Categoría: Química en la escuela

¿Cuál es el método de tanteo?

El método de tanteo es una forma más sencilla y rápida para equilibrar los átomos en una reacción química, esto en ecuaciones sencillas.

Ejemplos de balanceo por tanteo

1. Al + N2 –> AlN

Paso 1. Enlistamos los elementos de tal manera que podamos ver si estos se encuentran equilibrados de ambos lados:

1 Al 1

2 N 1

Paso 2. Como el N no está equilibrado, vamos a agregar un 2 al principio del compuesto del lado derecho.

Al + N2 –> 2 AlN

Paso 3. Con el paso anterior, gemos desequilibrado al Al, así que escribiremos también un 2 en el Al del lado izquierdo de la fórmula.

R= 2 Al + N2 –> 2 AlN

2. N₂O₅ + H₂O –> HNO₃

Paso 1. Enlistamos los elementos de tal manera que podamos ver si estos se encuentran equilibrados de ambos lados:

2 N 1

2 H 1

6 O 3

Paso 2. Equilibramos la ecuación de la siguiente manera:

R= N₂O₅ + H₂O –> 2 HNO₃

3. PbCl₄ + H₂O –> PbO₂ + HCl

Paso 1. Enlistamos los elementos de tal manera que podamos ver si estos se encuentran equilibrados de ambos lados:

1 Pb 1

4 Cl 1

2 H 1

1 O 2

Paso 2. Debemos equilibrar el CL, H y O; para ello hacemos lo siguiente:

R=  PbCl₄ + 2 H₂O –> PbO₂ + 4 HCl

4. Na₂Cr₂O₇ + NH₄Cl –> Cr₂O₃ + NaCl + N₂ + H₂0

Paso 1. Enlistamos los elementos de tal manera que podamos ver si estos se encuentran equilibrados de ambos lados:

2 Na 1

2 Cr 2

1 N 2

1 Cl 1

4 H 2

7 O 4

Paso 2. Debemos equilibrar el Na, N, H y O; para ello hacemos lo siguiente:

R= Na₂Cr₂O₇ + 2 NH₄Cl –> Cr₂O₃ + 2 NaCl + N₂ + 4 H₂0

5. KMnO₂ + HCl à KCl + MnCl₂ + H₂O + Cl

Paso 1. Enlistamos los elementos de tal manera que podamos ver si estos se encuentran equilibrados de ambos lados:

1 K 1

1 Mn 1

1 Cl 4

1 H 2

2 O 1

Paso 2. Debemos equilibrar el Cl, H y O; para ello hacemos lo siguiente:

R= KMnO₂ + 4 HCl –> KCl +  MnCl₂ + 2 H₂O +  Cl

¿Qué es un enlace iónico?

Un enlace iónico, también conocido como enlace electrovalente, es lo que resulta por la atracción electrostática entre iones con signos opuestos, esto tomando en cuenta la valencia de cada elemento y los electrones que quieren ganar o perder.

1. NH₃

Paso 1. Enlistamos los elementos y representamos los electrones de cada elemento utilizando la tabla de Lewis.

N 🔵🔵🔵🔵🔵

H 🔵

H 🔵

H 🔵

Paso 2. Determinamos si es iónico o covalente (tabla de electronegatividades)

Nitrógeno = 3.1

Hidrógeno = 2.1

3.1 -2.1= 1.0    Covalente polar

Siempre que el resultado sea menor a 1.7 es Covalente Polar

2. Cl₂O

Paso 1. Enlistamos los elementos y representamos los electrones de cada elemento utilizando la tabla de Lewis.

Cl 🔵🔵🔵🔵🔵🔵🔵

Cl 🔵🔵🔵🔵🔵🔵🔵

O 🔵🔵🔵🔵🔵🔵

Paso 2. Determinamos si es iónico o covalente (tabla de electronegatividades)

Oxigeno = 3.5

Cloro = 2.8

3.5 -2.8 = 0.7 Covalente polar

Siempre que el resultado sea menor a 1.7 es Covalente Polar

3. H₂P0₃

Paso 1. Hacemos el diagrama utilizando la tabla de Lewis.

4. AlF3

Al 🔵🔵🔵

F 🔵🔵🔵🔵🔵🔵🔵

F 🔵🔵🔵🔵🔵🔵🔵

F 🔵🔵🔵🔵🔵🔵🔵

Paso 2. Determinamos si es iónico o covalente (tabla de electronegatividades)

F = 4.0

Al = 1.5

4.0 -1.5 = 2.5 Enlace Iónico

Siempre que el resultado sea mayor a 1.7 es Iónico

5. CO₂

C 🔵🔵🔵🔵

O 🔵🔵🔵🔵🔵🔵

O 🔵🔵🔵🔵🔵🔵

Paso 2. Determinamos si es iónico o covalente (tabla de electronegatividades)

O = 3.5

C = 2.5

3.5 -2.5 = 1.0 Covalente polar

Siempre que el resultado sea menor a 1.7 es Covalente Polar

¿Qué es una reacción redox?

Es toda reacción química, en la cual se transfieren uno o más electrones entre los reactivos, provocando así cambios en sus estados de oxidación.

Agente reductor

Es un elemento químico que da electrones, aumentando su oxidación.

Agente oxidante

Es el elemento que obtiene electrones, disminuyendo su oxidación.

5 ejemplos de reacciones redox

1. Fe₂O₃ + 3CO →  2 Fe + 3 CO₂ 

Fe⁺³ -> Fe⁰ Reducción

C⁺² -> C⁺⁴ Oxidación

2. 2C₈H₁₈ + 25O₂ -> 16CO₂ + 18H₂O

C^-2 -> C⁺⁴ Oxidación

3. Zn + AgHO₃ -> ZnHO₃ + Ag

Zn⁰ -> Zn⁺⁵ Oxidación

Ag⁺⁵ -> Ag⁰ Reducción

4. 4 HNO₃ + 3 Sn + 1 H₂0 -> 3 H₂Sn0₃ + 4 NO

N⁺⁵ -> N⁺² Reducción

Sn⁰ -> Sn ⁺⁴ Oxidación

5. Ag + HNO3 -> HAgO3 + NO2 + H2O

Ag 0 -> Ag+5 Oxidación

N+5 -> N+4 Reducción

Tipos de reacciones redox

• Combustión
• Oxidación
• Desproporción
• Desplazamiento simple
• Reducción

Balanceo de una reacción redox

HNO₃ + Sn + H₂0 -> H₂Sn0₃ + NO

Paso 1. Colocar los números de oxidación (Todos los hidrógenos que están acompañados y al principio valen 1. Todos los oxígenos acompañados y al final valen 2. Los elementos que están solos valen 0).

H⁺¹ N⁺⁵ O₃^-2 + Sn⁰ + H₂₊₁0^-2 -> H₂⁺¹Sn⁺⁴ 0₃^-2 + N⁺²O^-2

Paso 2. Vamos a revisar que elementos se redujeron y cuales aumentaron

N⁺⁵ -> N⁺²   (3)   Reducción

Sn⁰ -> Sn ⁺⁴   (4) Oxidación

Paso 3. Cruzamos los números

4 N -> 4 N 

3 Sn-> 3 Sn  

Paso 4. Colocar los números en la ecuación para equilibrarla

  4 HNO₃ + 3 Sn + H₂0 -> 3 H₂Sn0₃ + 4 NO

Paso 5. Enlistamos los elementos para ver la cantidad de elementos que existen de cada lado de la fórmula, al último el hidrógeno y el oxígeno de preferencia.

4 N 4

3 Sn 3

6 H 6

13 O 13

Respuesta = 4 HNO₃ + 3 Sn + 1 H₂0 -> 3 H₂Sn0₃ + 4 NO

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¿Qué es una fórmula molecular?

Muestra con exactitud la relación entre los átomos que forman la molécula. E múltiplo de la formula empírica  por lo tanto se puede determinar, conociendo el peso molecular del compuesto y el peso de la formula mínima.

¿Qué es una fórmula empírica?

La fórmula empírica o formula condensada indica la relación proporcional entre el número de átomos de cada elemento presentes en la molécula, sin que esta relación señale exactamente la cantidad de átomos.

Ejemplos de fórmulas moleculares resueltas:

1. Obtén la fórmula molecular de C2H4Cl con una masa de 127g

*Primer paso vamos a sacar la masa (m)

2×12=24 (2 Carbono x 12 (Masa del elemento))

4×1=4 (4 Hidrógeno x 1 (Masa del elemento))

1×35.5=35.5 (1 Cloro x 35.5 (Masa del elemento))

m=12+1+35.5

m=63.5

*Paso 2. Dividir la masa de 127g entre “m”

127÷ 63.5= 2

*Paso 3. Para sacar la fórmula molecular, vamos a multiplicar la fórmula empírica por 2

C2H4Cl  x 2 = C4H8Cl2

Formula molecular= C4H8Cl2

Nomenclatura sistemática: 2,2-diclorobutano

2. Obtener la fórmula empírica de C= 92.3% H=7.7% con una masa de 78g y después obtén la Fórmula molecular.

*Paso1. Encontrar la fórmula empírica. Dividimos los porcentajes entre la masa molecular de cada elemento.

C: 92.3% ÷ 12= 7.69 mol

H: 7.7% ÷ 1= 7.7 mol

*Paso 2. Dividimos los resultados entre el número más pequeño de los mismos y redondeamos los resultados.

7.7÷ 7.69=1

7.69÷ 7.69=1

*Paso 3. Tomamos los valores y conformamos la fórmula empírica

Fórmula empírica= C1H1 o lo que es lo mismo CH

*Paso 4. Hallamos la masa empírica. Sumamos la masa del Carbono más la masa del Hidrógeno.

12 + 1= 13 g/mol

Masa empírica= 13 g/mol

*Paso 5. Hallamos la fórmula molecular. Fórmula: (masa empírica)n= masa molecular

(13)n=78

n=78/13

n=6

*Paso 6 Hallamos la fórmula molecular. Fórmula: (Fórmula empírica)n= Fórmula molecular

(CH)6=C6H6

Fórmula molecular= C6H6

Nomenclatura: Benceno

3. Obtener la fórmula empírica de Na= 62% O=10% con una masa de 120g y después obtén la Fórmula molecular.

*Paso 1. Encontrar la fórmula empírica. Dividimos los porcentajes entre la masa molecular de cada elemento.

Na: 62% ÷ 23= 2.7 mol

O: 10% ÷ 16= 0.62 mol

*Paso 2. Dividimos los resultados entre el número más pequeño de los mismos y redondeamos los resultados.

2.7÷ 0.62=4

0.62÷ 0.62=1

*Paso 3 Tomamos los valores y conformamos la fórmula empírica

Fórmula empírica= Na40

*Paso 4. Hallamos la masa empírica. Sumamos la masa del Na más la masa del O.

23 + 16= 39 g/mol

Masa empírica= 39 g/mol

*Paso 5. Hallamos la fórmula molecular. Fórmula: (masa empírica)n= masa molecular

(39)n=120

n=120/39

n=3

*Paso 6 Hallamos la fórmula molecular. Fórmula: (Fórmula empírica)n= Fórmula molecular

(Na40)3= Na1203

Fórmula molecular= Na1203

4. Obtener la fórmula empírica de C= 33.5% H=5% con una masa de 67g y después obtén la Fórmula molecular.

*Paso 1. Encontrar la fórmula empírica. Dividimos los porcentajes entre la masa molecular de cada elemento.

C: 33.5% ÷ 12= 2.8 mol

H: 5% ÷ 1= 5 mol

*Paso 2. Dividimos los resultados entre el número más pequeño de los mismos y redondeamos los resultados.

2.8÷ 2.8=1

5÷ 2.8=2.

*Paso 3. Tomamos los valores y conformamos la fórmula empírica

Fórmula empírica= CH2

*Paso 4. Hallamos la masa empírica. Sumamos la masa del C más la masa del H.

12+ 1= 13 g/mol

Masa empírica= 13 g/mol

*Paso 5. Hallamos la fórmula molecular. Fórmula: (masa empírica)n= masa molecular

(13)n=67

n=67/13

n=5

*Paso 6. Hallamos la fórmula molecular. Fórmula: (Fórmula empírica)n= Fórmula molecular

(CH2)5= C5H10

Fórmula molecular= C5H10

Nomenclatura: Ciclopentano

5. Obtener la fórmula empírica de N= 73% H=15% con una masa de 120g y después obtén la Fórmula molecular.

*Paso 1. Encontrar la fórmula empírica. Dividimos los porcentajes entre la masa molecular de cada elemento.

N: 73% ÷ 14= 5.2 mol

H: 15% ÷ 1= 15 mol

*Paso 2. Dividimos los resultados entre el número más pequeño de los mismos y redondeamos los resultados.

5.2÷ 5.2=1

15÷ 5.2=3.

*Paso 3. Tomamos los valores y conformamos la fórmula empírica

Fórmula empírica= NH3

*Paso 4. Hallamos la masa empírica. Sumamos la masa del C más la masa del H.

14+ 1= 15 g/mol

Masa empírica= 15 g/mol

*Paso 5. Hallamos la fórmula molecular. Fórmula: (masa empírica)n= masa molecular

(15)n=120

n=120/15

n=8

*Paso 6. Hallamos la fórmula molecular. Fórmula: (Fórmula empírica)n= Fórmula molecular

(NH3)8= N8H27

Fórmula molecular= N8H27

¿Qué es un mol?

El Mol es una unidad de medida equivalente a 6’022.10²³  (Número de Avogadro) de átomos o moléculas.

¿Qué es el mol gramo?

Es la propiedad física expresada en gramos, que determina la cantidad de moles en una sustancia química.

Ejemplos para calcular los moles:

1. Calcula los mol de 200 gramos de F2O

• n= ?   
• m= 200g
• F2O
• M= ?

*Paso 1. Sacar el peso molecular (M)

2x 19=38 (2 Fluor x 19 (Masa del elemento))

1×16=16 (1 Oxígeno x 16 (Masa del elemento))

M= 38 + 16

M= 54 g/mol

*Ahora vamos a calcular los mol

Fórmula: n=m/M

n= 200g / 54 g/mol

n= 3.70 mol

2. ¿Cuántos gramos de Zn hay en 0,356 mol de Zn? (Opción sin factores de conversión)

*Paso 1. Encontrar la masa molar del Zn (Tabla periódica)

1 mol de Zn = 65,39g de Zn

*Paso 2. Para convertir de mol a gramos se tiene que multiplicar el número dado de moles por la masa molar.

0.356 x 65.39= 23.3g de Zn

3. Calcular los mol de 240 gramos de Agua H2O

• n= ?   
• m= 240g
• H2O
• M= ?

*Paso 1. Sacar el peso molecular (M)

2×1=2 (2 Hidrógeno x 1 (Masa del elemento))

1×16=16 (1 Oxígeno x 16 (Masa del elemento))

M= 2+ 16

M= 18 g/mol

*Ahora vamos a calcular los moles

Fórmula: n=m/M

n= 240g / 18 g/mol

n= 13.3 mol H2O

4. Calcular los mol de 5.4 kg de Na2SO4

• n= ?   
• m= 5.4kg *Pasamos a gramos= 5400g (Para pasar kg a g se multiplican los kg por 1000)
• Na2SO4
• M= ?

*Paso 1. Sacar el peso molecular (M)

2×23=46 (2 Sodio x 23 (Masa del elemento))

1×32=32 (1 Azufre x 32 (Masa del elemento))

4×16=64 (4 Oxígeno x 16 (Masa del elemento))

M= 46+ 32+ 64

M= 142 g/mol

*Ahora vamos a calcular los moles

Fórmula: n=m/M

n= 5400g / 142 g/mol

n= 38.02 mol  Na2SO4

5. Calcula moles de AI2 (PO4)3 si hay 1900 mg

• n= ?   
• m= 1900mg *Pasamos a gramos= 1.9g (Para pasar mg a g se dividen los mg entre 1000)
• Al2 (PO4)3
• M= ?

*Paso 1. Sacar el peso molecular (M)

2×27=54 (2 Aluminios x 27 (Masa del elemento))

3×31=93 (1 Fósforo x 31 (Masa del elemento))

12×16=192 (12 Oxígeno x 16 (Masa del elemento))

M= 54+ 93+ 192

M= 339 g/mol

*Ahora vamos a calcular los moles

Fórmula: n=m/M

n= 1.9g / 339 g/mol

n= 5.6×10^-3 mol  AI2 (PO4)3

Propiedades químicas

Una propiedad química de la materia es cualquiera que modifique su composición.

Ejemplos de propiedades químicas

1. El ph

El ph indica el nivel de acidez o basicidad  de una solución.

2. Poder calorífico

Es la cantidad de energía que puede liberar la materia al producirse una reacción química.

3. Reactividad

Mide la capacidad de reaccionar de una sustancia.

4. Conductibilidad eléctrica

Determina la capacidad de un material para dejar pasar la corriente eléctrica.

5. Ionización

Es un fenómeno químico, el cual genera iones (átomos o moléculas cargadas eléctricamente) gracias a la falta o exceso de electrones.

Propiedades Físicas

Es la propiedad que toma en cuenta la estructura del objeto, es decir, cualquier propiedad que es medible que no cambie la composición de la materia.

Ejemplos de propiedades físicas

1. Dureza

Es la cantidad de resistencia que opone un cuerpo al ser golpeado por otro.

2. Forma

El conjunto de líneas que delimitan a una superficie.

3. Tamaño

Determina las dimensiones físicas de un objeto.

4. maleabilidad

La maleabilidad mide la cantidad de elasticidad que tiene un cuerpo.

5. Densidad

Es una relación entre el volumen y la masa de un cuerpo.

Una reacción de descomposición se lleva a cabo cuando un compuesto se separa en dos o más sustancias. Esta descomposición se produce por la descomposición térmica, la electrólisis o la hidrólisis.

Ejemplo de reacciones de descomposición

1. Descomposición de Hidratos

Los hidratos son compuestos que contienen sal y agua, estos se descomponen al ser calentados, lo cual da como resultado la separación del agua y la sal anhidra.

2. Descomposición de Cloratos

Los cloratos pueden descomponerse mediante la exposición al calor. Esto da como resultado la separación de cloruros y oxígeno.

3. Descomposición de Óxidos

Existen algunos metales que al exponerse al calor, estos se dividen en un metal libre y oxígeno.

4. Descomposición del Agua oxigenada

El agua oxigenada, cuya fórmula es 2H2O2, puede descomponerse utilizando una enzima llamada “peroxidasa”, esta encima se encuentra en la papa. Al tener contacto el agua oxigenada con la enzima antes mencionada, comienza a liberarse oxígeno, dando como resultado a la separación del 2H2O2  (Agua) y el O2 (Oxígeno)

5. Descomposición del Bicarbonato de sodio

Al calentarse, el bicarbonato de sodio, cuya fórmula es (NaHCO3) se separa, dando como resultado el carbonato de sodio (Na2CO3), vapor de agua ( H2O) y el dióxido de carbono (CO2).

¿Qué es una reacción endotérmica?

Se le conoce como reacción endotérmica a toda reacción química que absorbe energía, la mayoría de veces esta energía absorbida es calor. La energía que posee el producto de la reacción es mayor que la de los reactivos.

Ejemplos de reacciones endotérmicas.

1. Producción de Ozono (O3)

El Ozono se forma cuando las dos moléculas que componen al Oxigeno se disocian y cada átomo liberado se une a otra molécula de Oxigeno en forma de gas.

2. La Fotosíntesis

Las hojas de la planta y la clorofila que contienen atrapan la luz del sol. Esa luz en combinación con el dióxido de carbono se convierte en la savia elaborada, la cual es la fuente de alimento de la planta.

3. Cocción de alimentos

Para realizar la cocción de algún alimento, es necesario que este absorba energía en forma de calor.

4. Bolsa de frio instantáneo

Se trata de una bolsa que al ser golpeada produce frío, esta es utilizada para tratar algún tipo de golpe. La reacción endotérmica, se produce cuando al golpear la bolsa, se libera nitrato de amonio y al reaccionar con el agua, absorbe la energía y se baja la temperatura de la disolución.

5. Hidrólisis

En la hidrolisis se produce una reacción química en la cual interactúan el agua, un ácido y una base. Por ejemplo, utilizamos vinagre colocado en un vaso con agua, al disolver con bicarbonato de sodio, se produce una reacción, la cual baja la temperatura por la absorción del calor.

¿Qué es un compuesto?

Un compuesto químico es el resultado de la unión de dos o más elementos, formando así, una sustancia nueva.

¿Qué es un compuesto orgánico?

Se determina que un compuesto es orgánico, tomando en cuenta el tipo de átomos que lo integran. Los compuestos orgánicos se componen de átomos de hidrogeno y de carbono.

Ejemplos de compuestos orgánicos

1. Formol (CH₂0).

Es un líquido con un fuerte aroma, el cual se utiliza para conservar cuerpos orgánicos, para evitar que estos se descompongan.

2. Glicerina (C₃H₈O₃).

Es una sustancia utilizada en productos cosméticos y farmacéuticos. Su apariencia es viscosa y de color claro.

3. Glucosa (C₆H₁₂O₆).

La glucosa es un tipo de azúcar de composición simple, la cual entra a los organismos por medio de los alimentos. Es la principal fuente de energía del organismo

4. Fructosa (C₆H₁₂O₆).

La fructosa es un tipo de azúcar que se encuentra en la miel, fruta y verdura. Es ingerida en forma de sacarosa.

5. Ácido láctico (C₃H₆O₃)

El ácido láctico, en el cuerpo humano, se produce cuando se metaboliza la glucosa, que se genera cuando se requiere energía para el metabolismo aeróbico.