Aprendizaje esperado: Verifica la correcta expresión de ecuaciones químicas sencillas con base en la ley de conservación de la materia.
Para comenzar diferenciemos entre Reacción Química y Ecuación Química
Las reacciones químicas suceden cuando se rompen o se forman enlaces químicos entre los átomos. Las sustancias que participan en una reacción química se conocen como los reactivos, y las sustancias que se producen al final de la reacción se conocen como los productos.
Una ecuación química es la descripción simbólica de una reacción química (es decir, como se representa de forma escrita, por medio de símbolos, un proceso químico de la naturaleza). Muestra las sustancias que reaccionan (llamadas reactivos) y las sustancias que se originan (llamadas productos)
Aquí te lo ejemplificamos con la descomposición de Peróxido de hidrógeno
Los tipos de Ecuación Química pueden ser de: síntesis, descomposición, sustitución simple y doble sustitución. Dependen de su estructura
Reacciones de síntesis o de combinación
Se llevan a cabo cuando dos o más sustancias puras (elementos y/o compuestos) reaccionan para producir una nueva sustancia pura (siempre un compuesto).
Su ecuación general es:
A + B → AB
Donde A y B son elementos y/o compuestos y AB es un compuesto.
Reacciones de descomposición
En este tipo de reacción, un compuesto se descompone en sustancias puras más sencillas que pueden ser elementos y/o compuestos. Su ecuación general es:
AB → A + B
Donde AB es un compuesto y A y B son elementos y/o compuestos. Generalmente son compuestos que contienen oxígeno, que al calentarse se descomponen.
Reacciones de desplazamiento simple
La reacción se lleva a cabo cuando un elemento desplaza a otro en un compuesto produciendo un nuevo compuesto y el elemento desplazado, su ecuación general es:
A + BC → B + AC
o
A + BC → C + BA
Donde A es un elemento que desplaza al elemento B o C en el compuesto BC, para producir el elemento B o C y los compuestos AC o BA.
Reacciones de desplazamiento doble
En este tipo de reacciones participan dos compuestos, en donde el catión de un compuesto se intercambia con el catión de otro compuesto. También se puede decir que los dos cationes intercambian aniones o compañeros. Estás reacciones se conocen también como de metátesis (que significa un cambio en el estado, en la sustancia o en la forma). Su ecuación general es:
AB + CD → AD + CB
Revisa este video en el que se te explica la estructura de cada tipo de Reacción Química
Ejercicio 1
Observa las ecuaciones y escribe en el espacio en blanco el tipo de reacción química que representa la estructura, si se trata de una Síntesis, una Descomposición, una Sustitución simple o una Sustitución doble.
Ecuaciones Químicas con base en la Ley de la Conservación de la materia
La ley de la Conservación de la Materia, es también llamada ley de conservación de la masa o Ley de Lavoisier
Postula que la cantidad de materia antes y después de una transformación es siempre la misma. Es una de las leyes fundamentales en todas las ciencias naturales. Se resumen con la célebre frase: “nada se pierde, nada se crea, todo se transforma”.
Balanceo de las ecuaciones químicas
¿Qué es balancear una ecuación?
Se trata de expresar la ecuación equilibrada, que la misma cantidad de reactivos resulte igual en los productos, ya sea en masa, moles o átomos.
Comencemos contando átomos
Ahora que ya sabes como contar átomos de una molécula, utiliza este simulador para entender el balanceo, abajo te explico como usarlo, en caso de que lo requieras revisa antes esa información y luego regresa al simulador PHET.
SIMULADOR PARA COMPRENDER EL BALANCEO ENTRE REACTIVOS Y PRODUCTOS
Pasos para utilizar el simulador
Elige la balanza en el espacio de herramientas
2. Observa que del lado izquierdo hay una balanza que representa los átomos del N (nitrógeno), en esa balanza hay dos ceros, el del lado izquierdo representa los átomos de nitrógeno de los reactivos y el del lado derecho los átomos de los productos
3. Del lado derecho hay una balanza para el H (hidrógeno) que también tiene dos ceros, el de la izquierda representa los átomos de lo reactivos y del lado izquierdo los átomos de los productos, estos irán cambiando cuando modifiquemos los coeficientes de la ecuación.
4. Observa que la ecuación tiene encerrado los nitrógenos de ambos lados (REACTIVOS y PRODUCTOS) , esto es algo de lo que debes verificar siempre en una ecuación que estén la misma clase de átomos de ambos lados
5. Los átomos de los nitrógenos están representados en las balanzas de arriba, estos ceros representan la cantidad de nitrógenos que hay tanto en reactivos como en productos.
6. Los lados derechos de ambas balanzas representan los productos. Cuando modificas el coeficiente la balanza te mostrará la cantidad de átomos que esta representando cada sustancia, la idea es equilibrar la cantidad de átomos de ambos lados de cada balanza.
7. Conforme muevas los coeficientes lograrás poner en equilibrio las balanzas, cuando esto suceda tendrás la misma cantidad de átomos de cada elemento participante tanto en reactivos como en productos.
8. Nota como los coeficientes te indican la cantidad de átomos que hay para cada elemento en cada uno de las moléculas, esta ecuación se ha balanceado, ambos lados tienen 2 átomos de nitrógeno y 6 átomos de hidrógeno.
9. Ingresa al simulador, realiza las tres ecuaciones y también prueba el modo juego.
Ejercicio 2
Identifica cuántos átomos hay en los reactivos y en los productos de cada ecuación química que se te presenta a continuación
FICHA DE TRABAJO DESCARGABLE
Ficha 2 Ecuación química contar átomos.pdfBalanceo de ecuaciones por el Método del tanteo
Has comprendido la importancia de expresar las ecuaciones cumpliendo con la LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA MATERIA, ahora revisemos de que forma puedes lograr ese equilibrio por diferentes métodos, comencemos con el de ensayo y error, llamado el método de tanteo para balancear una ecuación química, consiste en igualar el número y clase de átomos, iones o moléculas reactantes con los productos a fin de cumplir la Ley de Lavoisier.
Observa el siguiente video en que se te explican los pasos a seguir, de igual forma revisa los pasos del BALANCEO POR TANTEO
PASO A PASO PARA BALANCEAR
POR EL MÉTODO DEL TANTEO
Da clic en cada paso para tener información más específica
EJERCICIO 3
Ajusta las siguientes ecuaciones utilizando el método por tanteo
Al colocar los coeficientes dale clic en CHECK para verificar tus resultados
EJERCICIO 4
BALANCEO DE ECUACIONES POR TANTEO, PRACTICA EN TU LIBRETA LA SIGUIENTE FICHA DE TRABAJO
FICHA DE TRABAJO DESCARGABLE
Ficha 3 Balanceo de ecuaciones al tanteo.pdfReacción exotérmica y endotérmica
las reacciones químicas suceden cuando dos moléculas o átomos interactúan con una gran cantidad de energía, de manera que interactúan y la estructura electrónica de los átomos se modifica.
Al cambiar la estructura electrónica de los átomos, los electrones se reacomodan rompiendo y formando enlaces químicos, por tanto, al final del proceso se dice que ha ocurrido una reacción química. El resultado son moléculas nuevas con propiedades distintas a las moléculas o átomos que reaccionaron como ya los conoces como PRODUCTOS.
En este cambio, además de transformar la materia, existe un fenómeno de liberación o de absorción de energía, durante el rompimiento y formación de enlaces. Al romper un enlace se absorbe energía, y al formar un enlace se libera energía, por lo que al final se tiene una cantidad neta de energía absorbida o liberada durante todo el reacomodo electrónico de la reacción química.
Las reacciones químicas que absorben energía se llaman reacciones endotérmicas,
y las reacciones que liberan energía son reacciones exotérmicas.
REACCIÓN ENDOTÉRMICA
La absorción de luz solar para producir oxígeno
La fotosíntesis es una reacción endotérmica, puesto que la energía en forma de luz solar es absorbida por las plantas. Precisamente, en una reacción endotérmica la energía es absorbida del entorno.
REACCIÓN EXOTÉRMICA
Incandescencia de un fosforo al friccionarlo
Cuando se enciende un fósforo se causa una reacción entre los químicos de la cabeza del fósforo y el oxígeno del aire. Pero el fósforo no se encenderá espontáneamente, primero necesita la entrada de la energía, llamada la energía activadora de la reacción, esta usted la provee al golpear el fósforo en la caja. Después que la energía activadora se absorbe y la reacción empieza a liberar energía, esto es una reacción exotérmica
