INSTITUTO TCNICO MARA INMACULADA

CIENCIA, VIRTUD Y LABOR

FORMANDO LIDERES ESTUDIANTILES PARA UN FUTURO MEJOR

PLAN DE CLASE

GRADO: Noveno

REA: Ciencias Naturales ASIGNATURA: Qumica TEMA: LAS REACCIONES QUMICAS TIEMPO: 12 horas DOCENTE: Jos Beethoven Lerma

INDICADORES DE DESEMPEO:

Entiende el concepto de reaccin qumica y como se representa grficamente.

Identifica los diferentes tipos de reacciones qumicas, tericamente y tambin en el laboratorio.

Representa una reaccin qumica, mediante una ecuacin qumica y reconoce el agente oxidante, el agente reductor, la sustancia

oxidada y la sustancia reducida.

Balancea ecuaciones qumicas por los mtodos de tanteo, xido-reduccin, in-electrn.

GUA PEDAGGICA DE QUMICA

1. Motivacin: La qumica se fundamenta primordialmente en los cambios o trasformaciones que sufre la materia, y desde esta

ptica, te invito a abordar con expectativa este tema de las reacciones qumicas. Hay que recordar que existen fenmenos

naturales que se pueden explicar a travs de las reacciones qumicas, por ejemplo la bioqumica estudia las reacciones qumicas

que ocurren al interior de los organismos vivos; como la fotosntesis en las plantas que a partir de gas carbnico CO2 y agua H2O,

macro nutrientes, micronutrientes, luz, clorofila, producen o fabrican molculas tan complejas como frutas, hortalizas,

legumbres, almidones entre otros, y mucho oxgeno. Los alimentos que tu consumes son trasformados en ese inmenso

laboratorio llamado estomago en sustancias fcilmente asimilables para que tu te mantengas vivo, mediante reacciones qumicas

llamadas metabolismo de los alimentos. Si miras a tu alrededor puedes observar la formacin de xidos, lluvia cida, (averigua

que es lluvia cida si no sabes) produccin de luz en las lucirnagas. Comenta con tus compaeros la existencia de otros

fenmenos que sean originados por las reacciones qumicas.

2. Lectura y observacin de videos: Te invito a realizar la lectura La llama: todo un laboratorio que se encuentra en el libro

qumica 1 de norma pagina 144, en la biblioteca de tu colegio, desarrolla la competencia lectora, revisa tu vocabulario, y

profundiza. Tambin te invito a que entres a la pagina you tube para que observes videos de reacciones qumicas que te

motiven al estudio de este fascinante tema de la qumica.

3. Presentacin del tema: Es importante definir una reaccin qumica como un proceso en el cual unas sustancias llamadas

reactivos, se transforman en otras nuevas, llamadas productos. Una reaccin qumica se caracteriza por:

1. Un cambio de las propiedades de los cuerpos reaccionantes.

2. Una variacin de energa que se pone de manifiesto en el trascurso del proceso.

CLASES DE REACCIONES

a. Combinacin o sntesis: ocurre cuando se unen dos o ms sustancias para formar otra sustancia ms compleja, cuyas

molculas son el resultado de una reagrupacin de los tomos de los reactivos.

A + B AB

3H2 + N2 2NH3

b. Descomposicin: cuando a partir de un compuesto se obtienen dos o ms sustancias simples.

AB A + B

2KClO3 2KCl + 3O2

c. Desplazamiento o sustitucin: en este tipo de reacciones, un elemento sustituye o libera a otro elemento presente en

un compuesto.

A + BC AC + B

Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu

d. De intercambio o doble sustitucin: cuando al reaccionar dos compuestos intercambian elementos y se producen dos

nuevos compuestos.

AB + CD AC + BD

NaCl + AgNO3 NaNO3 + AgCl

e. Segn el intercambio de calor, las reacciones pueden ser: Reacciones exotrmicas, cuando desprenden calor.

2HCl + Zn ZnCl2 + H2

Reacciones endotrmicas: las que ocurren con una absorcin de calor. Ejemplo la electrlisis del agua.

2H2O + calor (electricidad) 2H2 + O2

SIMBOLOGA DE LAS REACCIONES QUMICAS

Significa reaccin reversible, es decir, que los productos pueden volverse a transformar en reactivos.

Indica que la reaccin es irreversible, se lee produce.

Significa que se forma un precipitado, es decir, un asentamiento (Ejemplo cuando decimos que la leche se cort) de

uno de los productos.

Indica que uno de los productos que se forma es un gas.

Significa que a los reactivos se les aplica calor.

MnO2 Indica que a la reaccin qumica, se le esta aplicando un catalizador (Sustancia o factor que puede acelerar o

Retardar una reaccin qumica).

REACCIONES QUMICAS

Los cambios qumicos o reacciones qumicas se les dividen en general, en dos grandes grupos:

a) Reacciones en las cuales no ocurre transferencia de electrones (e-).

b) Reacciones en las cuales hay transferencia de electrones (e-).

Las reacciones en las cuales no se tiene transferencia de e- se explican simplemente como la unin o separacin de iones o

molculas. Un ejemplo es el cambio que se presenta cuando se mezclan soluciones de cloruro de sodio y nitrato de plata. La

solucin de cloruro de sodio consiste de iones sodio y iones cloruro en agua; la de nitrato de plata, de iones plata y iones nitrato

en agua. Al mezclar las dos soluciones, ocurre un cambio qumico como lo demuestra la formacin de un precipitado de color

blanco. Si se analiza este producto se encuentra que es cloruro de plata, formado por la unin de iones plata y iones cloruro, que

es insoluble agua. La ecuacin que representa este cambio es:

Ag+1

+Cl-1

AgCl

Las reacciones en las cuales hay transferencia de e- de un tomo a otro se denominan reacciones de oxidacin-reduccin

(redox). La mayora de las reacciones qumicas importantes, estn dentro de este grupo. Un ejemplo de estas reacciones es la que

ocurre entre el hidrgeno y el oxgeno para formar agua. En este proceso se presenta un reordenamiento de los electrones de

valencia.

H20 + O2

0 H2

+1O

-2

Antes de ocurrir la reaccin, dos ncleos de hidrgeno se encuentran compartiendo un para de e- ; como los dos ncleos son

idnticos, comparten el par electrnico igualmente. En el estado final, ya formado el producto, cada hidrgeno comparte un par

de e- con el oxgeno; como este es ms electronegativo que el hidrgeno los pares electrnicos no son compartidos igualmente

sino que estn ms al lado del oxgeno. Se presenta as una transferencia parcial de e-.

Con este ejemplo y el concepto de nmero de oxidacin se pueden analizar algunos de los trminos que se emplean en este tipo

de reacciones. El hidrgeno al reaccionar con el oxgeno cambia su nmero de oxidacin de (0) a (+1), osea, presenta un aumento

en el nmero de oxidacin (perdida de e-); se dice que el hidrgeno se oxid, esto es, sufre un proceso de oxidacin. En la misma

reaccin, para el oxgeno hay un cambio en su nmero de oxidacin de (0) a (-2), esto es, presenta una disminucin en su nmero

de oxidacin (ganancia de e-), se dice que el oxgeno se redujo, sufri un proceso de reduccin. En los dos procesos descritos el

aumento o disminucin en los nmeros de oxidacin es el resultado de la transferencia de e- ; los e- ganados por un tomo

deben se igual a los e- perdidos por el otro.

En el mismo ejemplo al hidrgeno se le llama agente reductor, ya que es la sustancia que al oxidarse causa la reduccin del

oxgeno; y al oxgeno agente oxidante, ya que es la sustancia que al reducirse causa la oxidacin del hidrgeno.

BALANCEO DE LAS ECUACIONES QUMICAS

En general se considera que una ecuacin qumica es valida cuando cumple las siguientes tres condiciones:

1. Que est de acuerdo con los hechos experimentales, esto es que describa exactamente los reaccionantes y productos.

2. Que cumpla la ley de la conservacin de la masa.

3. Que se conserve la carga elctrica. Las ltimas dos condiciones se resumen diciendo que la ecuacin debe estar

balanceada.

MTODO DE INSPECCIN O TANTEO

Es aplicable a ecuaciones sencillas, consiste en asignar coeficientes, al azar en un principio, hasta lograr que la ecuacin quede

balanceada.

C2H2 + Cl2 + Ca(OH)2 C2Cl4 + CaCl2 + H2O

C2H2 + 3Cl2 Ca(OH)2 C2Cl4 + CaCl2 + 2H2O

Na + Cl2 NaCl

2Na + Cl2 2NaCl

KClO3 KCl + O2

2KClO3 2KCl + 3O2

MTODO DE TRANSFERENCIA ELECTRNICA O REDOX

Para explicar el mtodo, consideremos como ejemplo la reaccin entre el dicromato de potasio y el azufre elemental en

presencia de agua para producir dixido de azufre, hidrxido de potasio y xido crmico;

1. Establecer la ecuacin qumica.

K2Cr2O7 + H2O + S SO2 + KOH + Cr2O3

2. Indicar los elementos que presentan cambio en su nmero de oxidacin, asignando los valores respectivos.

K2+1

Cr2+6

O7-2

+ H2+1

O-2

+ S0 S

+4O2

-2 + K

+1O

-2H

+1 + Cr2

+3O3

-2

3. Contabilizar los e- transferidos por tomo y por frmula reaccionante indicando con una flecha si son ganados o

perdidos.

K2Cr2O7 + H2O + S SO2 + KOH + Cr2O3

3e-/tomo 4e-/tomo

6e-/frmula 4e-/frmula

4. Multiplicar los e- transferidos por frmula, por factores apropiados, de tal manera que el nmero de e- ganados sea igual a

los perdidos. Asignar estos factores como coeficientes a las sustancias correspondientes y colocar los coeficientes apropiados a

los productos que han cambiado su nmero de oxidacin.

2K2Cr2O7 + H2O + 3S 3SO2 + KOH + 2Cr2O3

3e-/tomo 4e-/tomo

6e-/frmula (2) 4e-/frmula (3)

La mejor forma de calcular los factores, es utilizar el mnimo comn mltiplo (m.c.m.) de los electrones transferidos por frmula;

se encuentran dividiendo el m.c.m. por el nmero de e- transferidos por frmula. En este caso e m.c.m. es 12 que dividido por 6

y 4 da 2 y 3, que son los factores buscados.

4. Calcular por inspeccin los coeficientes necesarios para las sustancias con tomos que no transfieren e- .

2K2Cr2O7 + 2H2O + 3S 3SO2 + 4KOH + 2Cr2O3 (bsico)

MTODO DE LAS REACCIONES MEDIAS O DEL IN ELECTRON

1. Separar el agente oxidante y el agente reductor.

2. Mostrar el agente oxidante pasando a su forma reducida y el agente reductor pasando a su forma oxidada.

3. Asegrese de que todos los tomos diferentes a hidrgeno y oxgeno estn balanceados a ambos lados de las dos

reacciones medias. Si es necesario, ajustar los coeficientes.

4. Aadir agua donde exista deficiencia de oxgeno.

5. Adicionar hidrgeno donde exista deficiencia de hidrgeno (H+1

). Es importante que el paso 4 preceda al paso 5.

6. Aadir e- donde exista deficiencia de cargas negativas.

7. Si se especifica que la reaccin es en medio bsico, aadir OH-1

para cancelar los hidrgenos H+1

que aparecen en la

reaccin media. Combinar H+1

y OH-1

y cancelar las duplicaciones de agua (H2O).

8. Para obtener la ecuacin balanceada, multiplicar cada reaccin media por un nmero apropiado, de tal forma que al

sumar las dos reacciones medias se cancelen los e- .

9. Sumar las reacciones medias y cancelar las especies que se dupliquen a la izquierda y a la derecha.

CrO4-2

+ SO3-2

Cr(OH)4-1

+ SO4-2

CrO4-2

Cr(OH)4-1

SO3-2

SO4-2

CrO4-2

Cr(OH)4-1

SO3-2

+ H2O SO4-2

CrO4-2

+ 4H+1

Cr(OH)4-1

SO3-2

+ H2O SO4-2

+ 2H+1

CrO4-2

+ 4H+1

+ 3e- Cr(OH)4-1

SO3-2

+ H2O SO4-2

+ 2H+1

+ 2e-

CrO4-2

+ 4H2O + 3e- Cr(OH)4-1

+ 4OH-1

SO3-2

+ H2O + 2OH-1

SO4-2

+ 2H2O + 2e-

2CrO4-2

+ 8H2O + 6e- 2Cr(OH)4-1

+ 8OH-1

3SO3-2

+ 3H2O + 6OH-1

3SO4-2

+ 6H2O + 6e-

2CrO4-2

+ 8H2O + 6e- + 3SO3-2

+ 3H2O + 6OH-1

2Cr(OH)4-1

+ 8OH-1

+ 3SO4-2

+ 6H2O + 6e-

2CrO4-2

+ 5H2O + 3SO3-2

2Cr(OH)4-1

+ 2OH-1

+ 3SO4-2

4. Aplicacin prctica (taller)

a. Resuelve los siguientes ejercicios balanceando las ecuaciones por el mtodo de tanteo, ensayo o error.

1. Ba(NO3)2 + Fe2(SO4)3 BaSO4 + Fe(NO3)3

2. AgNO3 + NaOH Ag2O +NaNO3 + H2O

3. Ca3P2 + H2O PH3 + Ca(OH)2

4. Fe(OH)3 + HCl FeCl3 + H2O

5. Na2CO3 + CaCl2 NaCl + CACO3

6. C3H8 + O2 CO2 + H2O

7. HNO3 + H2S NO + S + H2O

8. Al2O3 + C + Cl2 CO + AlCl3

9. Zn + HNO3 NH4NO3 + Zn(NO3)2 + H2O

10. HIO3 + HI I2 + H2O

b. Estudia con detenimiento los 9 casos especiales de balanceo de ecuaciones por el mtodo REDOX que encuentras en las

pginas contiguas y luego procede a balancear por REDOX las siguientes ecuaciones qumicas:

KClO3 + KI + H2O KCl + I2 + KOH

H2 + Fe2O3 Fe + H2O

H2S + HNO3 NO + S + H2O

HNO2 + HI NO + I2 + H2O

SnCl4 + FeCl2 SnCl2 + FeCl3

NH3 + O2 NO + H2O

P4O6 + I2 P2I4 + P4O10

KClO3 + C KCl + CO2

PH3 + Cu(OH)2 P4 + H2O + Cu

KClO3 + Na2SnO2 KCl + Na2SnO3

Cu + HNO3 Cu(NO3)2 + NO + H2O

c. Balancea por el mtodo del in electrn o de las reacciones medias las siguientes ecuaciones qumicas.

C3H8 + CO O2 + H2O (medio bsico)

Cr3+

+ S2O82-

Cr2O72-

+ SO42-

(medio bsico)

CrO2- + ClO

- CrO4

2- + Cl

- (medio bsico)

PH3 + CrO42-

Cr(OH)4- + P (medio bsico)

HPO32-

+ BrO- Br

- + PO4

3- (medio bsico)

CN- + IO3

- I

- + CNO

- (medio bsico)

S2-

+ ClO3- Cl

- + S (medio bsico)

MnO4- + H2C2O4 Mn

2+ + CO2 (medio bsico)

IO3- + SO3

2- I2 + SO4

2- (medio bsico)

H2O2 + PbS H2O + PbSO4 (medio bsico)

CrI3 + Cl2 CrO42-

+ IO3- + Cl

- (medio bsico)

Mn2+

+ HBiO3 Bi3+

+ MnO4- (medio bsico)

d. Clasifica las siguientes ecuaciones qumicas si son reacciones de sntesis, descomposicin, desplazamiento, doble sustitucin.

H2 + Cl2 HCl ( )

PbNO3 + KI PbI2 + KNO3 ( )

Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2 + Energa ( )

Mg(OH)2 + HCl MgCl2 + H2O ( )

Mg + CuSO4 Cu + MgSO4 ( )

CO2 + H2O C6H12O6 + O2 ( )

N2 + H2 NH3 ( )

C3H8 + O2 CO2 + H2O + Energa ( )

5. Sntesis

RESUMEN DEL ESTUDIO DE LAS REACCIONES QUMICAS

CLASE DE REACCIN QUMICA DEFINICIN EJEMPLO

SNTESIS O COMBINACIN

A partir de unos reactantes simples, aparecen unos productos ms complejos.

CO2 + H2O C6H12O6 + O2

DESCOMPOSICIN A partir de unos reactantes complejos, se producen sustancias ms simples.

C3H8 + O2 CO2 + H2O + E

SUSTITUCIN

Cuando uno de los reactantes sustituye a uno de los iones que conforman el otro reactante.

HCl + Zn ZnCl2 + H2

DOBLE SUSTITUCIN Cuando hay un perfecto intercambio de iones para formar nuevos compuestos.

H2S + Al(OH)3 Al2S3 + H2O

EXOTERMICA Cuando observamos que se produce calor durante la reaccin qumica.

Reaccionantes Productos + energa

ENDOTERMICA Son aquellas en las que se absorbe energa.

Reaccionantes + Energa Productos

REVERSIBLES Cuando los productos que se forman, reaccionan entre s para originar de muevo los reaccionantes.

N2 + H2 NH3

IRREVERSIBLES Cuando la totalidad de los reaccionantes se convierte en productos.

KClO3 calor KCl + O2

Escribe tu la definicin de lo que es un PRECIPITADO con ejemplo.

Define el AGENTE OXIDANTE

Define el AGENTE REDUCTOR

Que le pasa a la sustancia que se reduce?

Que le pasa a la sustancia que se oxida?

Que entiendes por catalizador?

Define reaccin qumica

Define ecuacin qumica

6. Plenaria

Mediante la plenaria, donde participen todos los estudiantes de noveno grado, se socializar el tema de las reacciones qumicas

con el nimo de observar los avances en el proceso de aprendizaje hacia los logros propuestos. Conocidos los avances en el

proceso, el docente proceder a retroalimentar las dificultades encontradas y de esta manera afianzar los conocimientos en el

tema de las reacciones qumicas.

7. Evaluacin

Para evaluar este tema, se tendr en cuenta el trabajo individual y grupal de los estudiantes en clase, esto lo har el jurado

encargado de la heteroevaluacin. El docente tambin tendr en cuenta la participacin en clase, y el desempeo en las posibles

pruebas objetivas que se efecten. Adems de la autoevaluacin seria, honesta y responsable de cada uno de los estudiantes.