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La fisica y quimica

3.2: Algunos patrones simples de reactividad química

                 

 

Objetivos de aprendizaje

 

         

  • Introducir los patrones básicos de reacción química.
  •  

 

 

Hay una explicación subyacente de por qué se produce una reacción a partir de una teoría química subyacente basada en la reactividad química. En estas secciones, discutimos varias reacciones para identificar tendencias químicas clave que permiten a los químicos predecir el resultado de las reacciones químicas. Al reconocer los patrones generales de reactividad química, podrá predecir con éxito los productos formados por una combinación dada de reactivos. A menudo podemos predecir una reacción si hemos visto una reacción similar antes. Por ejemplo, el sodio (Na) reacciona con el agua ( (H_2O )) para formar hidróxido de sodio ( (NaOH )) y (H_2 ) gas:

 

[2Na _ {(s)} + 2N_2O _ {(l)} rightarrow 2NaOH _ {(aq)} + H_ {2 (g)} label {3.2.1} ]

 

con ((aq) ) indicando líquido acuoso. Como se discutió más adelante, el potasio ( (K )) está en la misma familia (columna) de elementos que el sodio y presenta una química similar. Por lo tanto, uno podría predecir que la reacción de (K ) con (H_ 2 O ) sería similar a la de (Na ):

 

[2K _ {(s)} + 2N_2O _ {(l)} rightarrow 2KOH _ {(aq)} + H_ {2 (g)} label {3.2.2} ]

 

De hecho, todos los metales alcalinos reaccionan con el agua para formar sus compuestos de hidróxido e hidrógeno.

 

Reacciones de combinación y descomposición

 

En reacciones de combinación, dos o más compuestos reaccionan para formar un único compuesto más complejo. Muchos elementos reaccionan entre sí de esta manera para formar compuestos. La ecuación química general para la reacción combinada es:

 

[A + B rightarrow C ]

 

y un ejemplo incluye la generación de amoníaco ( (NH_3 ) a partir de nitrógeno ( (N_2 ) e hidrógeno ( (H_2 )):

 

[N_ {2 (g)} + 3H_2 (g) rightarrow 2NH_ {3 (g)} label {3.2.3} ]

 

En reacciones de descomposición una sustancia sufre una reacción para formar dos o más productos más simples. Tales reacciones a menudo ocurren cuando los compuestos se calientan o se agrega electricidad. La ecuación química general para la reacción de descomposición es:

 

[A rightarrow B + C label {3.2.4} ]

 

Por ejemplo, la descomposición térmica de la piedra caliza ( (CaCO_ {3 (s)} )) genera cal viva ( (CaO _ {(s)} )) y dióxido de carbono (CO_ {2 (g)} )

 

[CaCO_ {3 (s)} rightarrow CaO _ {(s)} + CO_ {2 (g)} label {3.2.5} ]

 

Combustión en el aire

 

Las reacciones de combustión son reacciones rápidas que producen una llama . Las reacciones de combustión más comunes involucran oxígeno (O 2 ) del aire como reactivo . Una clase común de compuestos que pueden participar en las reacciones de combustión son los hidrocarburos (compuestos que contienen solo carbono e hidrógeno).

 

     

     

         

             

             

         

     

     

         

             

             

         

         

             

             

         

         

             

             

         

         

             

             

         

     

 

Tabla ( PageIndex {1} ) : Ejemplos de hidrocarburos comunes
Hidrocarburos Fórmula molecular
metano CH 4
propano C 3 H 8
butano C 4 H 10
octano C 8 H 18

 

Cuando los hidrocarburos se queman, reaccionan con oxígeno ( (O_2 )) para formar dióxido de carbono ( (CO_2 )) y agua ( (H_2O )). Por ejemplo, cuando se quema propano, la reacción es:

 

[C_3H_ {8 (g)} + 5O_ {2 (g)} rightarrow 3CO_ {2 (g)} + 4H_2O _ {(l)} label {3.2.6} ]

 

Otros compuestos que contienen carbono, hidrógeno y oxígeno (p. Ej. El alcohol metanol CH 3 OH y el azúcar glucosa C 6 H 12 O 6 ) también se queman en presencia de oxígeno ( (O_2 )) para producir (CO_2 ) y (H_2O )

 

Colaboradores

 

         

  • Mike Blaber ( Florida State University )

     

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