancias llamad...
3.2. Reacciones químicas. Reactivos-productosEn una reacción química: Las fórmulas de los reactivos se escriben a la  izq...
3.2. Reacciones químicas. Reactivos-productos
3.2. Reacciones químicas. Reactivos-productos En una reacción, a derecha e izquierda de la  flecha, debe existir el mismo...
3.2. Reacciones químicas. Reactivos-productos Ejemplos de ajustes de reacciones • 2C4H10 + 13 O2           8CO2 + 10H2O •...
3.2. Reacciones químicas. Información contenida Una reacción química ajustada informa sobre las  proporciones en que inte...
3.2. Reacciones químicas. Información contenida Un mol de átomos es la cantidad de un elemento  químico equivalente a la ...
3.2. Reacciones químicas. Información contenida El concepto de mol se asemeja al de docena: la  masa del balón es 100 vec...
3.2. Reacciones químicas. Información contenida Un átomo de hierro tiene de masa 55,8 u. ¿Cuántos  gramos son dos moles d...
3.2. Reacciones químicas. Información contenida 1. La masa atómica de la plata es de 107,9 u.    ¿Cuántos gramos son 0,25 ...
3.2. Reacciones químicas. Información contenida 5. Tenemos 5*1024 átomos de plata ¿cuántos    gramos representan? ¿y si te...
3.2. Conservación de la masa La ley de conservación de la masa o ley de  conservación de la materia es una de las leyes  ...
3.2. Reacciones químicas. Tipos de reacciones Síntesis: proceso de  obtener compuestos  químicos a partir de  sustancias ...
3.2. Reacciones químicas. Tipos de reacciones Sustitución o desplazamiento: aquella donde un átomo  o grupo en un compues...
3.2. Reacciones químicas. Tipos de reacciones Combustión: reacción química en la que un elemento combustible se combina c...
3.3. Calor de reacciónLa humanidad ha utilizado las reaccionesquímicas para producir energía: combustión demadera o de car...
3.3. Calor de reacciónLa energía desprendida o absorbida puede ser enforma de energía luminosa como la eléctrica, perotamb...
3.3. Calor de reacciónLa oxidación y la combustiónson reacciones exotérmicas:desprenden calor. Laenergía de los reactivos ...
3.4. Velocidad de reacciónNo todas las reacciones químicas ocurren a igualvelocidad. En una reacción química, cuanto másfu...
3.4. Velocidad de reacciónLos factores que influyen en la velocidad son:• Concentración dereactivos: Al aumentar laconcent...
3.4. Velocidad de reacciónLos factores que influyen en la velocidad son:•Temperatura: alaumentar la temperatura,aumenta la...
3.5. Ácidos y basesÁcido: sustancia que tiene átomos de H en sucomposición y los libera en forma de H+ en el agua.Base: su...
3.6. Química y sociedadLa vida cotidiana presenta muchos procesos quedemuestran la importancia de la química. Materialesco...
3.6. Química y sociedadLa Ingeniería química como una disciplinaindependiente surge después de la revoluciónindustrial y h...
3.6. Química y sociedadLos medicamentos, son sustancias químicas quepueden modificar los procesos bioquímicos delorganismo...
3.6. Química y sociedadSin embargo, el proceso no esta exento de riesgos.Esta indudable mejora en la calidad de vida tiene...
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Ud3 cambios quimicos

  1. 1. Unidad didáctica 3:Los cambios químicos
  2. 2. 3.1. Cambios físicos y cambios químicos3.2. Reacción química. Conservación de la masa. - Reactivos-productos - Ajustar reacciones - Información contenida en la ecuación química ajustada - Tipos de reacciones: síntesis, descomposición, combustión, sustitución3.3. Calor de reacción. Reacciones endotérmicas y exotérmicas3.4. Velocidad de reacción. Factores que influyen en la velocidad de la reacción: naturaleza de reactivos, temperatura, concentración de reactivos, grado de división de reactivos, catalizadores.3.5. Ácidos y bases. Concepto de pH. Escala de pH. Indicadores3.6. La química y la sociedad: - Aplicaciones útiles para la humanidad: Medicamentos, abonos, cosméticos - Contaminación química
  3. 3. 3.1. Cambios físicos y cambios químicosLa materia puede sufrir cambios mediantediversos procesos. No obstante, todos esoscambios se pueden agrupar en dos tipos:cambios físicos y cambios químicos.CAMBIOS FÍSICOS.Estos cambios no producen modificaciones en lanaturaleza de las sustancia o sustancias queintervienen. Ejemplos de este tipo de cambiosson: cambios de estado, mezclas, disoluciones,separación de sustancias en mezclas odisoluciones.
  4. 4. 3.1. Cambios físicos y cambios químicosCAMBIOS QUÍMICOSAlteran la naturaleza de las sustancias: unasdesaparecen y aparecen otras con propiedadesmuy distintas.No es posible volver atrás por unprocedimiento físico como calentamiento oenfriamiento, filtrado, evaporación, etc.
  5. 5. 3.2. Reacciones químicas. Reactivos-productos Una reacción química es un proceso por el cual una o más sustancias llamadas reactivos, se transforman en otra u otras sustancias con propiedades diferentes, llamadas productos. Los enlaces entre los átomos que forman los reactivos se rompen y se reorganizan de otro modo, formando nuevos enlaces y por tanto, sustancias diferentes a las iniciales
  6. 6. 3.2. Reacciones químicas. Reactivos-productosEn una reacción química: Las fórmulas de los reactivos se escriben a la izquierda, y las de los productos a la derecha, separadas ambas por una flecha que indica el sentido de la reacción. KClO3 KCl + O2
  7. 7. 3.2. Reacciones químicas. Reactivos-productos
  8. 8. 3.2. Reacciones químicas. Reactivos-productos En una reacción, a derecha e izquierda de la flecha, debe existir el mismo número de átomos de cada elemento. Entonces se dice que la reacción está ajustada o equilibrada. Para equilibrar reacciones químicas, se ponen delante de las fórmulas unos números llamados coeficientes, que indican el número relativo de átomos y moléculas que intervienen en la reacción. Estos coeficientes son los únicos números que se pueden cambiar, ya que los números que aparecen dentro de las fórmulas son intocables, pues un cambio en ellos significa un cambio de sustancia que reacciona y, por tanto, se trataría de una reacción distinta.
  9. 9. 3.2. Reacciones químicas. Reactivos-productos Ejemplos de ajustes de reacciones • 2C4H10 + 13 O2 8CO2 + 10H2O • CaCO3 + calor CaO + CO2 • 3O2 + 4Fe 2Fe2O3 • N2 + 3H2 2NH3 • 2H2O O2 + 2H2
  10. 10. 3.2. Reacciones químicas. Información contenida Una reacción química ajustada informa sobre las proporciones en que intervienen los reactivos y los productos de la reacción. 2H2O(l) 2H2(g)+O2(g) Por cada dos moléculas de H2O que se descomponen se forman dos moléculas de gas H2 y una molécula de gas O2 Teniendo en cuenta el número de moles: por cada dos moles de H2O se forman dos moles de gas H2 y un mol de gas O2
  11. 11. 3.2. Reacciones químicas. Información contenida Un mol de átomos es la cantidad de un elemento químico equivalente a la que representa su masa atómica expresada en gramos. 1 átomo de 1 mol de 1 g de hidrógeno tiene hidrógeno = 1u hidrógeno = 1g 6.022x1023 átomos de hidrógeno 1 átomo de 1 mol de 12 g de carbono tienen carbono = 12 u carbono = 12 g 6.022x1023 átomos de carbono 1 átomo de 1 mol de 32 g de azufre tienen azufre = 32 u azufre = 32 g 6.022x1023 átomos de azufre
  12. 12. 3.2. Reacciones químicas. Información contenida El concepto de mol se asemeja al de docena: la masa del balón es 100 veces mayor que la masa de la pelota de tenis ¿qué tiene más masa una docena de pelotas de tenis o una docena de balones?
  13. 13. 3.2. Reacciones químicas. Información contenida Un átomo de hierro tiene de masa 55,8 u. ¿Cuántos gramos son dos moles de hierro? un átomo de Fe = 55,8u; por tanto, 1 mol de Fe = 55,8g 1 mol de Fe 55,8g 2 mol de Fe X X= 55,8 g * 2 mol / 1mol = 111,6 g Si tenemos 1024 átomos de hierro, ¿Cuántos moles de hierro hay? 1 mol de Fe 6,023x1023 átomos X mol de Fe 1024 átomos X = 1024 átomos * 1 mol / 6,022x1023 átomos = 1,66 mol Fe ¿Cuántos gramos de hierro hay en los 1024 átomos? solución: 92,6 g de hierro
  14. 14. 3.2. Reacciones químicas. Información contenida 1. La masa atómica de la plata es de 107,9 u. ¿Cuántos gramos son 0,25 mol de plata? 2. ¿Cuántos átomos son 0,5 mol de plata? ¿Cuántos átomos son 0,5 mol de magnesio cuya masa atómica es de 24,3 u? 3. ¿Cuántos gramos son 0,5 mol de plata? ¿Y 0,5 mol de magnesio? 4. Tenemos 5*1024 átomos de plata, ¿cuántos moles representan? ¿Y si hay 5*1024 átomos de magnesio?
  15. 15. 3.2. Reacciones químicas. Información contenida 5. Tenemos 5*1024 átomos de plata ¿cuántos gramos representan? ¿y si tenemos 5*1024 átomos de magnesio? 6. Tenemos 25 g de plata ¿cuántos moles de plata representan? 7. En 25 g de magnesio ¿cuántos moles de magnesio hay? 8. Tenemos 25 g de plata ¿cuántos átomos de plata representan? 9. En 25 g de magnesio ¿cuántos átomos de magnesio hay?
  16. 16. 3.2. Conservación de la masa La ley de conservación de la masa o ley de conservación de la materia es una de las leyes fundamentales en todas las ciencias naturales. Fue elaborada por Lavoisier y otros científicos que le sucedieron. Establece que: “En toda reacción química la masa total de los reactivos es igual a la masa total de los productos”.
  17. 17. 3.2. Reacciones químicas. Tipos de reacciones Síntesis: proceso de obtener compuestos químicos a partir de sustancias más simples. Por ejemplo acero, plásticos, etc Descomposición: ruptura de moléculas largas formando así moléculas más pequeñas o átomos
  18. 18. 3.2. Reacciones químicas. Tipos de reacciones Sustitución o desplazamiento: aquella donde un átomo o grupo en un compuesto químico es sustituido por otro átomo o grupo
  19. 19. 3.2. Reacciones químicas. Tipos de reacciones Combustión: reacción química en la que un elemento combustible se combina con otro comburente (generalmente oxígeno en forma de O 2 gaseoso), desprendiendo calor y produciendo un óxido. Por ejemplo: calor al quemar, luz al arder. Combustible + O2 CO2 + H2O + ENERGÍA vapor Ejemplo: C (sólido) + O2 (gas) CO2 (gas)
  20. 20. 3.3. Calor de reacciónLa humanidad ha utilizado las reaccionesquímicas para producir energía: combustión demadera o de carbón, motores de explosión de loscoches y motores de propulsión de las navesespaciales.Cada átomo y cada molécula de una sustanciaposee una determinada energía interna. Portanto, se puede afirmar que los reactivos y losproductos de una reacción química poseen undeterminado contenido energético propio(energía interna).
  21. 21. 3.3. Calor de reacciónLa energía desprendida o absorbida puede ser enforma de energía luminosa como la eléctrica, perotambién, en forma de calor que se llama calor dereacción y tiene un valor característico para cadareacción, en unas determinadas condiciones dapresión y temperatura.Las reacciones químicas pueden entoncesclasificarse en: exotérmicas o endotérmicas,según se produzca desprendimiento oabsorción de calor respectivamente.
  22. 22. 3.3. Calor de reacciónLa oxidación y la combustiónson reacciones exotérmicas:desprenden calor. Laenergía de los reactivos esmayor que la de losproductos.Las reacciones endotérmicas absorben calor comola síntesis de amoniaco (proceso Haber-Bosch) olas empleadas para la refrigeración 2N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) ΔH= -92.2 KJ
  23. 23. 3.4. Velocidad de reacciónNo todas las reacciones químicas ocurren a igualvelocidad. En una reacción química, cuanto másfuertes sean los enlaces de los reactivos que debenromperse, más tiempo tardará la reacción entranscurrir. Disolución: rápida Oxidación: lenta
  24. 24. 3.4. Velocidad de reacciónLos factores que influyen en la velocidad son:• Concentración dereactivos: Al aumentar laconcentración de losreactivos, aumenta lavelocidad por que crecela probabilidad dechoque entre partículas.• Fragmentación dereactivos: cuanto mayorsea, más velocidad dereacción
  25. 25. 3.4. Velocidad de reacciónLos factores que influyen en la velocidad son:•Temperatura: alaumentar la temperatura,aumenta la velocidad dereacción• Catalizadores:sustancias que seaplican para modificar lavelocidad y que al final,quedan inalteradas
  26. 26. 3.5. Ácidos y basesÁcido: sustancia que tiene átomos de H en sucomposición y los libera en forma de H+ en el agua.Base: sustancia que tiene OH en su composición ylibera aniones OH- cuando se disuelve en el agua.Si ambos se mezclan, se neutralizan.Ácidos BasesTienen sabor agrio. Tienen un sabor cáusticoReaccionan con muchos Presentan un tacto jabonoso.metales formando sales y Precipitan los metalesdesprendiendo gas hidrógeno. disueltos por los ácidos.Enrojecen tornasol Azulean tornasolReaccionan con los carbonatosformando una sal, dióxido decabono y agua.
  27. 27. 3.6. Química y sociedadLa vida cotidiana presenta muchos procesos quedemuestran la importancia de la química. Materialescomo crema dental, jabones, plásticos, pinturas,tizas, abonos, fertilizantes, algunos productos queincorporan los alimentos, han sido elaboradosmediante procesos químicos.Para su obtención se han realizado muchasinvestigaciones sobre las propiedades quediferencian entre unas sustancias y otras;separación de componentes que forman loscuerpos; transformación de sustancias paraconseguir materiales más útiles al hombre.
  28. 28. 3.6. Química y sociedadLa Ingeniería química como una disciplinaindependiente surge después de la revoluciónindustrial y ha conseguido importantes logros parala humanidad, que van desde las investigacionesdel átomo, la era del plástico, los fármacos, loscatalizadores, los fertilizantes, la petroquímica, etc.El desarrollo de los procesos químicos industrialesha sido uno de los factores que mas han influido enel crecimiento económico de las ultimas décadas.
  29. 29. 3.6. Química y sociedadLos medicamentos, son sustancias químicas quepueden modificar los procesos bioquímicos delorganismo humano y de otros seres vivos. Estánformados, en su mayoría, por sustancias orgánicasde fórmula compleja. Pueden producir efectossecundarios.
  30. 30. 3.6. Química y sociedadSin embargo, el proceso no esta exento de riesgos.Esta indudable mejora en la calidad de vida tiene unalto precio: se generan grandes cantidades deresiduos que provocan un grave perjuicio al medioambiente tanto por los contaminantes emitidos a laatmósfera en forma de partículas, gases y aerosolescomo los vertidos y contaminación por radiacionesque ocurren en ríos y suelos.El logro de un desarrollo sostenible apuesta porreducir la emisión de contaminantes y mejorar lacalidad de nuestro planeta.

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