ecuaciones balanceadas y nomenclatura

7/27/2019 Ecuaciones Balanceadas y Nomenclatura

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V. REACCIN QUMICAV. REACCIN QUMICAV. REACCIN QUMICAV. REACCIN QUMICA

OBJETIVOOBJETIVOOBJETIVOOBJETIVO.- Describir los cambios qumicos relacionando los factores que

los determinan: clasificacin, representacin esquemtica, cantidad de

materia. Balanceo e importancia en el lenguaje qumico.

1. SMBOLOS Y FRMULAS QUMICA1. SMBOLOS Y FRMULAS QUMICA1. SMBOLOS Y FRMULAS QUMICA1. SMBOLOS Y FRMULAS QUMICA

El uso de frmulas y smbolos qumicos es muy importante en el estudio de

la qumica, ya que es ago as como el lenguaje de la qumica. El conocer loslosloslos

smbolos de los elementossmbolos de los elementossmbolos de los elementossmbolos de los elementos y las frmulas de los compuestos nos permite

una mejor comprensin de la qumica. A travs del cuso, hemos manejado

nombres, frmulas y smbolos de las sustancia qumicas, cuyas reglas seestudian en este captulo. Sin el conocimiento de los smbolos y nombres de

los elementos de la tabla peridica, resulta por lo menos muy difcil,

introducirnos en el la nomenclatura de los compuestos, por es conveniente

que dedique un tiempo a repasar los smbolos, muchos de los cuales ya

conoce.

La escritura del smbolo de un elemento tiene 3 reglas:

Debe tener una, dos o tres letras.

Si es una sola letra, sta debe ser MAYSCULAMAYSCULAMAYSCULAMAYSCULA

Si son dos o tres letras, la primera es MAYCULAMAYCULAMAYCULAMAYCULA y la siguiente o

siguientes son minsculas.minsculas.minsculas.minsculas.

Usted debe distinguir entre maysculas o minsculas, que no es lomismo que letras grandes o chicas.

Si usted escribe el smbolo de un elemento en un compuesto en forma

errnea, automticamente la frmula est mal escrita.


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2.2.2.2. REGLAS DE NOMENCLATURA QUMICA INORGNICAREGLAS DE NOMENCLATURA QUMICA INORGNICAREGLAS DE NOMENCLATURA QUMICA INORGNICAREGLAS DE NOMENCLATURA QUMICA INORGNICA

La nomenclatura qumica inorgnica, es un conjunto de reglas para escribir

los nombres y frmulas de los compuestos inorgnicos.

La molculas son neutras, y todas constan de una parte positiva y na parte

negativa que se compensan entre si. Todas las frmulas se inician con la

parte positiva (catin) y la segunda parte de la frmula es la (negativa)

anin. Esto es vlido para cualquier tipo de compuesto.

VALENCIAVALENCIAVALENCIAVALENCIA.- Es la capacidad de combinacin de un elemento.

NMERO DE OXIDACINNMERO DE OXIDACINNMERO DE OXIDACINNMERO DE OXIDACIN.- Es el nmeros de electrones cedidos,

aceptados o compartidos de un elemento al combinarse con otro.

2.12.12.12.1 xidos metlicosxidos metlicosxidos metlicosxidos metlicos.- Estn formados por un metal y oxgeno.

Frmula general: MxOy, dnde:

M: smbolo del metalO: smbolo del oxgenox: subndice del metal = nmero de oxidacin del oxgenoy: subndice del oxgeno = nmero de oxidacin del metal

Nombre:Nombre:Nombre:Nombre:

Cuando el metal tiene mas de un nmero de oxidacin, debe indicarse el

nmero con que trabaja el metal en ese compuesto con nmeros romanos.nmeros romanos.nmeros romanos.nmeros romanos.


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Ejemplos:

xido de plata: Escribimos primero smbolo del metal con su nmero de

oxidacin, despus el smbolo del oxgeno con su nmero de oxidacin -2.

Ag1+O2-, se cruzan los subndices sin los signos y la frmula es

AgAgAgAg2222OOOO

Si el nombre no indica un nmero romano, quiere decir que el metal solo

tiene un nmero de oxidacin el cual se consulta en la tabla de nmeros de

oxidacin o en la tabla peridica. . El catin siempre es el metal por suEl catin siempre es el metal por suEl catin siempre es el metal por suEl catin siempre es el metal por su

nmero de oxidacin siempre positivo, y el anin es el oxgeno con unnmero de oxidacin siempre positivo, y el anin es el oxgeno con unnmero de oxidacin siempre positivo, y el anin es el oxgeno con unnmero de oxidacin siempre positivo, y el anin es el oxgeno con un

nmero de oxidacin constante denmero de oxidacin constante denmero de oxidacin constante denmero de oxidacin constante de 2222----....

xido de nquel III Ni3+O2-, cruzamos, Ni2O3

El nquel tiene dos nmeros de oxidacin: 2+ y 3+, el III indica que en este

compuesto est trabajando con 3+

xido de manganeso II Mn2+O2- cruzamos, Mn2O2, pero como los dos

subndices son iguales, se simplificanLa frmula queda: MnO

Para escribir la el nombre a partir de la frmula observemos los

siguiente ejemplos.

Fe2O3 xido de hierro III

El subndice del oxgeno nos indica el nmero de oxidacin del metal, pero

tenemos que checar en la tabla peridica si es el nico que tiene. El hierro


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trabaja con 2+ y 3+ por lo tanto, debe indicarse el III. Como el nmero de

oxidacin del oxgeno es fijo, aparece el dos como subndice del metal.

CaO xido de calcio

Cuando no aparece el 2 como subndice del metal, significa que el metal

tiene como nmero de oxidacin 2+ y la frmula est simplificada. El calcio,

elemento del grupo IIA solo tiene como nmero de oxidacin el 2, y por

tanto el nmero II no se indica en el nombre.

Observe los siguientes ejemplos:

NombreNombreNombreNombre FrmulaFrmulaFrmulaFrmulaNmeros de oxidacinNmeros de oxidacinNmeros de oxidacinNmeros de oxidacin

del metaldel metaldel metaldel metal

xido de oro IIIIIIIIIIII Au2O3333 1+, 3+

xido de cobre IIIIIIII Cu2O2222 CuO 1+. 2+

xido de aluminio Cu2O3333 3+3+3+3+

xido de litio Li2O 1+1+1+1+xido de cromo IIIIIIII Cr2O2222 CrO 2+2+2+2+, 3+

Simplificacin de los subndicesSimplificacin de los subndicesSimplificacin de los subndicesSimplificacin de los subndices

Hay algunos metales como el Cr, el V y el Mn, entre otros, que pueden

trabajar con nmeros de oxidacin mayores o iguales a 4. Para que elcompuesto se considere xido metlico, el metal debe trabajar con nmero

de oxidacin 1+, 2+ o 3+. Si el nmero de oxidacin es ms alto, aunque el

elemento sea un metal, sus reglas de nomenclatura son las del los xidos

no metlicos que se estudiarn en el siguiente punto.


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Ejercicios resueltos:Ejercicios resueltos:Ejercicios resueltos:Ejercicios resueltos:

Nombre Frmula Catin Anin Tipo de compuesto

xido de aluminio Al2O3 Al3+

O2-

xido metlico

xido de cobre I Cu2O Cu2+

O2- xido metlico

xido de cobalto III Co2O3 Co3+

O2- xido metlico

xido de magnesio MgO Mg2+ O2- xido metlico

xido de potasioK2O K

1+

O

2-

xido metlico

xido de hierro II FeO Fe2+ O2- xido metlico

2222.2.2.2.2 xidos no metlicos (Anhdridos).xidos no metlicos (Anhdridos).xidos no metlicos (Anhdridos).xidos no metlicos (Anhdridos).---- Estn formados un no metal y

oxgeno.

Frmula general:AxOy. donde:

A: smbolo del no metal

O:smbolo del oxgeno

x: subndice del no metal = nmero de oxidacin del oxgeno

y: subndice del oxgeno = nmero de oxidacin del no metal


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Nombre: Utiliza prefijos numerales.

Nmero de tomosNmero de tomosNmero de tomosNmero de tomos PrPrPrPrefijoefijoefijoefijo

1111 MONOMONOMONOMONO

2222 BI o DIBI o DIBI o DIBI o DI

3333 TRITRITRITRI

4444 TETRATETRATETRATETRA

5555 PENTAPENTAPENTAPENTA

6666 HEXAHEXAHEXAHEXA

7777 HEPTAHEPTAHEPTAHEPTA

Ejemplos:Ejemplos:Ejemplos:Ejemplos:

CO2 dixido de carbono

P2O5 pentxido de difsforoNO monxido de nitrgeno

El prefijo mono slo se utiliza cuando hay un tomo de oxgeno, pero si hay

un solo tomo del no metal no se usa.

Tambin se utilizan ests reglas de nomenclatura en compuestos formados

por un metal y oxgenometal y oxgenometal y oxgenometal y oxgeno, pero solamente si el metalsi el metalsi el metalsi el metal tienetienetienetiene nmero denmero denmero denmero de

oxidacin mayor o igual a 4.oxidacin mayor o igual a 4.oxidacin mayor o igual a 4.oxidacin mayor o igual a 4.


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Ejemplos:

V2O5 petxido de divanadio

Mn2O7 heptaxido de dimanganeso

CrO3 trixido de cromo NOTA: Como no aparece en el

cromo el subndice 2 del nmero de

oxidacin del oxgeno, el

compuesto est simplificado de

Cr2O6, por tanto el nmero de

oxidacin del cromo es +6.

En los xidos no metlicos o anhdridos, el oxgeno es el anin y el no metal

el catin, por esto, la frmula se inicia con el smbolo del no metal.


NombreNombreNombreNombre FrmulaFrmulaFrmulaFrmula CatinCatinCatinCatin AninAninAninAnin Tipo deTipo deTipo deTipo decompuestocompuestocompuestocompuesto

Pentxido de diarsnico As2O5 As5+

O2- Anhdrido

Dixido de azufre SO2 S4+

O2- Anhdrido

Trixido de dinitrgeno N2O3 N3+

O2- Anhdrido

Pentxido de dicloro Cl2O5 Cl5+

O2-

Anhdrido

Trixido de molibdeno MoO3 Mo6+

O2- Anhdrido

Monxido de carbono CO C2+ O2- Anhdrido


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EJERCICIO 10EJERCICIO 10EJERCICIO 10EJERCICIO 10

Completa la siguiente tabla con la informacin solicitada. Se muestra elejercicios resulto al final del captulo para que usted compruebe susrespuestas.

NombreNombreNombreNombre FrmulaFrmulaFrmulaFrmula CatinCatinCatinCatin AninAninAninAnin Tipo de compuestoTipo de compuestoTipo de compuestoTipo de compuesto

CoO

S6+ O2-

xido de hierro III

NO2

Trixido de renio

Cu1+ O2-

Dixido de azufre

Mn2O5

2.32.32.32.3 Hidrxidos metlicosHidrxidos metlicosHidrxidos metlicosHidrxidos metlicos.- Se caracterizan por la presencial del grupo

hidroxilo (OH)1- en su estructura.

Frmula general: M(OH)x

M. smbolo del metal

(OH): grupo hidroxilox: subndice del grupo hidroxilo = nmero de oxidacin del metal


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Nombre:

Ejemplos: hidrxido de plata AgOH(1)

hidrxido de cromo III Cr(OH)3

Ejercicios resueltosEjercicios resueltosEjercicios resueltosEjercicios resueltos


Hidrxido de vanadio III V(OH)3 V3+ (OH)1 Hidrxido metlico

Hidrxido de zinc Zn(OH)2 Zn2+ (OH)1 Hidrxido metlico

Hidrxido de nquel III Ni(OH)3 Ni3+ (OH)1 Hidrxido metlico

Hidrxido de plomo II Pb(OH)2 Pb2+ (OH)1 Hidrxido metlico

2.42.42.42.4 Hidruros metlicos e hidruros neutrosHidruros metlicos e hidruros neutrosHidruros metlicos e hidruros neutrosHidruros metlicos e hidruros neutrosHidruros metlicosHidruros metlicosHidruros metlicosHidruros metlicos.- Estn formados por un metal e hidrgeno.

Frmula general: MHy, donde:

M: smbolo del metalH: smbolo del hidrgenoy: subndice del hidrgeno = nmero de oxidacin del metal

IMPORTANTEIMPORTANTEIMPORTANTEIMPORTANTE: El nmero de oxidacin del hidrgeno en los hidruros esnegativo o sea HHHH1111----. Por eso en la frmula general se muestra al final.


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Nombre:

Ejemplos:

Hidruro de oro III AuH3

Hidruro de calcio CaH2

Como el nmero de oxidacin del hidrogeno es 1-, el metal no tienesubndice.



Hidruro de sodio NaH Na1+ H1- hidruro metlico

Hidruro de cobre II CuH2 Cu2+

H1- hidruro metlico

Hidruro de niquel III

NiH3

Ni

3+

H

1-

hidruro metlico

Hidruro de estroncio SrH2 Sr2+

H1- hidruro metlico

Hidruros neutrosHidruros neutrosHidruros neutrosHidruros neutros.- Estn formados por un no metal del grupo IIIA, IVA o VAe hidrgeno.

Frmula general: AXHy

A: no metal del grupo IIIA, IVA o VAH: smbolo del hidrgeno x: subndice del no metal = nmero deoxidacin del hidrgeno (H1-)Nombre:Utiliza prefijos numerales, como los anhdridos.


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Ejemplos:

Tetrahidruro de silicio CH4

Trihidruro de arsnico AsH3

Ejemplos resueltos.-

NombreNombreNombreNombre FrmulaFrmulaFrmulaFrmula CatinCatinCatinCatin AninAninAninAninTipo deTipo deTipo deTipo de

compuestocompuestocompuestocompuesto

Pentahidruro de fsforo PH5 P5+ H1- Hidruro neutro

Trihidruro de boro BH3 B3+ H1- Hidruro neutro

Tetrahidruro de silicio SiH4 Si4+ H1- Hidruro neutro

Trihidruro de nitrgeno NH3 N3+

H1- Hidruro neutro

2222.5.5.5.5 HidrcidosHidrcidosHidrcidosHidrcidos.- Estn formados por hidrgeno y un no metal de los

grupos VIA o VIIA.

IMPORTANTEIMPORTANTEIMPORTANTEIMPORTANTE: En estos compuestos el hidrgeno utiliza su nmero deoxidacin ms usual HHHH1+1+1+1+.

Frmula general: HxAH: smbolo del hidrgeno

x: nmero de oxidacin del no metal

A:: no metal del grupo VIA VIIA

Los elementos de los grupos VIA y VIIA tienen varios nmeros de oxidacin,

pero en la formacin de hidrcidos los deen la formacin de hidrcidos los deen la formacin de hidrcidos los deen la formacin de hidrcidos los de VIA usanVIA usanVIA usanVIA usan ----2222 y los dely los dely los dely los del VIIA usanVIIA usanVIIA usanVIIA usan ----1111,,,,

porque es su nico nmero de oxidacin negativo.porque es su nico nmero de oxidacin negativo.porque es su nico nmero de oxidacin negativo.porque es su nico nmero de oxidacin negativo.


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SmboloSmboloSmboloSmbolo GrupoGrupoGrupoGrupo Nmero deNmero deNmero deNmero deoxidacinoxidacinoxidacinoxidacin

SSSS VI AVI AVI AVI A 2222

SeSeSeSe VI AVI AVI AVI A 2222

TeTeTeTe VI AVI AVI AVI A 2222

FFFF VII AVII AVII AVII A 1111

ClClClCl VII AVII AVII AVII A 1111

BrBrBrBr VII AVII AVII AVII A 1111

IIII VII AVII AVII AVII A 1111

Nomenclatura:

A continuacin se muestra una tabla con los 7 hidrcidos ms comunes.Con los no metales del grupo VIA

NombreNombreNombreNombre FrmulaFrmulaFrmulaFrmula CatinCatinCatinCatin AninAninAninAninTipo deTipo deTipo deTipo de


cido sulfhdrico H2S H1+ S2- Hidrcido

cido selenhdrico H2Se H1+ Se2- Hidrcido

cido telurhdrico H2Te H1+ Te2- Hidrcido

cidocidocidocido razrazrazrazterminacinterminacinterminacinterminacin


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Con no metales del grupo VIIA


cido fluorhdrico HF H1+ F1- Hidrcido

cido clorhdrico HCl H1+ Cl1- Hidrcido

cido bromhdrico HBr H1+ Br1- Hidrcido

cido yodhdrico HI H1+ I1- Hidrcido

IMPORTANTE:IMPORTANTE:IMPORTANTE:IMPORTANTE:Todos los compuestos que son cidos empiezan su frmulacon el smbolo del hidrgeno H.

EJERCICIO 11EJERCICIO 11EJERCICIO 11EJERCICIO 11.- Completa la siguiente tabla con la informacin solicitada.

Nombre Frmula Catin AninTipo de

compuesto

Hidruro de plata

PH3

H1+ S2-

Tetrahidruro de carbono

CoH2

cido bromhdrico

Mg(OH)2

Ba2+ H1-

Hidrxido de oro III

H2Se


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TAREA 1TAREA 1TAREA 1TAREA 16666

Complete la siguiente tabla con la informacin solicitada. Envi su tarea alcorreo electrnico de su profesor.

NombreNombreNombreNombre FrmulaFrmulaFrmulaFrmula CatinCatinCatinCatin AninAninAninAnin Tipo deTipo deTipo deTipo decompuestocompuestocompuestocompuesto

cido sulfhdrico

AuH3

S6+ O2

CuOH

xido de cobalto III

CH4

N3+ H1

Pentxido de arsnico

ZnO

Hidrxido de hierro III

H1+ Cl1

Trixido de cromo II

2.62.62.62.6 OxcidosOxcidosOxcidosOxcidos.- Se forman con los mismos aniones utilizados en las

oxisales que son compuestos derivados de los oxcidos, pero en lugar de

un metal, tienen hidrgeno. El nmero de hidrgenos est determinado por


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el nmero de oxidacin del metal. Las terminaciones de los aniones se

modifican de la siguiente forma:

ATOATOATOATOcambia aICOICOICOICO sulfato cambia a sulfrico

ITOITOITOITO cambio a OSOOSOOSOOSO nitrito cambia a ntricoANIONESANIONESANIONESANIONES 1111---- ANIONESANIONESANIONESANIONES 2222----

F- Fluoruro S2- SulfuroCl- Cloruro Se2- SeleniuroBr-- Bromuro Te2- TeluriuroI- Yoduro (CO3)

2- Carbonato(OH)- Hidrxido (SO4)

2- Sulfato(HCO3)

- Bicarbonato (SO3)2- Sulfito

(NO3)-

Nitrato (CrO4)2-

Cromato(NO2)- Nitrito (Cr2O7)

2- Dicromato(MnO4)

- Permanganato(ClO4)

- Perclorato(ClO3)

- Clorato(ClO2)

- Clorito(ClO)- Hipoclorito

ANIONESANIONESANIONESANIONES 3333----(AsO4)3- Arseniato(AsO3)3- Arsenito(PO4)3- Fosfato(PO3)

3- Fosfito

Por ser compuestos cidos, su frmula se inicia con hidrgeno.

Ejms:

H3PO4 cido fosfrico H1+ (PO4)

3-

HClO2 cidocloroso H1+ (ClO2)1-

H2CO3 cidocarbnico H1+ (CO3)

2-

El nmero de oxidacin del anin corresponde al nmero de hidrgenos quetiene el compuesto.


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Ejercicios resueltos.Ejercicios resueltos.Ejercicios resueltos.Ejercicios resueltos.----

En los siguientes ejercicios, los escrito con azul son las preguntas ylas respuestas con negro.


cido arsnico H3(AsO4)2 H1+ (AsO4)

3- Oxicido

cido nitroso HNO2 H1+

(NO3)1-

Oxicido

cido sulfrico H2SO4 H1+

(SO4)2-

Oxicido

cido perydico HIO4 H1+ (IO4)

1- Oxicido

cido fosfrico H3PO4 H1+ (PO4)3- Oxicido

cido bromoso HBrO2 H1+ (BrO2)

1- Oxicido

Ejercicios propuestos.Ejercicios propuestos.Ejercicios propuestos.Ejercicios propuestos.----

Complete el siguiente cuadro con la informacin solicitada.


HClO

H1+ (CO3)2-

cido yodoso

H3AsO3

H1+ (PO3)3-

cido sulfuroso


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EJERCICIO # 12EJERCICIO # 12EJERCICIO # 12EJERCICIO # 12

Complete el siguiente cuadro con la informacin adecuada.

Nombre Frmula Catin Anin Tipo de

compuestoTrixido de azufre

H2S

Mg2+ H1-

Hidrxido de cobalto III

Mn2+ O2-

HNO3Fosfito de cromo II

Cu1+ Cl1-

PH5

cido hipoyodoso

2.72.72.72.7 SalesSalesSalesSales2.7.12.7.12.7.12.7.1 Sales haloideasSales haloideasSales haloideasSales haloideas.- Se consideran derivados de los hidrcidos.

Estn formadas por un metal y un no metal. Se caracterizan por no

tener oxgeno.

Frmula general: MxAy

M: smbolo del metal

A: smbolo de un no metalx: subndice del metal

y: subndice del no metal


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Nombre

Ejemplos:

NaCl cloruro de sodio

Au2S3333 sulfuro de oro IIIIIIIIIIII

FeBr3333 bromuro de hierroIIIIIIII

K2Te teluro de potasio


NombreNombreNombreNombre FrmulaFrmulaFrmulaFrmula CatinCatinCatinCatin AAAAninninninninTipo deTipo deTipo deTipo de


Yoduro de potasio KI K1+ I1- Sal haloidea

Teluro de aluminio Al2Te3 Al3+

Te2- Sal haloidea

Cloruro de cobre II CuCl2 Cu2+

Cl1- Sal haloidea

Sulfuro de calcio CaS Ca2+ S2- Sal haloidea

Bromuro de cobalto III CoBr3 Co3+

Br1- Sal haloidea

Carburo de calcio Ca2C Ca2+ C4- Sal haloidea

2.2.2.2.7.7.7.7.2222 OxisalesOxisalesOxisalesOxisales.- Estn formadas por un metal y un anin binario (formado

por dos elemento). A continuacin se sealan las frmulas de los aniones

ms importantes, los cuales se encuentran en su hoja de datos.


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ANIONES 1ANIONES 1ANIONES 1ANIONES 1---- ANIONES 2ANIONES 2ANIONES 2ANIONES 2----

F- Fluoruro S2- SulfuroCl- Cloruro Se2- SeleniuroBr-- Bromuro Te2- TeluriuroI- Yoduro (CO3)

2- Carbonato(OH)- Hidrxido (SO4)

2- Sulfato(HCO3)

- Bicarbonato (SO3)2- Sulfito

(NO3)- Nitrato (CrO4)

2- Cromato(NO2)

- Nitrito (Cr2O7)2- Dicromato

(MnO4)- Permanganato

(ClO4)- Perclorato

(ClO3)-

Clorato(ClO2)- Clorito

(ClO)- Hipoclorito

ANIONES 3ANIONES 3ANIONES 3ANIONES 3----

(AsO4)3- Arseniato(AsO3)

3- Arsenito(PO4)3- Fosfato(PO3)

3- Fosfito

Ejms:

Na2SO4 sulfato de sodioEl subndice 2 del sodio, corresponde al nmero de oxidacin del in sulfato

(SO4)2-

Fe3(PO4)2 fosfato de hierro II

El subndice 2 del ion fosfato, nos indica cul de los nmeros de oxidacin

del hierro se est utilizando, y el 3 del hierro es el nmero de oxidacin del

ion fosfato.


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Ejercicios resueltos.-

En el siguiente ejercicio se muestra con color azul las preguntas y connegra las respuestas.

Nombre Frmula Anin Catin Tipo de compuesto

Nitrato de cobre II Cu(NO3)2 Cu2+ (NO3)

1- Oxisal

Carbonato de sodio Na2CO3 Na1+ (CO3)

2- Oxisal

Hipoyodito de plata HIO H1+ (IO)1- Oxisal

Sulfito de niquel III Ni2(SO3)3+ Ni3+ (SO3)

2- Oxisal

Perclorato de oro I AuClO4 Au1+ (ClO4)

1- Oxisal

TAREA # 16TAREA # 16TAREA # 16TAREA # 16

Complete la siguiente tabla con la informacin solicitada y envela a l correode su profesor.

Nombre Frmula Anin CatinTipo de

compuesto

Hidrxido de aluminio

HNO3

Mg2+ S2

xido de cobre I

NH3

Carbonato de calcio


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SO2

Co3+ H1

cido clorhdrico

V2O5

K1+ Br1

Pentahidruro dearsnico

RbHH1+ (PO4)

3

H2S

3.3.3.3. MOL Y CLCULOS QUMICOSMOL Y CLCULOS QUMICOSMOL Y CLCULOS QUMICOSMOL Y CLCULOS QUMICOS

3.13.13.13.1 La mol, el N de Avogadro y clculos con la masa de tomos yLa mol, el N de Avogadro y clculos con la masa de tomos yLa mol, el N de Avogadro y clculos con la masa de tomos yLa mol, el N de Avogadro y clculos con la masa de tomos ymolculas.molculas.molculas.molculas.

3.1.13.1.13.1.13.1.1 Concepto de molConcepto de molConcepto de molConcepto de molEl concepto de momomomollll es uno de los ms importantes en la qumica. Su

comprensin y aplicacin son bsicas en el estudio de de otros temas. Es

una parte fundamental del lenguaje de la qumica.

MOL.- Cantidad de sustancia que contiene el mismo nmero de unidadesCantidad de sustancia que contiene el mismo nmero de unidadesCantidad de sustancia que contiene el mismo nmero de unidadesCantidad de sustancia que contiene el mismo nmero de unidadeselementales (elementales (elementales (elementales (tomos, molculas, iones, etc.) que el nmero de tomostomos, molculas, iones, etc.) que el nmero de tomostomos, molculas, iones, etc.) que el nmero de tomostomos, molculas, iones, etc.) que el nmero de tomos

presentes en 12 g de carbono 12.presentes en 12 g de carbono 12.presentes en 12 g de carbono 12.presentes en 12 g de carbono 12.

Cuando hablamos de un mol, nos referimos a un nmero especfico de

partculas. Por ejemplo si decimos una docena sabemos que son 12


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objetos, una centena 100 y un mol son 6.022 x 106.022 x 106.022 x 106.022 x 1023232323.partculaspartculaspartculaspartculas. Este nmero

se llama Nmero de AvogadroNmero de AvogadroNmero de AvogadroNmero de Avogadro y es un nmero tan grande que es difcil

imaginarlo.

(Insertar figura 6.9 p. 155 Hill-Kolbe)Un mol de azufre, contiene el mismo nmero de tomos que un mol de

plata, el mismo nmero de tomos que un mol de calcio, y el mismo nmero

de tomos que un mol de cualquier otro elemento.

Si tiene una docena de canicas de vidrio y una docena de pelotas de ping-

pong, el nmero de canicas y pelotas es el mismo, pero NO PESAN LO

MISMO. As pasa con las moles de tomos, son el mismo nmero de

tomos, pero la masa depende del elemento y est dada por la masa

atmica del mismo.

Lea con atencin el siguiente texto que le ayudar a darle una idea deeste nmero:

De qu tamao es el nmero de AvograDe qu tamao es el nmero de AvograDe qu tamao es el nmero de AvograDe qu tamao es el nmero de Avogrado?do?do?do?El nmero de Avogadronmero de Avogadronmero de Avogadronmero de Avogadro es tan grande, quees necesario examinar algunos ejemplos para comprender su significado, as como unviaje en automvil de 3000 kilmetros significa poco hasta que se tiene la experiencia deconducir esa distancia. Confiamos en que al menos alguno de los ejemplos siguientes teayude a comprender el nmero enorme de partculas que representa el nmero denmero denmero denmero deAvogadroAvogadroAvogadroAvogadro: 6.022 X 106.022 X 106.022 X 106.022 X 1023232323.

1.1.1.1. El nmero de Avogadro de copos de nieve cubrira Estados Unidos en su totalidad

con una capa de aproximadamente 1000m de profundidad.2.2.2.2. Si los tomos fueran del tamao de canicas de vidrio ordinarias, el nmero deAvogadro de estos tomos cubrira Estados Unidos en su totalidad con una capade alrededor de 110 Km.de profundidad.

3.3.3.3. Si los tomos fueran del tamao de los chcharos, el nmero de Avogadro de estostomos cubrira la superficie de la Tierra con una capa de alrededor de 15 m. Deprofundidad.

1 MOL de un elemento = 6.022 x 101 MOL de un elemento = 6.022 x 101 MOL de un elemento = 6.022 x 101 MOL de un elemento = 6.022 x 1023232323 tomostomostomostomos


23/88

4.4.4.4. Si tuvieras una fortuna de 6.022 X 1023 dlares, que es el nmero de Avogadro dedlares, podras gastar mil millones de dlares cada segundo durante toda tu viday esa fortuna slo habra disminuido en 0.001%.

5. Para contar el nmero de Avogadro de canicas, guisantes, emparedados, dlareso cualquier otra cosa a razn de una por segundo (esto representa 6.022 X 10 23s),

se necesitaran 51 000 planetas como la Tierra, con todos sus habitantes, concada persona contando sin cesar durante toda una vida de 75 aos. Examina losclculos.

51 000 planetas con todos sus habitantes contando cada uno durante 75aos!

Un mol de una sustancia contiene 6.0022 X 1023 partculas, un nmeroenorme; sin embargo

Un mol de aguaUn mol de aguaUn mol de aguaUn mol de agua tiene una masa de slo 18.0 g18.0 g18.0 g18.0 g y un volumen de

18.0 ml18.0 ml18.0 ml18.0 ml, que es un poco menos de cuatro cucharaditas. Un mol de cualquier gasUn mol de cualquier gasUn mol de cualquier gasUn mol de cualquier gas ocupa slo 22.4 L,22.4 L,22.4 L,22.4 L, suficiente para inflarun globo hasta un dimetro de 35 cm35 cm35 cm35 cm a la temperatura y presinnormales.

Un mol de sal, NaClUn mol de sal, NaClUn mol de sal, NaClUn mol de sal, NaCl, tiene una masa de 58.5 g,58.5 g,58.5 g,58.5 g, una cantidad quepuedes tener en la palma de la mano.

Ahora s ya has experimentado el tamao del nmero de Avogadro? Sabes lo quesignifica un mol de una sustancia? Lo sabes si eres capaz de explicrselo a otrapersona. Intntalo!

Bibliografa: Burns, R. Fundamentos de QumicaFundamentos de QumicaFundamentos de QumicaFundamentos de Qumica. 4. Edicin. Mxico, Pearson, 2033.

3.1.23.1.23.1.23.1.2 Masa atmica, masa frmula y masa molarMasa atmica, masa frmula y masa molarMasa atmica, masa frmula y masa molarMasa atmica, masa frmula y masa molar

La masamasamasamasa atmicaatmicaatmicaatmica de un elemento es el promedio de sus istopos y la

abundancia de cada uno de ellos, y las masas atmicas actuales estn

basada en el carbono 12.

La masa frmulamasa frmulamasa frmulamasa frmula se utiliza para describir la masa de los compuestosinicos.

La masa molar o molecularmasa molar o molecularmasa molar o molecularmasa molar o molecular es la masa de los compuestos que existencomo molculas formadas por enlaces covalentes.


24/88

El clculo de la masa frmula o masa molecular se efecta de lamisma forma:

Ejemplos: Calcule la masa molecular de los siguientes compuestos.

a) K2SO4 (sulfato de potasio)tomo # de tomos Masa atmica

K 2 x 39.10 = 78.20S 1 x 32.06 = 32.06O 4 x 16.00 = 64.00 +

174.26 g

b) CH3-COOH (cido actico)

tomo # de tomos Masa atmicaC 2 x 12.01 = 24.02H 4 x 1.01 = 4.04O 2 x 16.00 = 32.00 +

60.06 g

c) Co3 (PO4)2 (fosfato de cobalto II)

tomo # de tomos Masa atmicaCo 3 x 58.93 = 176.79P 2 x 30.97 = 61.94O 8 x 16.00 = 128.00 +

366.73 g

MasaMasaMasaMasamolecumolecumolecumolecularlarlarlaroooo

Masa frmulaMasa frmulaMasa frmulaMasa frmula

Suma de laSuma de laSuma de laSuma de lassss mmmmaaaasasasasassss atmicaatmicaatmicaatmicassss dedededecada uno de los elementos por elcada uno de los elementos por elcada uno de los elementos por elcada uno de los elementos por elnmero de tomosnmero de tomosnmero de tomosnmero de tomos de dichode dichode dichode dicho

elemento.elemento.elemento.elemento.

=


25/88

3.1.3 Relacin entre la mol, el N de Avogadro y la masa de tomos ymolculas.

NOTANOTANOTANOTA: En este apartado, al referirnos a los elementos, nos referimosexclusivamente a los tomos, sin tomar en cuenta si es molecular o no.

Para cualquier ELEMENTO:

1 MOL = 6.022 X 101 MOL = 6.022 X 101 MOL = 6.022 X 101 MOL = 6.022 X 1023232323 TOMOS = MASA ATMICA (gramos)TOMOS = MASA ATMICA (gramos)TOMOS = MASA ATMICA (gramos)TOMOS = MASA ATMICA (gramos)

Ejemplos:

MolesMolesMolesMoles dedededetomtomtomtomosososos

tomostomostomostomos GramosGramosGramosGramos(Masa atmica)(Masa atmica)(Masa atmica)(Masa atmica)

1 mol de S 6.022 x 1023 tomos de S 32.06 g de S

1 mol de Cu 6.022 x 1023 tomos de Cu 63.55 g de Cu

1 mol de N 6.022 x 1023 tomos de N 14.01 g de N

1 mol de Hg 6.022 x 1023

tomos de Hg 200.59 g de Hg

2 moles de K 1.2044 x 1024 tomos de K 78.20 g de K

0.5 moles de P 3.0110 x 1023 tomos de P 15.485 g de P

En base a la relacin que establecimos entre moles, tomos y masa

atmica para cualquier elemento, podemos convertir de una otra unidadutilizando factores de conversin. Ejemplos:

Cuntas moles de hierro representan 25.0 g de hierro (Fe)?

Necesitamos convertir gramosgramosgramosgramos de Fe a molesmolesmolesmoles de Fe. Buscamos la masa

atmica del Fe y es 55.85 g . Entonces:


26/88

1111 molmolmolmol de Fe = 55.85de Fe = 55.85de Fe = 55.85de Fe = 55.85 gggg FeFeFeFe

====

FegFemolFeg

85.55125

= 0.445 mole= 0.445 mole= 0.445 mole= 0.445 moles Fes Fes Fes FeObserve que la unidad del dato y del denominador del factor de

conversin son iguales para que as puedan simplificarse como se muestra

en el ejercicio.

Cuntos tomos de magnesio estn contenidos en 35.00 g de

magnesio (Mg)?

Este ejercicio es un relacin tomostomostomostomos----gramosgramosgramosgramos, consultamos en la tabla

peridica la masa atmica del magnesio, 24.31 g, la relacin es

6.023 x 106.023 x 106.023 x 106.023 x 10 23232323tomostomostomostomos = 24.31= 24.31= 24.31= 24.31 gggg MgMgMgMg

====

Mgg

MgdetomosxMgg

31.24

10602300.35

23

= 8.67 x 10= 8.67 x 10= 8.67 x 10= 8.67 x 1023232323 tomos de Mgtomos de Mgtomos de Mgtomos de Mg

Cuntas moles tomos de K son 5.11 x 10

24

tomos de potasio?

En este ejercicio la relacin es molesmolesmolesmoles----tomostomostomostomos, por lo tanto no es

necesaria la masa atmica, la relacin es

1111 momomomollll de tomosde tomosde tomosde tomos KKKK = 6.02= 6.02= 6.02= 6.023333 x 10x 10x 10x 1023232323tomostomostomostomos de Kde Kde Kde K


27/88

====

Kdetomosx

molKdetomosx

23

24

10023.6

11011.5

= 8.48 moles de K= 8.48 moles de K= 8.48 moles de K= 8.48 moles de K En 3.25 moles de tomos de Na, cuntos gramos hay?

Ahora la relacin es gramos molesgramos molesgramos molesgramos moles La masa atmica del sodio es 22.99 g.

1111 molmolmolmoldededede tomostomostomostomos dededede NaNaNaNa= 22.99= 22.99= 22.99= 22.99 gggg NaNaNaNa

====

Namol

Nag

Namol 1

99.22

25.3

= 74.72 g Na= 74.72 g Na= 74.72 g Na= 74.72 g Na En una muestra de 130 g de azufre (S) calcule:a) Cuntas moles de tomos hay?b) Cuntos tomos hay?

a) En este inciso la relacin es gamos-mol. La masa atmica del azufrees 32.06 g.

1111 molmolmolmol de tomosde tomosde tomosde tomos dedededeS = 32.06S = 32.06S = 32.06S = 32.06 gggg de Sde Sde Sde S

====

Sg

SmolSg

06.32

1130

= 4.05 moles de S= 4.05 moles de S= 4.05 moles de S= 4.05 moles de Sb) Ahora la relacin es gramos-tomos.

32.0632.0632.0632.06 gggg de S = 6.023 x10de S = 6.023 x10de S = 6.023 x10de S = 6.023 x1023232323tomostomostomostomos de Sde Sde Sde S


28/88

====

Sg

SdetomosxSg

06.32

10023.6130

23

= 2.44 x 10= 2.44 x 10= 2.44 x 10= 2.44 x 1024242424

tomos de Stomos de Stomos de Stomos de S

Resumen de los tipos de relacin utilizados::::

TIPO DE RELACINTIPO DE RELACINTIPO DE RELACINTIPO DE RELACIN EJEMPLOS DE PROPORCINEJEMPLOS DE PROPORCINEJEMPLOS DE PROPORCINEJEMPLOS DE PROPORCIN

MolMolMolMol----gramogramogramogramo 1111 molmolmolmol de tomosde tomosde tomosde tomos de Fe = 55.85de Fe = 55.85de Fe = 55.85de Fe = 55.85 gggg

tomostomostomostomos----gramosgramosgramosgramos 6.012 x 106.012 x 106.012 x 106.012 x 1023232323 tomostomostomostomos de Mgde Mgde Mgde Mg= 24.31= 24.31= 24.31= 24.31 gggg MgMgMgMg

MolMolMolMol----tomostomostomostomos 1111 mol de tomosmol de tomosmol de tomosmol de tomos dededede KKKK = 6.0= 6.0= 6.0= 6.023 x 1023 x 1023 x 1023 x 1023232323tomostomostomostomos KKKK

MolMolMolMol----gramogramogramogramo 1111 mol de tomosmol de tomosmol de tomosmol de tomosde Na = 22.99de Na = 22.99de Na = 22.99de Na = 22.99 gggg NaNaNaNa

GramosGramosGramosGramos----tomostomostomostomos 32.0632.0632.0632.06 gggg de S = 6.023 x 10de S = 6.023 x 10de S = 6.023 x 10de S = 6.023 x 1023232323tomostomostomostomos SSSS


Resuelva los siguientes ejercicios detallando claramente su procedimiento.Se proporcionan los resultados en cursiva para que usted corrobore susrespuestas. Las masas atmica se utilizan redondeando a dos decimales y

las respuestas tambin son redondeando a dos decimales.1) Cuntos gramosgramosgramosgramos hay en 5.15 molesmolesmolesmoles de tomosde tomosde tomosde tomos de Ca?

R = 206.41 g de Ca2) Cuntas molesmolesmolesmoles de tomosde tomosde tomosde tomos de Ag contienen 7.11 x 1024 tomostomostomostomos de Ag?

R = 11.80 moles de Ag3) Cuntos tomostomostomostomos de Rb hay en 100 gggg?

R = 7.05 x 1024tomos de Rb4) Calcule en una muestra de 4.75 moles de Fe:a) tomos

b) GramosR = a) 2.86 x 1024tomos de Fe

b) 265.29 g de Fe


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TARETARETARETAREA # 1A # 1A # 1A # 17777

Resuelva los siguientes ejercicios en hojas blancas tamao carta, detallandodetallandodetallandodetallandoclaramente sus procedimientosclaramente sus procedimientosclaramente sus procedimientosclaramente sus procedimientos. Entregue a su profesor en la prximasesin. Se proporcionan las respuestas para que usted revise sus

resultados.1) Cuntos gramos de Mg contienen 9.17 x 1024 tomos de Mg?

R = 370.11 g Mg2) En una muestra de 115 g de cobre, cuntas moles hay?

R = 1.81 moles Cu3) Una pieza de aluminio pesa 45 g, cuntos tomos de aluminio contiene?

R = 1.00 x 1024tomos Al4) Calcule en 2.11 x 1024 tomos de azufre.a) Moles

R = 3.50 moles de Sb) GramosR = 11.23 g S

En el caso de los compuestos tambin podemos establecer una relacin

entre moles, molculas y masa molar.

Para compuestos covalentes:

1 MOL = 6.022 x101 MOL = 6.022 x101 MOL = 6.022 x101 MOL = 6.022 x10

23232323

MOLCULAS = MASA MOLAR (gramos)MOLCULAS = MASA MOLAR (gramos)MOLCULAS = MASA MOLAR (gramos)MOLCULAS = MASA MOLAR (gramos)Para compuestos inicos:

1 MOL = 6.022 x101 MOL = 6.022 x101 MOL = 6.022 x101 MOL = 6.022 x1023232323 FRMULASFRMULASFRMULASFRMULAS UNITARIASUNITARIASUNITARIASUNITARIAS====

MASA FRMULA (gramosMASA FRMULA (gramosMASA FRMULA (gramosMASA FRMULA (gramos))))

Ejemplos:

1) Cuntas frmulas unitarias hay en 225 g de NaOH?

La relacin es frmula unitariasfrmula unitariasfrmula unitariasfrmula unitarias----gramosgramosgramosgramos, por tanto lo primero que debemoshacer es obtener la masa molecular del hidrxido de sodio.

NaOHNa 1 X 22.99 = 22.99O 1 x 16.00 = 16.00H 1 x 1.01 = 1.01 +

40.0040.0040.0040.00 gggg


30/88

Aplicamos la relacin de molculas gramos:

6.023 x 106.023 x 106.023 x 106.023 x 1023232323 frmulas unitariasfrmulas unitariasfrmulas unitariasfrmulas unitarias de NaOH = 40.00 g de NaOHde NaOH = 40.00 g de NaOHde NaOH = 40.00 g de NaOHde NaOH = 40.00 g de NaOH

====

NaOHg

NaOHmolculasxNaOHg

00.4

10023.6225

23

==== 3.39 x 103.39 x 103.39 x 103.39 x 1024242424 molculas de NaOHmolculas de NaOHmolculas de NaOHmolculas de NaOH

2) En una muestra de 2.17 moles de sal de mesa (NaCl), cuntos gramos

hay?Relacin molesRelacin molesRelacin molesRelacin moles----gramosgramosgramosgramosComo la relacin involucra gramos, debemos calcular la masa frmula del

compuesto. (NotaNotaNotaNota: Recuerde que el NaCl es un compuestocompuestocompuestocompuesto inicoinicoinicoinico y lo

correcto es hablar de masa frmulamasa frmulamasa frmulamasa frmula y no masa molecular).

NaClNa 1 X 22.99 = 22.99

Cl 1 x 35.45 = 35.4558.4458.4458.4458.44 gggg

1 mol NaCl = 58.44 g NaCl1 mol NaCl = 58.44 g NaCl1 mol NaCl = 58.44 g NaCl1 mol NaCl = 58.44 g NaCl

====

NaClmol

NaClgNaClmoles

1

44.5817.2

= 126.81 g NaCl= 126.81 g NaCl= 126.81 g NaCl= 126.81 g NaCl

3) Cuntas molculas de agua hay en 4.87 moles?La relacin es molculas-moles, por lo tanto no es necesaria la masa

molecular.


31/88

1 mol H1 mol H1 mol H1 mol H2222O = 6.023 x 10O = 6.023 x 10O = 6.023 x 10O = 6.023 x 1023232323 molculas de Hmolculas de Hmolculas de Hmolculas de H2222OOOO

OHdemol

OHdemolulasx

OHmoles2

223

2 1

10023.6

87.4

= 2.93 x 10= 2.93 x 10= 2.93 x 10= 2.93 x 1024242424 molculas de Hmolculas de Hmolculas de Hmolculas de H2222OOOO

3) Cuntas frmulas unitarias de Cu3(AsO4)2 (arsenato de cobre II) hay enuna muestra de 500 g?

La relacin es frmulas unitarias-gramos.Cu3(AsO4)2

Cu3(AsO4)2Cu 3 X 63.55 = 190.65As 2 x 74.92 = 149.84O 8 x 16.00 = 128 +

468.49468.49468.49468.49 gggg

468.49468.49468.49468.49 g de Cug de Cug de Cug de Cu3333(AsO(AsO(AsO(AsO4444))))2222 ==== 6.023 x 106.023 x 106.023 x 106.023 x 1023232323 frmula unifrmula unifrmula unifrmula unitarias de Cutarias de Cutarias de Cutarias de Cu3333(AsO(AsO(AsO(AsO4444))))2222

====

23243

23

243)4(49.468

)(10023.6)(500 AsOCug

AsOCudeunitariasfrmulasxAsOCug

==== 6.436.436.436.43 x 10x 10x 10x 1023232323 frmulas unitarias de Cufrmulas unitarias de Cufrmulas unitarias de Cufrmulas unitarias de Cu3333(AsO(AsO(AsO(AsO4444))))2222

4) Calcule en 7.22 x 1024 molculas de CO2 (bixido de carbono)a) Gramosb) Moles

a) Relacin molculas-gramosMasa molecularCO2C 1 X 14.01 = 14.01O 2 x 16.00 = 32.00

44.0144.0144.0144.01 gggg


32/88

44.01 g de CO44.01 g de CO44.01 g de CO44.01 g de CO2222 = 6.023 x 10= 6.023 x 10= 6.023 x 10= 6.023 x 1023232323 molcula de COmolcula de COmolcula de COmolcula de CO2222

223

22

24

10023.6

01.441022.7

COmolculasx

COgCOmolculasx

= 527.56 g de CO= 527.56 g de CO= 527.56 g de CO= 527.56 g de CO2222c) Relacin molculas-moles

6.023 x 106.023 x 106.023 x 106.023 x 1023232323 molcula de COmolcula de COmolcula de COmolcula de CO2222 = 1 mol de CO= 1 mol de CO= 1 mol de CO= 1 mol de CO2222

====

223

22

24

10023.6

11022.7

COdemolculasx

COmolCOmolculasx

= 11.99 moles de CO= 11.99 moles de CO= 11.99 moles de CO= 11.99 moles de CO2222EJERCICIOEJERCICIOEJERCICIOEJERCICIO 14141414

Resuelva los siguientes ejercicios detallando claramente susprocedimientos. Se proporcionan las respuestas para que usted revise sus

resultados.1) Cuntas frmulas unitarias hay en 2.15 moles de KCl?

R = 1.29 x 1024 frmulas unitarias de KCl2) Cuntas moles estn contenidas en una muestra de 150 g de azcar

(C12H22O11)?R = 0.44 moles de C12H22O11

3) Cul es la masa de 6.18 x 1024 molculas de H2CO3?R = 636.47 g de H2CO3

4) En 670 g de C2H5OH (alcohol etlico) calcule:

a) Molesb) MolculasR =a) 14.54 moles de C2H5OH

b) 8.76 x 1024 molculas de C2H5OH


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Resuelva los siguientes ejercicios detallando claramente susprocedimientos. Enve sus respuestas al correo electrnico de su profesor yentregue sus procedimientos en hojas blancas tamao carta, en la prxima

sesin.1) Cuntas moles de HNO3 (cido ntrico) estn contenidas en 125 g?2) En cuntos gramos de CaCl2 (cloruro de calcio) hay 2.55 x 10

24 frmulasunitarias?

3) En 15.30 moles de SO2, cuntas molculas hay?4) En 2.55 x 1024 molculas de CO2 (bixido de carbono), calcule:a) Molesb) Gramos

3.23.23.23.2 COMPOSICIN PORCENTUALCOMPOSICIN PORCENTUALCOMPOSICIN PORCENTUALCOMPOSICIN PORCENTUALLa composicin porcentual eseseses el porcentaje en masa de cada uno deel porcentaje en masa de cada uno deel porcentaje en masa de cada uno deel porcentaje en masa de cada uno de

los elementos que forman un compuestolos elementos que forman un compuestolos elementos que forman un compuestolos elementos que forman un compuesto. Se calcula mediante la siguiente

frmula:

)100(%molecularmasa

XdemasaX====

Donde XXXXrepresenta alguno de los elementos del compuesto.

Ejemplos:

1)1)1)1)Calcule la composicin porcentual de la glucosa (C6H12O6).

Paso 1:Paso 1:Paso 1:Paso 1: Calcular la masa molecular o masa frmula, segn el tipo decompuesto. En este caso es masa molecular ya que la glucosa es un

compuesto covalente.C6H12O6

C 6 X 63.55 = 72.06H 12 x 1.01 = 12.12O 6 x 16.00 = 96.00 +

18.01818.01818.01818.018 gggg


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Paso 2:Paso 2:Paso 2:Paso 2: Calculamos el % de cada elemento aplicando la frmula.

Og

gO

Hg

gH

C%.g

gC

%28.53)100(18.180

00.96%

%73.6)100(18.18012.12%

9939)100(18.180

06.72%

========

========

========

Si sumamos los porcentajes obtenidos: 39.99 + 6.73 + 53.28 = 100. La

suma de los porcentajes debe ser igual a 100 o por los menos un valor muy

cercano por ejemplo 99.9 100.1. Si la diferencia es mayor debemos

revisar porque seguramente hay algn error en los clculos.

2)2)2)2) Calcule la composicin porcentual del CaCO3 (carbonato de calcio)Paso 1

CaCO3Ca 1 X 40.08 = 40.08C 1 x 12.01 = 12.01O 3 x 16.00 = 48.00 +

100.09100.09100.09100.09 gggg

Og

gO

Cg

gC

Cag

Ca

%96.47)100(09.100

00.48%

%00.12)100(09.100

01.12%

%04.40)100(09.100

08.40%

========

========

========

40.04 + 12.00 + 47.96 = 100


35/88


Calcule la composicin porcentual de los siguientes compuestos:

a) H3PO4 (cido fosfrico)b) C3H6O (acetona)

3.33.33.33.3 FRMULA EMPRICA Y MOLECULARFRMULA EMPRICA Y MOLECULARFRMULA EMPRICA Y MOLECULARFRMULA EMPRICA Y MOLECULAR

La frmula empricafrmula empricafrmula empricafrmula emprica es la frmula mnima de un compuesto.. Indica la

relacin ms sencilla de nmeros enteros de cada elemento presente en

un compuesto.

La frmula molecularfrmula molecularfrmula molecularfrmula molecular es la frmula real, ya que indica el nmero de

tomos de cada elemento, presentes en el compuesto.

A partir de la frmula molecular podemos obtener la frmula emprica

si dividimos todos los subndices entre el mnimo comn divisor, pero

todos deben ser divisibles de lo contrario la frmula emprica y la

molecular son iguales.

Ejemplos:

NombreNombreNombreNombre Frmula molecularFrmula molecularFrmula molecularFrmula molecular Frmula empricaFrmula empricaFrmula empricaFrmula emprica

GlucosaGlucosaGlucosaGlucosa CCCC6666HHHH12121212OOOO6666 CHCHCHCH2222OOOO

ButanoButanoButanoButano CCCC4444HHHH10101010 CCCC2222HHHH5555

SacarosaSacarosaSacarosaSacarosa CCCC12121212HHHH22222222OOOO11111111 CCCC12121212HHHH22222222OOOO11111111

AcetilenoAcetilenoAcetilenoAcetileno CCCC2222HHHH2222 CHCHCHCHBencBencBencBencenoenoenoeno CCCC6666HHHH6666 CHCHCHCH


36/88

La frmula emprica de dos compuestos diferentes puede ser igual

como en el caso del benceno y el acetileno, ya que la relacin mnima de

sus tomos es la misma.. No as, la frmula molecular que generalmente

identifica a los compuestos. En los compuestos del carbono, sucede quecompuestos diferentes tengan la misma frmula molecular, pero se difieren

en su estructura, la cual determina propiedades distintas, an cuando el

nmero de tomos de cada elemento sea igual.

Clculo de la frmula emClculo de la frmula emClculo de la frmula emClculo de la frmula emprica y molecularprica y molecularprica y molecularprica y molecular....

A partir de la composicin porcentual de un compuesto podemos calcular la

frmula emprica ya partir de ste la molecular.

Ejemplos:

1) Determine la frmula emprica y molecular de un compuestos que

contiene 32.4% de Na, 22.6% de S y 45.1% de O. Su masa molecular es

142 g/mol.

PASO 1PASO 1PASO 1PASO 1: Tomar una basebasebasebase de 100 g100 g100 g100 g, de acuerdo a la cual, 100 g de

compuesto tienen tantos gramos de cada elemento como indique el

porcentaje.

En nuestro ejemplo la cantidad de gramos es igual al porcentaje porque setoma como base 100 g.

32.4 g de Na22.6 g de S

45.1 g de O


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PASOPASOPASOPASO 2222: Calcular las molesmolesmolesmoles de cada tomo

.

Omolesg

OmolOg

SmolesgSmolSg

Namolesg

NamolNag

82.200.16

11.45

705.006.32

16.22

41.199.22

14.32

====

====

====

PASO 3PASO 3PASO 3PASO 3: Dividir las moles obtenidas entre el valor ms pequeo.

El valor ms pequeo es 0.705

Para Na: 2705.041.1

====

Para S: 1705.0

705.0====

Para O : 4705.0

82.2====

PASO 4:PASO 4:PASO 4:PASO 4: Los cocientes obtenidos, representan los subndices de cadaelemento. Estos nmeros deben ser enteros sin redondear.

FRMULA EMPRICA: NaNaNaNa2222SOSOSOSO4444

PASO 5:PASO 5:PASO 5:PASO 5: Calcular la masa frmula o masa molecular de la frmula emprica.

NaNaNaNa2222SOSOSOSO4444Na 2 x 22.99 = 45.98S 1 x 32.06 = 32.06O 4 x 16.00 = 64.00 +

142.04 g/mol


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Na2SO4

Na 1 x 22.99 = 45.98S 1 x 32.06 = 32.06O 4 x 16.00 = 64.00 +

142.04142.04142.04142.04 gggg

PASOPASOPASOPASO 6666:::: Dividir la masa molecular o masa frmula real que proporciona el

ejercicio como dato, entre la masa molecular o masa frmula de la frmula

emprica para obtener una valor nnnnque es el nmero de veces que la

frmula molecular es mayor que la emprica. Este valor nnnn se multiplica por

los subndices de la frmula emprica y as obtenemos la molecular.

999.0/04.142

/142====

====

molg

molgn

0.999 1, por tanto la frmula molecular es igual a la emprica.

FRMULA MOLECULAR: NaNaNaNa2222SOSOSOSO4444

2) Un hidrocarburo tiene una masa molecular de 58.2 umas. Si el porcentajede carbono es 82.7%, cul es la frmula molecular del compuesto?

Si el compuesto es un hidrocarburo est formado solo por carbono e

hidrgeno. Para obtener el % de hidrgeno, restamos de 100 el % de

carbono:

100 - 82.7 = 17.3 % de H


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PASO 1PASO 1PASO 1PASO 1: Tomar una basebasebasebase de 100 g100 g100 g100 g, de acuerdo a la cual, 100 g de

compuesto tienen tantos gramos de cada elemento como indique el

porcentaje.

82.7 g de C

17.3 g de H

PASOPASOPASOPASO 2222: Calcular las molesmolesmolesmoles de cada tomo

Hmolesg

molHg

Cmolesg

molCg

13.1701.1

13.17

89.601.12

17.82

====

====

PASO 3PASO 3PASO 3PASO 3: Dividir las moles obtenidas entre el valor ms pequeo.

El valor ms pequeo es 6.89.6.89.6.89.6.89.

Para el C: 189.689.6 ====

Para el H 49.289.6

13.17==== 2.52.52.52.5

PASO 4:PASO 4:PASO 4:PASO 4: Los cocientes obtenidos, representan los subndices de cada

elemento. Estos nmeros deben ser enteros sin redondear.

Si aparece un nmero decimal como en este caso, el 2.5 del hidrgeno,deben multiplicarse ambos valores por el nmero entero ms pequeo cuyo

producto con el decimal sea un entero. En este caso debemos multiplicar

por 2.


40/88

Para el C: 1 x 2 = 2222 Estos nmeros son los subndicessubndicessubndicessubndices de

Para el H: 2.5 x 2 = 5555 la frmula empricafrmula empricafrmula empricafrmula emprica

FRMULA EMPRICA: C: C: C: C2222HHHH5555

PASO 5:PASO 5:PASO 5:PASO 5: Calcular la masa frmula o masa molecular de la frmula emprica.

C2H5C 2 x 12.01 = 24.02H 5 x 1.01 = 5.05

29.0729.0729.0729.07 umasumasumasumas

Expresamos la masa en umas para que concuerde con la unidad quese utiliz en el dato de masa molcula real que da el ejercicio.

PASO 6:PASO 6:PASO 6:PASO 6: Dividir la masa molecular o masa frmula real que proporciona el

ejercicio como dato, entre la masa molecular o masa frmula de la frmula

emprica para obtener una valor nnnnque representa el nmero de veces quecabe la frmula emprica y la molecular. Este valor nnnn se multiplica por los

subndices de la frmula emprica y as obtenemos la molecular.

00.207.29

2.58========

umas

umasn

Multiplicamos los subndices de la frmula emprica CCCC

2222HHHH

5555x 2x 2x 2x 2

FRMULA MOLECULAR = CCCC4444HHHH10101010

Aunque el problema slo solicitaba la frmula molecular, es necesario

obtener la emprica.


41/88

A continuacin se muestra una tabla de las equivalencias ms

comunes entre decimales y el nmero entero ms pequeo por el cual debe

ser multiplicado el decimal para que se un entero

Valor decimalValor decimalValor decimalValor decimal Multiplicar porMultiplicar porMultiplicar porMultiplicar por

0.500.500.500.50 2222

0.330.330.330.33 3333

0.660.660.660.66 3333

0.250.250.250.25 4444

0.200.200.200.20 5555

3) La vitamina C presente en frutos ctricos tales como el limn, la naranja

y la toronja tiene la siguiente composicin porcentual. 40.91% de C, 4.64%

de H y el resto e oxgeno. Si su masa molecular es 176 g/mol. Cul es lafrmula molecular de la vitamina C?

Calculamos el porcentaje de oxgeno restando de 100 los otros dos

porcentajes:

100 40.91 4.64 = 54.45% de O

PASO 1PASO 1PASO 1PASO 1

Base: 100 g40.91 g C

4.64 g H

54.45 g O


42/88


molesg

OmolOg

HmolesHg

HmolHg

Cmoles

Cg

CmolCg

40.300.16

145.54

59.401.1

164.4

41.3

01.12

191.40

====

====

====


00.140.3

41.3: ====C 35.1

40.3

59.4: ====H 1

40.3

40.3: ====O


Tenemos un nmero decimal 1.35. El factor adecuado es 3 porque 1-35 x

3= 4.05 el cual si se puede redondear a 4. Entonces multiplicamos todos loscocientes por 3.

FRMULA EMPRICA: C3H4O3

PASOPASOPASOPASO 5555

C3H4O3

C 3 x 12.01 = 32.03H 4 x 1.01 = 4.04O 3 x 16.00 = 48.00 +

88.0788.0788.0788.07 gggg


43/88


998.107.88

176========n 2222

Los subndices de la frmula emprica se multiplican por 2:

FRMULAFRMULAFRMULAFRMULA MOLECULARMOLECULARMOLECULARMOLECULARCCCC6666HHHH8888OOOO6666

A continuacin se muestra un diagrama del procedimiento paracalcular la frmula molecular de un compuesto....


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Resuelva los siguientes ejercicios detallando claramente susprocedimientos. Se proporciona la respuesta para que usted corrobor susresultados.

1.- La estrona, hormona sexual femenina dio en el anlisis el siguienteresultado: 80.0% de carbono, 8.20% de hidrgeno y 11.8% de oxgeno. Seencontr su masa molecular de 270 umas. Cul es la frmula molecular dela estrona? C18H22O2

2- La nicotina, un compuesto que se encuentra en elas hojas de tabaco enuna concentracin de 2 a 8 %, dio en el anlisis: 74.0% de carbono, 8.7%de hidrgeno y el resto es nitrgeno. La masa molecular del compuesto esigual a 162 g/mol. Cul es la frmula molecular de la nicotina?

C10H14N23.- Encuentre la frmula molecular de un compuestos que contiene 83.7%de carbono, 16.3% de hidrgeno y una masa molecular de 86.0 umas.

C6H144.- Determine la frmula emprica de un compuestos formado por 26.6% depotasio, 35.4% de cromo y el resto es oxgeno.

K2Cr2O7TAREA 1TAREA 1TAREA 1TAREA 19999

Resuelva los siguientes ejercicios. Mande sus respuestas al correo del

profesor y entregue sus procedimientos en hojas blancas tamao carta en lasiguiente sesin.

1.- El etilenglicol, la sustancia empleada en los anticongelantes para autos,tiene la siguiente composicin: en masa: 38.7% de carbono, 9.70% dehidrgeno y 51.6% de oxgeno. Su masa molecular es de 62.1 g/mol.Determine la frmula molecular del etilenglicol.

2.- Determine la frmula emprica y molecular de la epinefrina (adrenalina)una hormona secretada al torrente sanguneo en situaciones de miedo o

tensin: 50% en masa de carbono, 7.10% en masa de hidrgeno, 26.2% deoxgeno en masa y el resto es nitrgeno. El peso molecular es de 10 umas.

3.- El mestileno, un hidrocarburo presente en pequeas cantidades en elpetrleo crudo, tiene la siguiente composicin 89.92% de carbono y el resto


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es hidrgeno. Cul es la frmula molecular del mestileno si el pesomolecular es de 121 umas?

4.- Un xido de vanadio tiene 56.01% en masa de vanadio. Su masa

molecular es 182 g/mol. Escriba la frmula molecular y el nombre delcompuesto.

5.- Determina Ela composicin porcentual del (NH4)3PO4 (fosfato de amonio)que es un compuesto utilizado como fertilizante.


46/88

4. ECUACIN QUMICA4. ECUACIN QUMICA4. ECUACIN QUMICA4. ECUACIN QUMICA

4.1 Elementos de una ecuacin qumica4.1 Elementos de una ecuacin qumica4.1 Elementos de una ecuacin qumica4.1 Elementos de una ecuacin qumica

Una ecuacin qumicaecuacin qumicaecuacin qumicaecuacin qumica es una representacin esquemtica, mediante

frmulas y smbolos de un cambio o reaccin qumica.Para identificar las partes de una ecuacin qumica utilizaremos la

siguiente ecuacin::

Esta ecuacin se lee de la siguiente forma:

Dos moles de clorato de potasio slido se descomponen por eDos moles de clorato de potasio slido se descomponen por eDos moles de clorato de potasio slido se descomponen por eDos moles de clorato de potasio slido se descomponen por efecto delfecto delfecto delfecto delcalor, en dos moles decalor, en dos moles decalor, en dos moles decalor, en dos moles de clorclorclorclorururururo de potasioo de potasioo de potasioo de potasio slido yslido yslido yslido y tres molestres molestres molestres moles de oxgenode oxgenode oxgenode oxgenogaseoso.gaseoso.gaseoso.gaseoso.

REACTIVOSREACTIVOSREACTIVOSREACTIVOS....---- Son las sustancias que reaccionan, las sustanciasoriginales que van a combinarse, o bien una sola sustancia que va adescomponerse, y se colocan a la izquierda de la flecha.

PRODUCTOSPRODUCTOSPRODUCTOSPRODUCTOS.- Son las sustancias que se forman en un cambioqumico y se colocan a la derecha de la flecha


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La flecha se lee produce o se descomponen en cuando setrata de un solo reactivo.

Las letras entre parntesis indicadas despus de cada sustancia,

sealan el estado fsico de stas:(s):(s):(s):(s): slido

(((():):):): lquido

(g):(g):(g):(g): gaseoso

(ac):(ac):(ac):(ac): acuoso, disuelto en agua

En algunos casos, en los productos, en las sustancias que se

desprenden como gases se utiliza una flechita hacia arriba y si alguno de

los productos es slido insoluble se precipita, y se utiliza una flecha hacia

abajo

COEFICIENTESCOEFICIENTESCOEFICIENTESCOEFICIENTES. Son nmeros colocados antes de cada sustancia

para balancear la ecuacin. Cuando el nmero es uno no es escribe.

Ecuacin qumica balanceadaEcuacin qumica balanceadaEcuacin qumica balanceadaEcuacin qumica balanceada:::: Es una ecuacin que tiene el mismo

nmero de tomos en ambos miembros de la misma.4.2 Tipos de reacciones qumicas4.2 Tipos de reacciones qumicas4.2 Tipos de reacciones qumicas4.2 Tipos de reacciones qumicas

A continuacin se ejemplifican cuatro tipos de ecuaciones

generales. No todas las ecuaciones pueden clasificarse en alguno de stos

tipos.

1)1)1)1) Reaccin de combinacin o sntesisReaccin de combinacin o sntesisReaccin de combinacin o sntesisReaccin de combinacin o sntesis.- La forma general de este tipo

de reacciones es:


48/88

En este tipo de reacciones dos o ms sustancias se combinan

para formar un solo producto. Los reactivos pueden ser elementos o

compuestos, pero el producto siempre es un compuesto.

Ejemplos:

Cmo puede usted observa los reactivos pueden ser elementos,

compuestos o bien un compuesto y un elemento.

2) Reaccin de descomposicin.2) Reaccin de descomposicin.2) Reaccin de descomposicin.2) Reaccin de descomposicin.---- La forma general de este tipo de

reacciones es:

En este tipo de reacciones hay un solo reactivo, el cual se

descompone en uno o ms productos. El reactivo siempre debe ser un

compuesto, y los productos pueden ser elemento o compuestos ms

sencillos.


49/88

Ejemplos:

Como puede usted observar, generalmente las descomposiciones se llevan

a cabo por efectos del calor.

3) Reaccin de desplazamiento sencillo.3) Reaccin de desplazamiento sencillo.3) Reaccin de desplazamiento sencillo.3) Reaccin de desplazamiento sencillo.---- La forma general de este tipo

de reacciones es:

En este tipo de reaccin un elemento reacciona reemplazando a otro

en un compuesto, y este elemento que es desplazado aprece como

elemento libre, por esto los reactivos y los productos son un elemento y unreactivos y los productos son un elemento y unreactivos y los productos son un elemento y unreactivos y los productos son un elemento y uncompuesto.compuesto.compuesto.compuesto. Para que un elemento sea desplazado, es necesario que el queel queel queel que

lo va a desplazar, sea ms activolo va a desplazar, sea ms activolo va a desplazar, sea ms activolo va a desplazar, sea ms activo. Los metales pueden acomodarse en un

orden que se conoce como electromotriz oelectromotriz oelectromotriz oelectromotriz o de actividadde actividadde actividadde actividad. A continuacin se

muestra esta serie incluyendo al hidrgeno aunque no es un metal.

Li > K > Ba > Ca > Na > Mg > Al > Zn > Fe > Cd > Ni Z Sn > Pb > (H) > Cu >Li > K > Ba > Ca > Na > Mg > Al > Zn > Fe > Cd > Ni Z Sn > Pb > (H) > Cu >Li > K > Ba > Ca > Na > Mg > Al > Zn > Fe > Cd > Ni Z Sn > Pb > (H) > Cu >Li > K > Ba > Ca > Na > Mg > Al > Zn > Fe > Cd > Ni Z Sn > Pb > (H) > Cu >

Hg > Ag > AuHg > Ag > AuHg > Ag > AuHg > Ag > Au

En cuanto a los halgenos el orden decreciente de actividad es:

FFFF2222 >>>> ClClClCl2222 > Br> Br> Br> Br2222 > I> I> I> I2222


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Ejemplos:

El zinc es un metal ms activo que el cobre y puede desplazarlo por lo que

el cobre aparece en los productos como elemento libre.

4) Reaccin de doble desplazamiento.4) Reaccin de doble desplazamiento.4) Reaccin de doble desplazamiento.4) Reaccin de doble desplazamiento.---- La forma general de este tipo de

reacciones es:

En este tipo de reaccin, participan dos compuestos en los cuales el

ion positivo (catin) de un compuesto, se intercambia con el catin del otro.

Ejemplos:


EJERCICIOEJERCICIOEJERCICIOEJERCICIO 17171717


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Escriba sobre la lnea el tipo de reaccin que representa cada una de

las siguientes ecuaciones.

4.3 Balanceo de ecuaciones4.3 Balanceo de ecuaciones4.3 Balanceo de ecuaciones4.3 Balanceo de ecuaciones

Una ecuacin qumica balanceadaecuacin qumica balanceadaecuacin qumica balanceadaecuacin qumica balanceada es aquella que tiene el mismotiene el mismotiene el mismotiene el mismo

nmero de tomos de cada elemento en ambos lados.nmero de tomos de cada elemento en ambos lados.nmero de tomos de cada elemento en ambos lados.nmero de tomos de cada elemento en ambos lados. Debemos recordar

que en una reaccin qumica ordinaria no se crean ni se forman nuevos

tomos, sino que stos se reacomodan dando lugar a sustancias diferentes

de las originales.

Hay diferentes mtodos para balancear una ecuacin, y el mtodo

ms adecuado depende de las caractersticas de las ecuaciones abalancear.

Independientemente del mtodo de balanceo utilizado, una vez

balanceada la ecuacin, debe revisar si los coeficientes tienen un comndebe revisar si los coeficientes tienen un comndebe revisar si los coeficientes tienen un comndebe revisar si los coeficientes tienen un comn

divisor,divisor,divisor,divisor, ya que los deben ser lo ms pequeo posibles. Si hay ese comn


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divisor, todos los coeficientes se simplifican. Solo recuerde que con un solo

nmero que no tenga ese divisor, no se puede simplificar ningn coeficiente.

4.3.1 Mtodo de tanteo4.3.1 Mtodo de tanteo4.3.1 Mtodo de tanteo4.3.1 Mtodo de tanteoEste mtodo tambin se conoce como de inspeccin. Es un mtodo

til para ecuaciones sencillas que se basa en la prueba y el error.

Ejemplos:

Acomodamos debajo de la flecha los elementos que aparecen en la

ecuacin, dejando siempre al ltimo el hidrgeno y el oxgeno, si es queestn presentes y vamos contando los tomos del primer elemento.

1-Fe- 11- Cl - 2

H

Cmo el cloro no est balanceado colocamos un 2 en el HCl

1-Fe- 12 1- Cl - 2

2-H -2Ya hay el mismo nmero de tomos en ambos miembros de la

ecuacin.


53/88

Colocamos un 3 en el agua para tener 6 H.

La ecuacin est balanceada.

4.3.2 Mtodo algebraico4.3.2 Mtodo algebraico4.3.2 Mtodo algebraico4.3.2 Mtodo algebraico

El mtodo algebraico est basado en la resolucin de ecuaciones

sencillas de las que se obtienen los coeficientes que balancean la ecuacin.

Ejemplos:

Paso 1Paso 1Paso 1Paso 1: Designar con una letra minscula, en orden alfabtico, cada

sustancia de la ecuacin.Paso 2Paso 2Paso 2Paso 2: Obtener una ecuacin algebraica para cada elemento, siguiendo las

siguientes reglas:

Se utilizan los subndices de cada elemento y la letra donde

aparezca dicho elemento, sustituyendo la flecha por el signo de

igual.

Cuando el subndice no est indicado, quiere decir que es igual a

1.

Si un mismo elemento aparece en dos sustancias de los reactivos

o de los productos, se pone el subndice como coeficiente de la


54/88

letra que le corresponda a esa sustancia y se suman sas dos

expresiones.

Ejemplo:

C: 7777a = c

H: 16 a = 2d

O: 2b = 2c + dPaso 3:Paso 3:Paso 3:Paso 3:Asignamos a la letra que aparezca ms veces en ecuaciones de

dos incgnitas el valor de 1. En este caso ese valor corresponde a la letra

a.

a = 1a = 1a = 1a = 1

C: 7(1) = c

7 = c7 = c7 = c7 = c16 a = 2d16 (1) = 2d16/2 = d8 = d8 = d8 = d8 = d

2b = 2c + d2b = 2(7) + 82b = 14 + 8

b= 22/2b = 11b = 11b = 11b = 11

Paso 4Paso 4Paso 4Paso 4: Los valores obtenidos se colocan como coeficientes de la ecuacin.

El 1 no se escribe por ser innecesario.


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Paso 5:Paso 5:Paso 5:Paso 5: Revisamos que el nmero de tomos de cada elemento en ambos

miembros sea igual.

Asignamos las letras y obtenemos una ecuacin para cada elemento.

Li: a = 2c

C: b = cH: a = 2d

O = a +2b = 3c + d

La letra que aparece ms veces en ecuaciones con dos incgnitas es

la a, entonces a = 1a = 1a = 1a = 1

a = 2c1 = 2c

= cCuando un nmero es fraccionario, todostodostodostodos llllosososos nmerosnmerosnmerosnmeros conocidosconocidosconocidosconocidoshasta ese momentohasta ese momentohasta ese momentohasta ese momento se multiplican por el denominador, para convertir lafraccin a entero:a =a =a =a = 1 x 2 = 2222c =c =c =c = x 2 = 1111


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Continuando con las dems ecuaciones::::b =c b= 1b= 1b= 1b= 1

a +2b = 3c + d2 + 2(1) = 3 (1) + d

4 = 3 + d4-3 =d

1 = d= d= d= d

K: a = b

Cl: a = b

O: 3a = 2c

a = 1a = 1a = 1a = 1a = b1 = b1 = b1 = b1 = b

3a = 2c3(1) = 2c

3/3/3/3/2222 = c= c= c= ca= 1 x2 = 2b = 1 x 2 = 2c = 3/2 x 2 = 3


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2222 KClO3 2222 KCl + 3333 O22 K- 22 Cl- 26 O- 6

Al: a = 2cO: 3a + 4b = 12 c + dH: 3a + 2b = 2dS: b = 3c

a = 1a = 1a = 1a = 1a = 2c1 = 2c = c= c= c= c

aaaa = 1 x 2 = 2222cccc = x 2 = 1111

b = 3c

b = 3 (1)b = 3

3a + 2b = 2d3(2) + 2 (3) = 2d6+6 = 2d12/2 = d6 = d6 = d6 = d6 = d


58/88


Balancee utilizando el mtodo algebraico las ecuaciones del ejercicio

16.


En una hoja blanca, tamao carta, balancee las siguientes ecuaciones

por el mtodo algebraico y clasifquelas de acuerdo al tipo de reaccin que

representan. Entregue su tarea al profesor en la prxima sesin.

4.3.3 Mtodo redorx4.3.3 Mtodo redorx4.3.3 Mtodo redorx4.3.3 Mtodo redorx

a) Conceptos de oxidacin y reduccina) Conceptos de oxidacin y reduccina) Conceptos de oxidacin y reduccina) Conceptos de oxidacin y reduccin

Las reacciones de oxidacinreacciones de oxidacinreacciones de oxidacinreacciones de oxidacin----reduccinreduccinreduccinreduccin son aquellas en las que hay

transferencia de electronestransferencia de electronestransferencia de electronestransferencia de electrones.

En la oxidacinoxidacinoxidacinoxidacin las sustancias pierdepierdepierdepierdennnn elecelecelecelectronestronestronestronesy en la reduccinreduccinreduccinreduccin

ganaganaganaganannnn electroneselectroneselectroneselectrones.

La sustancia que se oxida se llama agente reductor porque produce la

reduccin de otra sustancia y la que se reduce es agente oxidante porque

produce la oxidacin de otra.

La oxidacin siempre acompaa a la reducLa oxidacin siempre acompaa a la reducLa oxidacin siempre acompaa a la reducLa oxidacin siempre acompaa a la reduccin y viceversa,cin y viceversa,cin y viceversa,cin y viceversa, alguien

tiene que ceder los electrones y alguien tiene que aceptarlos.


59/88

El nmero de oxidacinnmero de oxidacinnmero de oxidacinnmero de oxidacin o estado de oxidacin es un nmero entero

positivo o negativo que se asigna a un elemento en un compuesto o ion. En

la oxidacin el nmero de oxidacin aumenta y en la reduccin disminuye.

Insertar imagen 5.39 despus de la tabla que son las dos flecha amarillas----5555 ----4444 ----3333 ----2222 ----1111 0000 +1+1+1+1 +2+2+2+2 +3+3+3+3 +4+4+4+4 +5+5+5+5

Hay ciertas reglas para determinar los nmeros de oxidacin:

Los elementos sin combinarseelementos sin combinarseelementos sin combinarseelementos sin combinarse tienen un nmero de oxidacin = 0tienen un nmero de oxidacin = 0tienen un nmero de oxidacin = 0tienen un nmero de oxidacin = 0.

El hidrgeno habitualmente tiene +1,hidrgeno habitualmente tiene +1,hidrgeno habitualmente tiene +1,hidrgeno habitualmente tiene +1, excepto en los hidruros que

es -1.

El nmero de oxidacin del oxgeno generalmente esnmero de oxidacin del oxgeno generalmente esnmero de oxidacin del oxgeno generalmente esnmero de oxidacin del oxgeno generalmente es ----2222, excepto

en los perxidos donde es -1.

Los metalesLos metalesLos metalesLos metales combinados con no metales, tienen nmero deoxidacin positivopositivopositivopositivo.

Los nmeros de oxidacin de no metalesno metalesno metalesno metales combinados con metales,

es negativonegativonegativonegativo.


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Los elementos de los grupos IA, IIA y IIIAgrupos IA, IIA y IIIAgrupos IA, IIA y IIIAgrupos IA, IIA y IIIA tiene nmero denmero denmero denmero de

oxidacin igual aoxidacin igual aoxidacin igual aoxidacin igual allll nmero del grupo.nmero del grupo.nmero del grupo.nmero del grupo.

La suma de los nmeros de oxidacin en un compuesto siempre es

cero.Ejemplos.-

Calcule El nmero de oxidacin de cada uno de los elementos en los

siguientes compuestos.

1) H3PO4

+3 +5 8 = 0+1x3 2x4

H3333 P O4

El hidrgeno tiene generalmente nmero de oxidacin +1+1+1+1 y el oxgeno

----2222.... Multiplicamos los nmeros de oxidacin por el subndice y por diferenciaobtenemos el nmero de oxidacin del fsforo (P) en ese compuesto, ya

que el fsforo puede tener +/-3. y +5.

Tenemos +3 y -8, la diferencia para que sea cero es +5. Este es el nmero

de oxidacin del fsforo.

2) Na2Cr2O7

+2 +12/2 14 = 0+1x2 +6 2x7

Na2222 Cr2222 O7777


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El sodio (Na) elemento del grupo IA tiene nmero de oxidacin fijo de +1, y

el oxgeno -2. Multiplicamos por el nmero de tomos de cada uno, y la

diferencia para que la suma algebraica sea cero, es +12, pero como son doscomo son doscomo son doscomo son dos

tomos de cromo,tomos de cromo,tomos de cromo,tomos de cromo, (Cr) cada uno tiene un nmero de oxidacin de +6+6+6+6.3) H2CO3

+2 ++++4444 6 = 0

+1x2 +4 2x3

HHHH2222 C O3333

4) Fe2(SO4)3333

Desglosamos el parntesis para obtener el nmero total de tomos de

cada elemento. El hierro (Fe) tiene dos nmeros de oxidacin +2 y +3. El

subndice del ion sulfato (SO4) nos indica cul de ellos tiene., +3+3+3+3.

+6 +18/3+18/3+18/3+18/3 24 = 0

+3x2 +6+6+6+6 2x12

FeFeFeFe2222 S3 O12121212

Como 3 tomos de azufre (S) el resultado de la diferencia se divide

ente 3, por lo que el nmero de oxidacin del azufre en ese compuestos es

+6.+6.+6.+6.b)b)b)b) Mtodo redoxMtodo redoxMtodo redoxMtodo redox

El mtodo redox de balanceo de ecuaciones slo puede utilizarse en

reacciones de oxidacin-reduccin.

Ejemplos: Balancee las siguientes ecuaciones por el mtodo redox.


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Ejemplo1Ejemplo1Ejemplo1Ejemplo1

Paso 1Paso 1Paso 1Paso 1: Asignar el nmero de oxidacin de cala elemento para identificar el

que se oxida y el que se reduce.

Paso 2Paso 2Paso 2Paso 2: Escribir las semireacciones con los elementos que cambian de

nmero de oxidacin, indicando al que se oxida y al que se reduce.

Paso 3Paso 3Paso 3Paso 3: Escribir sobre la flecha el nmero de electrones ganados y perdidos

y balancear el nmero de tomos en la semireaccin.

El nmero de tomos en las semireacciones est balanceado, porque

tiene el mismo nmero de tomos en ambos lados.


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Paso 4Paso 4Paso 4Paso 4: Balancear el nmero de electrones ganados y perdidos

multiplicando por el nmero entero ms pequeo que los iguale.

Paso 5Paso 5Paso 5Paso 5: Colocamos los coeficientes en el compuesto correspondiente y

balanceamos por inspeccin el resto de los elementos.

Note que al balancear el resto de los elementos hay necesidad de agregaral agua un coeficiente 2.


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Ejemplo 2Ejemplo 2Ejemplo 2Ejemplo 2

Paso 1Paso 1Paso 1Paso 1


Paso 3Paso 3Paso 3Paso 3Como en ambas semireacciones hay dos tomoshay dos tomoshay dos tomoshay dos tomos, el nmero deel nmero deel nmero deel nmero de

electrones se multiplica por dos.electrones se multiplica por dos.electrones se multiplica por dos.electrones se multiplica por dos. Cada tomo de yodo pierde 5 electrones x 2 =

10 electrones y cada tomo de cloro gana un electrn x 2 = 2 electrones.


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Ajuste redoxAjuste redoxAjuste redoxAjuste redox


Ajuste por inspeccin.Ajuste por inspeccin.Ajuste por inspeccin.Ajuste por inspeccin.




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Hay casos en los cuales, el mismo elemento se reduce y se oxida.

Este fenmeno se conoce como dismutacindismutacindismutacindismutacin.


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Al poner los coeficientes como el elemento es el mismo sumamos los

coeficientes 5 +1 = 6666 y este ser el coeficiente del Cl2.


Balancee las siguientes ecuaciones por el mtodo redox, indicando elelemento que se oxida, el que se reduce, el agente oxidante y el agente

reductor.


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TAREATAREATAREATAREA 22221111

Balancee las siguientes ecuaciones por el mtodo redox, indicando el

elemento que se oxida, el que se reduce, el agente oxidante y el agente

reductor. Enve al correo del profesor las ecuaciones balanceadas junto conla informacin solicitada y entregue sus procedimientos la prxima clase

5. CAMBIO ENERGTICOS EN LAS5. CAMBIO ENERGTICOS EN LAS5. CAMBIO ENERGTICOS EN LAS5. CAMBIO ENERGTICOS EN LAS REACCIONESREACCIONESREACCIONESREACCIONES QUMIQUMIQUMIQUMICASCASCASCAS

5.1 Ecuaciones termoqumicas5.1 Ecuaciones termoqumicas5.1 Ecuaciones termoqumicas5.1 Ecuaciones termoqumicas

En cualquier reaccin qumica hay una cantidad de energa

involucrada. Esta energa puede producirse en la reaccin o bien, ser

necesaria para que la reaccin se lleve a cabo. En base a esto, las

reacciones qumicas se clasifican en dos grupos:

Reacciones exotrmicasReacciones exotrmicasReacciones exotrmicasReacciones exotrmicas: Liberan energa

Reacciones endotrmicasReacciones endotrmicasReacciones endotrmicasReacciones endotrmicas: Absorben energa

En una ecuacin termoqumicaecuacin termoqumicaecuacin termoqumicaecuacin termoqumica, la cantidad de energa se expresa

como parte de los reactivos, o en los productos segn sea el tipo de

reaccin. EEEEn las en las en las en las exotrmicasxotrmicasxotrmicasxotrmicas, como la energa se libera, stastastastaforma parte deforma parte deforma parte deforma parte de

los productoslos productoslos productoslos productos, y en las endotrmicasen las endotrmicasen las endotrmicasen las endotrmicas, que absorben energa, stastastasta formaformaformaforma

parte de los reactivosparte de los reactivosparte de los reactivosparte de los reactivos.


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La cantidad de calor se mide en kilojoules (kJ)kilojoules (kJ)kilojoules (kJ)kilojoules (kJ) o en kilocarloras (kcal),kilocarloras (kcal),kilocarloras (kcal),kilocarloras (kcal),

aunque es ms comn los kJ. Las kcal son ms utilizadas en las cantidades

de energa que aportan los alimentos.

Ejemplos:

5.2 Entalpas de reaccin5.2 Entalpas de reaccin5.2 Entalpas de reaccin5.2 Entalpas de reaccin

La entalpaentalpaentalpaentalpa de reaccinde reaccinde reaccinde reaccin es una propiedad que se define como lalalala

cantidad de calorcantidad de calorcantidad de calorcantidad de calor que se libera o se absorbeque se libera o se absorbeque se libera o se absorbeque se libera o se absorbe en una reaccin qumica a

presin constante.

La entalpa de reaccin, es la diferencia de la energa qumica entre

productos y reactivos. Lo ms importante no es la cantidad de energa que

tienen productos y reactivos por s mismos, sino el cambio de energa que

se lleva a cabo en la reaccin. Este cambio se conoce como entaentaentaentalpalpalpalpa dededede

reaccinreaccinreaccinreaccin, que se representa con HHHH.

HHHH= La= La= La= La sumasumasumasuma de las entalpas dede las entalpas dede las entalpas dede las entalpas de loslosloslos productosproductosproductosproductos MENOSMENOSMENOSMENOS lalalala sumasumasumasuma de lasde lasde lasde las

entalentalentalentalpaspaspaspas dededede loslosloslos reactivosreactivosreactivosreactivos.

En las reacciones exotrmicasreacciones exotrmicasreacciones exotrmicasreacciones exotrmicas, las entalpas de los productos son ms

pequeas que las de los reactivos, por lo que el es un nmero negativonegativonegativonegativo.


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Para el ejemplo de reaccin exotrmica mostrado anteriormente, se

expresara de la siguiente manera:

En el caso de las endotrmicasendotrmicasendotrmicasendotrmicas, el HHHH es positivopositivopositivopositivo porque la energa de

los productos es mayor que la de los reactivos y se expresara as:

Ambas formas de expresar las ecuaciones termoqumicas son

correctas.


Identifique las siguientes reacciones termoqumicas escribiendo en elparntesis (EXEXEXEX) si es exotrmico o (ENENENEN) si es endotrmica.


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Identifique las siguientes reacciones termoqumicas escribiendo en el

parntesis (EXEXEXEX) si es exotrmico o (ENENENEN) si es endotrmica.

6666. VELOCIDAD DE REACCIN. VELOCIDAD DE REACCIN. VELOCIDAD DE REACCIN. VELOCIDAD DE REACCINLa Cintica QumicaCintica QumicaCintica QumicaCintica Qumica es una parte de la Qumica que estudia la

velocidad de las reacciones qumicasvelocidad de las reacciones qumicasvelocidad de las reacciones qumicasvelocidad de las reacciones qumicas y los factores que la modifican.

6.1 Teor6.1 Teor6.1 Teor6.1 Teora de las colisionesa de las colisionesa de las colisionesa de las colisiones

Para que una reaccin qumica se lleve a cabo, es necesario:

Que los tomos, molculas o iones presentes en la reaccin

choquen. Que se acerquen con la orientacin (geometra molecular)

adecuada, para que se formen los productos.

El choque entre los tomos, molculas o iones debe tener una

energa mnima adecuada.

OrientacinOrientacinOrientacinOrientacin .- Se refiere a la posicin relativaposicin relativaposicin relativaposicin relativa de las partculas, unas con

respecto a otras. Cundo los tomos, molculas o iones que chocan soniguales, este aspecto no importa mucho, pero no as cuando las especies

reaccionantes son diferentes.


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Ejemplos:

Cuando dos tomos de hidrgeno reaccionan su orientacin no es

importante ya que son iguales.

Consideremos ahora la siguiente reaccin qumica:

Burns, Ralph. Fundamentos de QumicaFundamentos de QumicaFundamentos de QumicaFundamentos de Qumica. 2 Edicin, Mxico, Prentice Hall, 1996.


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Para que esta reaccin ocurra es necesario que la orientacin permita

que uno de los tomos del oxgeno del NO2, choque con el carbono del CO.

Cualquier otra orientacin no tendr efecto, y la reaccin no se llevar a

cabo.EnergaEnergaEnergaEnerga dededede activacinactivacinactivacinactivacin....----Otro factor importanteen la colisin de las partculas

es la energa de activacinenerga de activacinenerga de activacinenerga de activacin. An cuando la orientacin sea la adecuada, si el

choque es suave y no tiene la suficiente energa, la reaccin no se lleva a

cabo.

La energa de activacinenerga de activacinenerga de activacinenerga de activacin es la energa cintica mnima que las

partculas deben tener para que la colisin sea efectiva. La energa deactivacin se abrevia como EEEEAAAAy depende de cada reaccin. Las reacciones

que se llevan a cabo casi instantneamente, tiene EEEEAAAA pequea pero

aquellas que se llevan a cabo lentamente tiene una alta EEEEA.A.A.A..

Por ejemplo, la oxidacin de la glucosa que es una reaccin

exotrmica, y tiene una EEEEAAAA relativamente pequea en comparacin con la

fotosntesis, su reaccin inversa, que es un reaccin endotrmica que utiliza

la energa de la luz solar para llevarse a cabo.

6.2 Factores que afectan la cintica de una reaccin6.2 Factores que afectan la cintica de una reaccin6.2 Factores que afectan la cintica de una reaccin6.2 Factores que afectan la cintica de una reaccin

TemperaturaTemperaturaTemperaturaTemperatura.-

Un aumento en la temperatura favorece la velocidad de reaccinaumento en la temperatura favorece la velocidad de reaccinaumento en la temperatura favorece la velocidad de reaccinaumento en la temperatura favorece la velocidad de reaccin. Este

aumento se explica en trminos de la energa cintica.

La energa cinticaLa energa cinticaLa energa cinticaLa energa cintica de las partculasde las partculasde las partculasde las partculas aumenta con la temperaturaaumenta con la temperaturaaumenta con la temperaturaaumenta con la temperatura, por

lo tanto aumenta la frecuencia de colisionesaumenta la frecuencia de colisionesaumenta la frecuencia de colisionesaumenta la frecuencia de colisiones, lo cual favorece que se lleven a

cabo ms colisiones efectivas. Adems como la energa cintica de las

partculas que chocan es mayor, es ms fcil que alcancen la energa de


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activacin necesaria para que con la orientacin adecuada, la reaccin se

lleve a cabo.

Concentracin de los reactivosConcentracin de los reactivosConcentracin de los reactivosConcentracin de los reactivos

Entre mas tomos, molculas o iones estn presentes en losreactivos, el nmero de colisiones aumentar y con esto, la probabilidad de

que se lleven a cabo colisiones efectiva.

Por ejemplo, en la reaccin de azcar con agua en un medio cido, si

se duplica la concentracin de azcar, la velocidad de la reaccin tambin

se duplica.

CatalizadoresCatalizadoresCatalizadoresCatalizadores

Los catalizadorcatalizadorcatalizadorcatalizadoreseseses son sustancias que modifican la velocidad de las

reacciones, pero sin consumirse en ella.

Hay reacciones que son muy lentas, o que seran prcticamente

imposibles de realizar sin un catalizador. Un claro ejemplo de sto son lasreacciones bioqumicas que se llevan a cabo en nuestro organismo. Muchas

de estas reacciones estn catalizadas por las enzimas, que son

catalizadores biolgicos.

Los catalizadores generalmente actan reduciendo la energareduciendo la energareduciendo la energareduciendo la energa dededede

activacinactivacinactivacinactivacinnecesaria para que la reaccin se lleve a cabo.

6.3 Consumo e impacto ambiental6.3 Consumo e impacto ambiental6.3 Consumo e impacto ambiental6.3 Consumo e impacto ambiental

Somos huspedes en un planeta llamadoSomos huspedes en un planeta llamadoSomos huspedes en un planeta llamadoSomos huspedes en un planeta llamado TTTTierra.ierra.ierra.ierra.

La qumica ambiental bsicamente se relaciona con los aspectos

qumicos de aquellos problemas o situaciones creados por los seres


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humanos y que afectan el ambiente natural del planeta, por ejemplo: ozono

urbano, smog, lluvia cida, gases de invernadero, insec

ecuaciones balanceadas y nomenclatura

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