REACCIONES Y ECUACIONES QUÍMICAS

INTRODUCCIÓN

En el presente trabajo enseñaremos que a nuestro alrededor continuamente están sucediendo cambios en la materia, que implican la transformación de unas sustancias en otras de naturaleza diferente. el proceso mediante el cual se producen estos cambios químicos se conoce como reacción química los cuales van de la mano con las ecuaciones químicas.

REACCIONES QUÍMICAS

A finales del siglo xvlll, un noble francés, llamado Antonie lavoisier, observo que la masa total de todas las sustancias presentes al final de una reacción química era la misma que antes de que tuviera lugar. Dicha observación, conocida como ley de conservación de la masa, es una de las leyes fundamentales de los cambios químicos.

Con la llegada de la teoría atómica, los químicos comprendieron la base de esta ley: los átomos ni se crean ni se destruyen durante una reacción química. Así pues, la misma colección de átomos está presente antes y después de que la reacción tenga lugar. Los cambios ocurridos durante un proceso químico suponen, "sencillamente", un reordenamiento de átomos.

Del estudio de estos cambios se hace cargo la estequiometría. la estequiometría es una herramienta esencial en química que se usa para estudiar problemas tan diversos, como medir la concentración de ozono en la atmósfera o determinar el rendimiento potencial de una mina de oro. Todos ellos, implican aspectos de estequiometría.

Una reacción química es un proceso mediante el cual una o mas sustancias iniciales, denominadas reactivos, se combinan entre si para transformarse en otra u otras, de distinta naturaleza denominadas productos.

las nuevas sustancias originadas tienen composiciones y propiedades físicas diferentes a las de las sustancias iniciales. Esas propiedades diferentes pueden implicar un cambio en el color, en la temperatura o en el estado de agregación. Las reacciones químicas son, por tanto, cambios químicos. Por el contrario, en un cambio físico se altera la apariencia de una sustancia, pero no su composición.

Por ejemplo, cundo la plata, Ag, reacciona con azufre, S, que puede estar en el aire, pierde su lustre porque se recubre de una sustancia oscura opaca que llamamos sulfuro de plata, Ag2s

Para comprender de manera exitosa este tema, primero debemos saber identificar, reconocer y trabajar los siguientes términos los cuales van de la mano con las reacciones quimicas.

La materia: en forma sencilla se puede afirmar que todo aquello que existe en el universo, capaz de impresionar nuestros sentidos y que posee masa, es materia. la masa, es pues, la expresión de la cantidad de materia, pero teniendo en cuenta, al efectuar la medición, la fuerza de atracción que ejerce la tierra, es decir, la gravedad. ahora bien, como la fuerza de gravedad varia en los distintos puntos de la tierra, el peso también será variable en tanto que varia su localización sobre la superficie terrestre. De allí que sea mas exacto hablar de la masa de un cuerpo que de su peso.

la materia, ademas de la característica fundamental mencionada, posee características que estudia y aprovecha diariamente el hombre para su beneficio. Estas características se agrupan en físicas y químicas.

Entre las características físicas hay que destacar el volumen y la densidad.

el volumen se considera como el espacio ocupado por un cuerpo. todos los cuerpos ocupan un espacio. la densidad es la resultante de relacionar la masa con el volumen de un cuerpo. En otras palabras la densidad es la masa o cantidad de materia que existe en la unidad de volumen.

En general, son características físicas de la materia todas aquellas que no cambien la naturaleza del material que constituye el cuerpo en estudio.

Existen otras características que originan la transformación de unas sustancias en otras, cambiándose por consiguiente la naturaleza de los diferentes materiales, denominadas químicas y que son precisamente las que estudia la química.

cabe pues distinguir dos tipos de cambios en la materia:

1. cambios que no modifican la naturaleza de la materia denominados cambios físicos, tales como los cambios de estado, las mezclas, los cambios de forma y el movimiento.
2. cambios que modifican la naturaleza de los materiales, denominados químicos, tales como: cambios de color, olor y sabor, debido a las transformaciones de unas sustancias en otras por efecto de ciertos factores, tales como la luz, el calor la presión, o la presencia de otras sustancias.

clasificación de la materia: la materia se puede presentar en forma homogénea y se tienen entonces sustancias puras, compuestas o simples: compuestos o elementos; ejemplo: agua, plata, alcohol, hierro; o en forma heterogénea y se tienen las mezclas de sustancias; ejemplo: las disoluciones.

Energía: la mayoría de cambios que ocurren en la naturaleza llevan implícitas una cualidad o "espíritu" que anima dicho cambio. Esta cualidad es la energía. La energía es la capacidad de efectuar trabajo y matemáticamente es idéntica al trabajo, En la naturaleza, la energía se manifiesta de diferentes maneras: caloría, radiante, mecánica, química y eléctrica. En términos muy generales todo cuerpo tiene una energía total "ET" que es igual a la suma de todos los tipos de energía que puede manifestar. así por ejemplo un cuerpo en reposo posee una energía ET, si este cuerpo se mueve cuesta abajo, parte de esa energía se convierte en movimiento, parte se emplea para producir calor o ruido.

En el estudio de la química, la energía calorica desarrolla un papel importante para iniciar, detener o continuar procesos de transformación de materiales.

las transformaciones de energía mas significativas en la naturaleza son las que tienen relación con la conservación de la vida. Según esto la energía radiante que proviene del sol es la mas importante, ya que es la que emplean los vegetales para elaborar alimentos; La energía almacenada en estos alimentos se utiliza luego en los organismos animales para originar movimientos de todo tipo.

Los físicos miden la energía empleando algunas unidades definidas a su vez por las de fuerza y distancia. estas unidades se estudian en el curso de física.

CLASES DE REACCIONES QUIMICAS

las reacciones químicas se pueden clasificar atendiendo a diferentes criterios. Por ejemplo, en función de la energía implicada en el proceso, se pueden clasificar como reacciones exotermicas (si desprenden energía) y reacciones endotermicas (si absorben energía). Otra posible clasificación es en función de las partículas transferidas durante el proceso. Así, tendremos reacciones de transferencia de protones (ácido - base) y reacciones de transferencia de electrones (oxidación-reducción). También podrían clasificare, según su cinética, en lentas y rápidas; o según la variación del desorden sufrido entre el sistema y el entorno, en espontaneas y no espontaneas.

sin embargo, para abordar estos tipos de clasificaciones es preciso conocer determinados conceptos que se trataran mas adelante. No obstante, existe una clasificación clásica, que contempla una serie de protones generales a los cuales se ajustan todas las reacciones, aunque algunas pueden encajar en mas de un tipo. Esta clasificación se realiza en función de las transformaciones sufridas por lo reactivos y así la reacciones pueden ser: de síntesis o combinación, de descomposición,  de sustitución y de combustión.

Los químicos determinan experimentalmente lo que ocurre cuando reaccionan diferentes compuestos o sustancias. Identifican claramente cuales son los reactivos y que se produce. Así mismo, analizan las condiciones experimentales para producir una reacción.

Generalmente, las reacciones químicas y, por tanto las ecuaciones que las representan se agrupan en:

Reacciones de:

combinación o sintesis 

descomposición

doble desplazamiento

desplazamiento

REACCIÓN DE SÍNTESIS:

Las reacciones químicas pueden ser clasificadas en cuanto a la naturaleza de su reacción. Así, estas pueden ser de síntesis o descomposición.

Las reacciones de síntesis son aquellas en que dos sustancias se combinan, dando origen a nuevas sustancias, esto es, que ocurre un fenómeno en el cual existe rompimiento de enlaces químicos en los reactivos y formación de otros enlaces, dando origen a nuevas especies.

A + B = AB

por ejemplo, el oxido de magnesio (Mgo), se forma al hacer arder magnesio, Mg, en presencia de oxigeno, o2.

la producción de amoniaco es un ejemplo muy importante de reacción de sintesis, ya que se emplea para obtener de materia industrial esta sustancia. El amoniaco se usa habitualmente como fertilizante y como producto de limpieza.

N2(g) + 3H2(g) ---- 2NH3(g)

REACCIÓN DE DESCOMPOSICIÓN:

En este tipo de reacción química un determinado compuesto se descompone en sustancias más simples o en los elementos que lo constituyen. Ocurre naturalmente en la degradación de los suelos a través del tiempo, en forma inducida industrialmente y en el laboratorio. Se utiliza muchas veces en los laboratorios para determinar los constituyentes que están presentes en un determinado compuesto o para buscar la estabilidad en los mismos.

Inicialmente en este tipo de reacciones, tenemos un compuesto AB, que se descompone en A y B que pueden ser elementos o compuestos más simples:

       AB            →           A    +    B

Reactante                     Productos

REACCIONES DE SUSTITUCIÓN:
Una Reacción de sustitución es aquella donde un átomo o grupo en un compuesto químico es sustituido por otro átomo o grupo. Son procesos químicos donde las sustancias intervinientes, sufren cambios en su estructura, para dar origen a otras sustancias. El cambio es más fácil entre sustancias líquidas o gaseosas, o en disolución, debido a que se hallan más separadas y permiten un contacto más íntimo entre los cuerpos reaccionantes.

En pocas palabras, en una reacción de sustitución, un átomo o ion, desplaza a otro átomo o ion en un compuesto. Pueden ser de sustitución simple o de sustitución doble.

• En una reacción de sustitución simple, un átomo no combinado toma el lugar de otro en un compuesto.

• En una reacción de sustitución doble, dos tipos de átomos se desplazan mutuamente de sendos compuestos. en ellas, los iones positivos de los compuestos que reaccionan, cambian de lugar en los productos.

REACCIONES DE COMBUSTIÓN: las reacciones de combustión forman un grupo de procesos químicos en los que el oxigeno reacciona con otra sustancia, denominada combustible, y que se desprende gran cantidad de calor y emisión de luz. Los combustibles mas usados son sustancias que contienen carbono e hidrógeno y pueden ser sólidos (carbón o madera), líquidos (gasóleo) o gases (propano o gas natural).

En una reacción de combustión se requiere oxigeno y se produce un oxido y, con frecuencia, agua y energía

Por ejemplo, el metano (o gas natural), CH4, reacciona con oxigeno, O2, para producir dioxido de carbono (CO2), agua (H2O), y calor.

CH4(g) + 2O2(g) ----- CO2(g) + 2H2O(g) + calor

Este tipo de reacciones se denominan de combustión completa, ya que el combustible, en este caso el matano, se oxida completamente generando dióxido de carbono, agua y demás productos de combustión (como óxidos de nitrógeno).

CÁLCULOS CON REACCIONES QUÍMICAS. ESTEQUIOMETRIA

hasta ahora, hemos balanceado las ecuaciones químicas teniendo en cuenta el numero de átomos de cada especie en los reactivos y productos. sin embargo, en la practica, cuando se realizan experimentos en el laboratorio las muestras contienen tantos átomos y moléculas, que resulta imposible contarlos individualmente.

las ecuaciones químicas se pueden interpretar teniendo en cuenta lo que sucede a escala atómica (interpretación microscópica) y lo que sucede con cantidades medibles de reactivos y productos (interpretación macroscopica).

• interpretación microscópica de las reacciones químicas. supongamos la siguiente ecuación química balanceada:

2NO(g) + O2(g) ----- 2NO2(g)

a escala molecular, esta ecuación indica que dos moléculas de monoxido de nitrógeno, NO, reaccionan con una molécula de oxigeno, O2; para producir dos moléculas de dióxido de nitrógeno NO2.

• Los coeficientes de una ecuación química balanceada, a nivel microscópico, indican el numero relativo de moléculas de reactivos y productos que participan en la reacción química correspondiente.

Interpretación macroscopica de las reacciones químicas: La misma reacción anterior no se puede interpretar suponiendo que en el matraz de reacción solo hay dos moléculas de NO y una de O2. Los coeficientes de la ecuación en este caso muestran la proporción de moléculas que reaccionan, y esta proporción se cumple para cualquier cantidad de reactivos:

cualquier numero de moléculas que mantenga la misma proporción, es valido para interpretar la reacción. Para ello, resulta muy practico usar la constante de avogadro.

puesto que la constante de avogadro indica el numero de moléculas que hay en un mol, la reacción se puede interpretar también así:

Los coeficientes de una ecuación química balanceada, a nivel microscopio, indican el numero relativo de moles de reactivos y productos en la reacción química correspondiente.

La interpretación macroscopica de las reacciones no solo se hace en términos de moles, sino que también se puede hacer en términos de masa y volúmenes, en el caso de que las sustancias se encuentren en estado solido y gaseoso, respectivamente.

ECUACIONES QUÍMICAS

Una ecuación química es un enunciado que utiliza fórmulas químicas para describir las identidades y cantidades relativas de los reactivos y productos involucrados en una reacción química.


Para poder representar lo que ocurre en una reacción química mediante una ecuación, ésta debe cumplir con la Ley de la conservación de la materia y con la Ley de conservación de la energía. Es decir, la ecuación debe indicar que el número de átomos de los reactivos y productos es igual en ambos lados de la flecha y que las cargas también lo son. Dicho en otras palabras, se debe contar con una ecuación balanceada.

Las expresiones abreviadas que dan informaciones acerca de las reacciones químicas se llaman ecuaciones químicas y, de la misma forma que las ecuaciones matemáticas aceptan un tratamiento como tales, es decir, se pueden sumar, restar, multiplicar o dividir sus dos lados por un mismo numero y la ecuación permanece.

las ecuaciones quimicas son formas de describir las reacciones abreviadamente. Nos informan acerca de los siguientes aspectos:

• reactivos y productos separados por una flecha.
• cantidad de cada uno

Se llama ecuación porque la cantidad de átomos en los reactivos es igual a la cantidad de átomos en los productos en una ecuación balanceada.

COMO ESCRIBIR UNA ECUACIÓN QUÍMICA

escribir formulas químicas de compuestos covalentes: 

1- Memoriza los prefijos para la cantidad de átomos. Al nombrar compuestos, se usan los prefijos griegos para indicar la cantidad de átomos presentes en cada elemento. En los compuestos covalentes, el primer elemento se escribe completamente mientras que al segundo elemento se le añade el sufijo "uro" (o "ido" cuando el elemento es oxígeno). Sin embargo, al escribir el nombre del compuesto, este orden se invierte y el segundo elemento se escribe primero. Por ejemplo, el trisulfuro de difósforo tiene una fórmula química de P2S3.[1] A continuación encontrarás los prefijos para los números de átomos del 1 al 10:

mono-; di-; tri-; tetra-; penta-; hexa-; hepta-; octa-; nona-; deca-

2- Escribe el símbolo químico para el primer elemento. Después de escribir el nombre de un compuesto, debes identificar los elementos que lo componen y saber sus símbolos químicos. El primer elemento que se escribe en la fórmula es el "segundo nombre" del compuesto. Usa la tabla periódica para encontrar el símbolo químico del elemento.
Por ejemplo: hexafluoruro de dinitrógeno. El primer elemento es el nitrógeno y el símbolo químico del nitrógeno es N.

3- Añade el número de átomos como un subíndice. Para identificar la cantidad de átomos presentes en cada elemento, simplemente debes observar el prefijo del elemento. Memorizar los prefijos griegos te ayudará a escribir fórmulas químicas rápidamente sin tener que buscar nada.
Por ejemplo: dinitrógeno tiene el prefijo "di", que quiere decir 2. Por lo tanto, hay dos átomos de nitrógeno presentes.
Escribe "dinitrógeno" como N2.

4- Escribe el símbolo químico del segundo elemento. El segundo elemento es el "primer nombre" del compuesto y seguirá al primer elemento. Para los compuestos covalentes, el nombre del elemento tendrá el sufijo "uro" (o "ido" en caso de que el elemento sea oxígeno) en lugar de la terminación habitual del elemento.[4]
Por ejemplo: hexafluoruro de dinitrógeno. El segundo elemento es el fluoruro. Dado que "fluoruro" ya termina en "uro", simplemente déjalo como está. El símbolo químico del fluoruro es F.

5- Añade la cantidad de átomos presentes como un subíndice. Como lo hiciste con el primer elemento, identifica la cantidad de átomos presentes en el segundo elemento leyendo el prefijo. Usando este prefijo, escribe la cantidad de átomos como un subíndice a la derecha del símbolo químico.
Por ejemplo: hexafluoruro tiene el prefijo "hexa", que quiere decir 6. Por lo tanto, hay 6 átomos de fluoruro presentes.
Escribe "hexafluoruro" como F6.
La fórmula química final para el hexafluoruro de dinitrógeno es N2F6.

6- Practica con algunos ejemplos. Cuando apenas empiezas a aprender química, hay mucha memorización involucrada. Es un poco como aprender un nuevo idioma. Mientras más ejemplos utilices para practicar, te será más fácil descifrar las fórmulas químicas en el futuro y aprender el idioma de la química.
Dióxido de azufre: SO2
Tetrabromuro de carbono: CBr4
Pentóxido de difósforo: P2O5

Escribir formulas químicas de compuestos iónicos:

1- Identifica los símbolos químicos de los cationes y aniones. Todos los químicos tienen lo que puede llamarse un nombre y apellido. El nombre es el anión (ion negativo) mientras que el apellido es el catión (ion positivo). Los cationes se escriben como el nombre del elemento mientras que los aniones son el nombre del elemento con el sufijo "uro" (o "ido" en el caso de iones que contengan oxígeno).
Puedes encontrar el símbolo químico para cada elemento en la tabla periódica.
A diferencia de los compuestos covalentes, los prefijos griegos no se usan para indicar el número de átomos en cada elemento. Tienes que balancear las cargas de los elementos para determinar los átomos.
Por ejemplo, el óxido de litio es Li2O.

2- Reconoce los iones poliatómicos. A veces, el catión o anión es un ion poliatómico. Estos son moléculas que tienen dos o más átomos con grupos iónicos. No hay un buen truco para recordarlos, solo tienes que memorizarlos.
Solo existen 3 cationes poliatómicos y son el amonio (NH4+), el hidronio (H3+) y el mercurio (I) (Hg22+). Todos tienen una carga de +1.
El resto de los iones poliatómicos tiene cargas negativas que van desde el -1 hasta el -4. Algunos iones comunes son el carbonato (CO32-), el sulfato (SO42-), el nitrato (NO3-) y el cromato (CrO42-).

3- Determina la carga de valencia de cada elemento. La carga de valencia puede determinarse observando la posición del elemento en la tabla periódica. Hay unas cuantas reglas que debes tener en mente para ayudarte a identificar las cargas:[8]
Todos los elementos del grupo 1 tienen una carga de +1.
Todos los elementos del grupo 2 tienen una carga de +2.
Los elementos de transición tendrán números romanos para indicar la carga.
La carga de la plata es +1, la del zinc es +2 y la del aluminio es +3.
Los elementos del grupo 17 tienen una carga de -1.
Los elementos del grupo 16 tienen una carga de -2.
Los elementos del grupo 15 tienen una carga de -3.
Recuerda: al trabajar con iones poliatómicos, solo usa la carga del ion.

4- Balancea las cargas positivas y negativas de los iones. Una vez que hayas identificado la carga de cada elemento (o ion poliatómico), usarás estas cargas para determinar la cantidad de átomos presentes en cada elemento. La carga del compuesto debe ser igual a cero, así que añadirás átomos para balancear las cargas.[9]
Por ejemplo: el óxido de litio. El litio es un elemento del grupo 1 y tiene una carga de +1. El oxígeno es un elemento del grupo 16 y tiene una carga de -2. A fin de balancear la carga de -2 del oxígeno, necesitas dos átomos de litio. Por lo tanto, la fórmula química del óxido de litio es Li2O.

5- Practica con algunos ejemplos. La mejor forma de aprender a escribir las fórmulas es practicando con muchos ejemplos. Usa ejemplos de tu libro de química o busca ejercicios de práctica en línea. Haz tantos como puedas hasta que te sientas cómodo escribiendo fórmulas químicas.
Nitruro de calcio: el símbolo del calcio es Ca y el símbolo del nitrógeno es N. El calcio es un elemento del grupo 2 y tiene una carga de +2. El nitrógeno es un elemento del grupo 15 y tiene una carga de -3. Para balancearlo, necesitas 3 átomos de calcio (+6) y 2 átomos de nitrógeno (-6): Ca3N2.
Fosfato de mercurio (II): el símbolo del mercurio es Hg y el fosfato es el ion poliatómico PO4. El mercurio tiene una carga de +2 como lo indica el número romano II junto a él. El fosfato tiene una carga de -3. A fin de balancearlos, necesitarás 3 átomos de mercurio (+6) y 2 moléculas de fosfato (-6): Hg3(PO4)2.

BALANCE DE LAS REACCIONES QUÍMICAS

Aunque durante una reacción química ocurren interaccione entre moléculas, entre átomos o entre moléculas y átomos, es mas conveniente considerar que los procesos ocurren entre moles de moléculas y moles de átomos. Para que la representación de una reacción química pueda tomar el nombre de ecuación química, es necesario que este ajustada, es decir, que el primer miembro sea igual al segundo miembro, ya que no puede existir perdida de materia, de acuerdo con el principio de la conservación de la masa.

para balancear o ajustar reacciones químicas existen tres métodos: el método de tanteo, el método de los números de oxidación y el método del ion electrón.

método de tanteo o ensayo y error: muchas reacciones sencillas se pueden ajustar, por simple inspección, observando que el numero de átomos de determinado elemento que entra en la reacción, es el mismo que debe aparecer en el segundo miembro; y se colocan los coeficientes adecuados. 

ejemplo: cuando el gas metano CH4 arde en el aire, se produce gas carbónico y agua; la reacción química es:

Esta reacción no se puede considerar como una ecuación debido a que en el primer miembro o (antes de la flecha) existen solamente dos átomos. igualmente, existen dos átomos de oxigeno en el primer miembro y tres átomos en el segundo miembro. El tanteo indica que para igualar los átomos de hidrógeno, se requiere anteponer el coeficiente 2 a la formula del agua en el segundo miembro (multiplique el coeficiente por el subíndice). Quedan ahora cuatro átomos de oxigeno en el segundo miembro y dos átomos en el primer miembro. Para igualarlos basta anteponer el coeficiente dos a la formula de la molécula de oxigeno. la ecuación está ajustada.

El metodo anterior se emplea en aquellas reacciones en que solo se producen desplazamientos o sustituciones, o cuando los procesos de oxidacion o reduccion son simples. 

Método de números de oxidación: Se trata aquí de encontrar cual es el cambio total en el numero de oxidación para el oxidante y para el reductor e igualarlos. para ello se siguen las siguientes reglas:

1. se escribe la ecuación correspondiente al proceso.
2. se observa cual es el oxidante y cual el reductor y también cuales son los átomos que sufren variaciones en su numero de oxidación
3. se calcula el numero de oxidación de estos átomos por cada molécula del compuesto, tanto en su forma oxidad como en la reducida
4. se introducen en la ecuación los coeficientes mínimos que sean necesarios del oxidante y del reductor para que las variaciones del numero de oxidación sean iguales
5. los coeficientes de las sustancias restantes aparecen en la reacción se ajustan automáticamente.
6. si el oxidante o el reductor no actuar en su totalidad como tales, sino que también actúan en reacciones de doble descomposición (ácidos que actúan como oxidantes o como reductores y también como ácidos suministrando los aniones correspondientes), y el coeficiente definitivo de la sustancia sera el valor calculado, según las reglas anteriores, mas el numero de moléculas que intervienen en los procesos de doble descomposición.

Método del ion electrón: Puesto que el numero de electrones cedido por el reductor al oxidante debe ser igual al numero de electrones ganados por el oxidante al reducirse, las dos ecuaciones electrónicas se verifican en la misma extensión.

las siguientes reglas sirven para conseguir el equilibrio de este tipo de reacciones: 

1. la formula del oxidante se escribe iónica o molecular según la forma en la que actúa y al frente, separada por una flecha, se escribe la formula del reductor, también iónica o  molecular según el caso.
2. se introducen los coeficientes mínimos necesarios para igualar los átomos del elemento en la oxidación o en la reducción.
3. si la forma reducida contiene menos oxigeno que la forma oxidante de la cual proviene, este oxigeno aparece en el segundo miembro en forma de H2O para o cual habrá que agregar los H+ necesarios al primer miembro.
4. con esto se tiene la ecuación igualada atomicamente, pero debe también igualarse electricamente para lo cual se agregan los electrones necesarios para que la carga eléctrica en cada miembro sea la misma
5. Las mismas operaciones deben efectuarse para la igualación del proceso de oxidación del reductor. si la forma oxidada contiene oxigeno en exceso, con respecto a la forma reducida, este oxigeno se obtiene de moléculas de H2O que se agregan al primer miembro con lo cual aparecerán los H+ correspondientes en el segundo miembro.
6. se multiplican las dos ecuaciones (semirreacciones) por los coeficientes mínimos necesarios para igualar el numero de electrones que intervienen en ellas. las dos ecuaciones resultantes se  suman y se cancelan los electrones, las moléculas de H2O y los H+ que aparezcan en ambos miembros.

si en la ecuación final quedan H+ en el segundo miembro pueden agregarse OH- en la misma cantidad a ambos miembros para obtener H2O en el segundo miembro.

CONCLUSIÓN

Finalmente sabemos que las reacciones  químicas representan un evento de la realidad, porque, siguen una ley universal “la materia no se crea ni se destruye solo se transforma”.

También sabemos que una ecuación es la representación simbólica de las reacciones y que si los átomos no son de la misma cantidad tanto de reactivos como de productos la ecuación esta desequilibrada.

Todas estas reacciones suceden en alguna actividad de nosotros por ejemplo: al descomponerse la acidula de sodio mediante energía se separa el sodio y en nitrógeno: es lo que sucede cuando choca un carro.

Estas reacciones pasan sin que nos demos cuenta de cómo sus átomos se re acomodan, pero si lo podemos saber simbólicamente mediante un balanceo de ecuación química.

WEBGRAFÍA

• libro química y física resumidas
• libro química I
• libro quimica y ambiente
• https://es.wikihow.com/escribir-una-ecuaci%C3%B3n-qu%C3%ADmica

RECONOCIMIENTO DE MATERIALES DEL LABORATORIO Y NORMAS DE SEGURIDAD DE TRABAJO EN EL LABORATORIO

INTRODUCCIÓN

en el presente trabajo daremos a conocer los diversos materiales y normas de seguridad que podremos encontrar en un laboratorio, para con ello lograr un buen bienestar allí dentro y evitar diversos accidentes debido a un mal conocimiento sobre algunos implementos 

OBJETIVOS

- familiarizar al estudiante con los diversos implementos y equipos usados en el laboratorio de química.

- instruir al estudiante en las reglas básicas de comportamiento y seguridad dentro de un laboratorio de química.

- identificar símbolos de peligrosidad usados para determinar las carateristicas de sustancias peligrosas.

PROCEDIMIENTO

INGRESO AL LABORATORIO:

a continuación enseñaremos con lo que nos podemos y/o debemos encontrar a la entrada de un laboratorio de química.

El trabajo en un laboratorio involucra el uso de equipamientos y otros elementos cuyos riesgos es necesario conocer y que será necesario prevenir en todos los casos. Queremos hacer énfasis, a su vez, en que considerar las cuestiones de seguridad en el laboratorio no es un mero requisito formal. El riesgo de que se provoquen accidentes como incendios o shocks eléctricos está siempre presente. 

1- extintor

2- señales de seguridad

3- reloj

4- carteles de informacion

MATERIAL DE LABORATORIO: 

ahora te mostraremos los implementos mas comunes usados en un laboratorio de Química General.

Cada uno de estos instrumentos cumple una función específica dentro del laboratorio. Así mismo, el conocimiento de cada material requiere un manejo, cuidados y aplicación adecuados para su óptimo funcionamiento.

1- erlenmeyer

2- frasco lavador

3- balón volumetrico

4- tubo centrifuga

5- condensador liebig

6- condensador graham

7- balón fondo plano

8- embudo buchner

9- embudo

10- gradilla

11- balón fondo redondo

12- termómetro

13- mortero con pistilo

14- micropipeta

15- beaker

16- jeringa

17- pipeta volumetrica

18- probeta

19- vidrio reloj

20- pinza de laboratorio

21- tubo de centrifuga

22- gotero

23- picnometro

24- espátula

25- señales de seguridad

26- botiquín de primeros auxilios

ÁREA DE TRABAJO EN EL LABORATORIO:

se debe saber identificar cada elemento que encontramos en un laboratorio para un buen desarrollo de actividades químicas. 

los muebles grandes en su mayoría deben estar fijados al piso para evitar algún movimiento que nos lleve a perder las sustancias.

1- montaje de laboratorio

2- alanza

3- nevera

ÁREA DE ALMACENAMIENTO DE REACTIVOS:

en esta área revisaremos el almacenamiento de diversos reactivos en su debido envase,

siendo uno de los problemas mas frecuentes de los laboratorios, el almacenamiento de reactivos suele ser muy complejo debido a la gran variedad de productos químicos usados, por ello recuerda siempre utilizar implementos de seguridad para evitar accidentes allí dentro.

para lograr un almacenamiento exitoso, es necesario partir de un buen manejo de inventarios y luego se procede a organizar los reactivos de acuerdo con el sistema de clasificación e identificación elegido

MARCO TEÓRICO

ELEMENTOS DE VIDRIO:

Probeta: La probeta es un instrumento volumétrico que consiste en un cilindro graduado de vidrio borosilicatado que permite contener líquidos y sirve para medir volúmenes de forma aproximada.

Está formado por un tubo generalmente transparente de unos centímetros de diámetro y tiene una graduación desde 5 ml hasta el máximo de la probeta, indicando distintos volúmenes. En la parte inferior está cerrado y posee una base que sirve de apoyo, mientras que la superior está abierta (permite introducir el líquido a medir) y suele tener un pico (permite verter el líquido medido). Generalmente miden volúmenes de 25 o 50 ml, pero existen probetas de distintos tamaños; incluso algunas que pueden medir un volumen hasta de 2000 ml.

Puede estar constituido de vidrio (lo más común), o de plástico. En este último caso puede ser menos preciso; pero posee ciertas ventajas, por ejemplo,es más difícil romperla, y no es atacada por el ácido fluorhídrico (ácido que no se puede poner en contacto con el vidrio ya que se corroe, en cuyo caso la probeta sí lo soporta). Esta adicionalmente se utiliza para las mediciones del agua y otros líquidos.

pipeta: Las pipetas permiten la transferencia de un volumen generalmente no mayor a 20 ml de un recipiente a otro de forma exacta. este permite medir alícuotas de líquido con bastante precisión. Suelen ser de vidrio. Está formado por un tubo transparente que termina en una de sus puntas de forma cónica, y tiene una graduación (una serie de marcas grabadas) indicando distintos volúmenes.

Pipeta volumetrica: La Pipeta volumétrica esta hecha para entregar un volumen bien determinado, el que esta dado por una o dos marcas en la pipeta. Si la marca es una sola, el líquido se debe dejar escurrir sin soplar, que baje por capilaridad solamente esperando 15 segundos luego que cayo la última gota.

Bureta: es un aparato del laboratorio usado en el análisis químico cuantitativo para medir el volumen de un líquido, de un gas y para medir la cantidad de una solución química. Consiste en un tubo de vidrio graduado con una llave de paso o espiga en un extremo.

Balon de fondo plano: los matraces de fondo plano son matraces redondos, usualmente compuestos de un solo cuello, que son utilizados para calentar compuestos en la destilación o en otras reacciones reactivas.

Normalmente sirven para contener líquidos y para calentarlos. Lo más común es que se use una especie de material de gasa que se interponga entre el matraz y la llama. Adicionalmente, los matraces de fondo plano son ampliamente utilizados en la preparación de medios de cultivo bacteriológicos.

El matraz de Erlenmeyer: también es conocido como matraz cónico. Es un tipo de frasco con un fondo plano, un cuerpo en forma de cono y un cuello en forma de cilindro. Fue creado en 1860 por el químico alemán Emil Erlenmeyer.

Los matraces de Erlenmeyer tienen bases amplias, con lados que se estrechan hacia arriba hacia un cuello corto vertical. Pueden estar graduados, y comúnmente marcas de vidrio esmerilado o esmalte son usadas donde puedan ser etiquetados con un lápiz. Usualmente son de vidrio o plástico y son construidos en distintos rangos de volumen.

Matraz aforado: Estos matraces son piezas de laboratorio, calibrados para contener una cantidad precisa de volumen a una temperatura particular. Los matraces aforados son utilizados para diluciones precisas y preparaciones de soluciones estándar.

Usualmente tienen forma de pera, con un fondo plano y están construidos de vidrio o plástico. La boca tiene un pedazo de plástico o tapa, para acompañar un tapón de vidrio.

Vaso de precipitado: Estos frascos simples son utilizados en laboratorios para mezclar, combinar y calentar líquidos. Los vasos de precipitados tienen un fondo plano, con una forma cilíndrica. A veces tienen una especie de pico en la parte superior para ayudar a verter líquidos. Están disponibles en distintos tamaños.

balón fondo redondo: Este tipo de matraz se utiliza para realizar reacciones inclusive en caliente. Su fondo esférico favorece la concentración de los reactivos, no se puede apoyar en una superficie plana, por lo que se utiliza un soporte.

tubo de ensayo: El tubo de ensayo forma parte del material de vidrio de un laboratorio químico y es el principal material que conlleva la preparación de soluciones o la toma de muestras que luego serán depositadas en este.

Consiste en un pequeño tubo de vidrio con una punta abierta (que puede poseer una tapa) y la otra cerrada y redondeada, que se utiliza en los laboratorios para contener pequeñas muestras líquidas. Aunque pueden tener otras fases. Como realizar reacciones en pequeña escala.

termómetro: Un termómetro es un instrumento utilizado para medir la temperatura con un alto nivel de exactitud. Puede ser parcial o totalmente inmerso en la sustancia que se está midiendo. Esta herramienta está conformada por un tubo largo de vidrio con un bulbo en uno de sus extremos.

Algunos metales se dilatan cuando son expuestos al calor, y el mercurio es sensible a la temperatura del ambiente. Por ello, los termómetros están generalmente fabricados con mercurio (Hg), ya que éste se dilata cuando está sujeto al calor y ello nos permite medir su dilatación en una escala graduada de temperatura (la escala puede ser Celsius o Fahrenheit).

Picnómetro: picnometro o botella de gravedad específica, aparato que se utiliza para determinar las densidades de distintas sustancias. También se conoce como frasco de densidades. Consiste en un pequeño frasco de vidrio de cuello estrecho, cerrado con un tapón esmerilado, hueco y que termina por su parte superior en un tubo capilar con graduaciones de tal manera que un volumen puede obtenerse con gran precisión. Esto permite medir la densidad de un fluido, en referencia a la de un fluido de densidad conocida como el agua o el mercurio.

tubo de ensayo en U: es un tubo cilíndrico en forma de U de unos 2cm de diametro que se utiliza fundamentalmente para verificar reacciones de oxidacion-reduccion (REDOX) donde cada una de las semirreacciones tiene lugar en cada una de las ramas. 

Embudo de filtración: los embudos de filtracion de forma cónica y generalmente fabricados en vidrio. Los modelos para filtrado en frío poseen un tubo de salida, pero los modelos para filtración en caliente están hechos de vidrio pyrex y no poseen tubo de salida.

Tubo de seguridad: (en forma de flor de cardo), usado habitualmente para añadir líquidos a un aparato o montaje de laboratorio.

Embudo de adición o de goteo: este tiene una llave que permiten que el líquido sea añadido a un frasco lentamente. Son cilíndricos, frecuentemente están graduados y poseen en su base una junta de vidrio esmerilado estándar. A menudo se suministra con un tubo paralelo estrecho que conecta las partes superior e inferior, para igualar la presión.

Embudo de decantación: en forma de pera, tienen un tapón en la boca superior y un cuello corto, con una llave de paso para el vertido controlado de líquidos. Estos se utilizan para decantar dos fluidos inmiscibles. Pueden estar graduados, aunque esto no es muy común. Se utilizan en la extracción líquido-líquido.

Vidrio reloj: Se utiliza en química para evaporar líquidos, pesar productos sólidos o como cubierta de vasos de precipitados, y contener sustancias parcialmente corrosivas. Su utilidad más frecuente es pesar muestras sólidas; aunque también es utilizado para pesar muestras húmedas después de hacer la filtración, es decir, después de haber filtrado el líquido y quedar solo la muestra sólida.

Refrigerante de serpentín o " Refrigerante de Graham ": Son aparatos destinados a condensar los vapores procedentes de la destilación.

Presentan un serpentín interior por donde circula y se condensa el vapor. El líquido refrigerante circula por el espacio situado entre el serpentín y la pared refrigerante. Disponible con esmerilados macho y hembra, esmerilado hembra, o sin esmerilados. Consta de dos circuitos separados. La entrada del agua se efectúa por la parte inferior y su salida por la superior.

Balón de destilación: Un balón de destilación o matraz de destilación o matraz florentino es parte del llamado material de vidrio. Es un frasco de vidrio, de cuello largo y cuerpo esférico. Está diseñado para calentamiento uniforme, y se produce con distintos grosores de vidrio para diferentes usos. Está hecho generalmente de vidrio.

La mayor ventaja del balón, por encima de otros materiales de vidrio es que su base redondeada permite agitar o remover fácilmente su contenido sin poder derramar ninguna sustancia fuera de su envase por precaución. Sin embargo, esta misma característica también lo hace más susceptible a voltearse y derramarse.

gotero: es un tubo hueco terminado en su parte inferior en forma cónica y cerrado por la parte superior por una perilla o dedal de goma. Se utiliza para trasvasar pequeñas cantidades de líquido vertiéndolo gota a gota.

ELEMENTOS DE CRISTAL:

pipetas graduadas: están calibradas en unidades convenientes para permitir la transferencia de cualquier volumen desde 0.1 a 25 ml. Hacen posible la entrega de volúmenes fraccionados.

caja petri: La Caja Petri o Placa de Petri es un instrumento de laboratorio el cual puede ser de cristal o de plástico, que consta de una base circular, y las paredes son de una altura baja aproximadamente de 1 cm; y una cubierta de la misma forma pero algo más grande de diámetro para que encaje como una tapa. Los hay de diferentes diámetros, los más utilizados en el laboratorio son los de 10 cm de diámetro.

ELEMENTOS DE PORCELANA: 

crisol: Un crisol es un recipiente que se fabrica con materiales refractarios, utilizado para la fundición de ciertas sustancias a alta temperatura. Por lo general se producen con grafito y arcilla.

Metales como el oro y el níquel suelen fundirse en crisoles, que son capaces de tolerar temperaturas de más de 1.500 ºC en algunos casos. Por extensión se llama crisol a los dispositivos de laboratorio que resisten el fuego.

En los crisoles pueden mezclarse distintos elementos. De este modo, el término también adquiere un uso simbólico que refiere a una mezcla o una combinación de diferentes factores, cuestiones o propiedades.

triángulo de crisol: El Triángulo de Porcelana es un instrumento de laboratorio utilizado en procesos de calentamiento de sustancias. Se utiliza para sostener crisoles cuando estos deben ser calentados.

El Triángulo de Porcelana está conformado por tres tramos de alambre galvanizado, dispuestos en forma triangular. Cada arista del triángulo posee un tubo de porcelana. Los extremos de los alambres se retuercen juntos, formando tres vástagos que se proyectan hacia fuera de cada esquina del triángulo.

Debe tenerse cuidado para asegurar que el crisol se ajusta cómodamente en el triángulo y no se caiga a través de este.

Embudo Büchner: está fabricado en porcelana e incluyen una placa de vidrio sinterizado o una base de porcelana perforada. Estos se utilizan en la filtración a baja presión con un matraz de Büchner o kitasato, conectados a una bomba de vacío.

Embudo Hirsch: su forma es similar a la de los embudos normales, pero contienen agujeros de vidrio sinterizado en la base para que las filtraciones sean más rápidas.

Mortero: un mortero es una herramienta que se utiliza para moler y mezclar sustancias, incluidos los productos químicos en un laboratorio o también la comida en la cocina. viene acompañado con un brazo  pesado, hecha de porcelana, madera u otros materiales, cuyo extremo redondeado se utiliza para machacar y moler.

es un recipiente, que puede ser hecho de porcelana, madera, piedra tallada u  otros materiales. La sustancia se muele entre el brazo y el mortero frotando o golpeando el fondo convirtiéndola así en un polvo fino.

ELEMENTOS DE METAL:

trípode: En Química y en laboratorios, se utiliza cuando no se tiene el soporte universal para sostener objetos con firmeza. Es ampliamente utilizado en varios experimentos. La finalidad que cumple en el laboratorio es solo una, ya que su principal uso es como [herramienta] de sostén a fin de evitar el movimiento. Sobre la plataforma del trípode se coloca una malla metálica para que la llama no dé directamente sobre el [vidrio] y se difunda mejor el calor.

La Rejilla de Asbesto: en los laboratorios, es la encargada de repartir la temperatura de manera uniforme cuando se calienta con un mechero, evitando que entre en contacto directo con la llama y que el envase de vidrio se rompa por los cambios bruscos de temperatura.

Una rejilla estándar esta recubierta por una pequeña capa de Amianto o asbesto, un mineral flexible que se le puede separa en fibras largas, resistiendo altas temperaturas y así entrelazarlo en la rejilla.

Balanza: La balanza es un instrumento que sirve para medir la masa de los objetos.

Es una palanca de primer grado de brazos iguales que, mediante el establecimiento de una situación de equilibrio entre los pesos de dos cuerpos, permite comparar masas.

Para realizar las mediciones se utilizan patrones de masa cuyo grado de exactitud depende de la precisión del instrumento. Al igual que en una romana, pero a diferencia de una báscula o un dinamómetro, los resultados de las mediciones no varían con la magnitud de la gravedad.

El rango de medida y precisión de una balanza puede variar desde varios kilogramos (con precisión de gramos), en balanzas industriales y comerciales; hasta unos gramos (con precisión de miligramos) en balanzas de laboratorio.

El barómetro: es el instrumento que se emplea para medir la presión atmosférica y asimismo para poder realizar predicciones sobre el clima. Cabe destacarse que las zonas que experimentan altas presiones se caracterizan por casi no presentar lluvias, mientras que por el contrario, las bajas presiones son claras anunciadoras de fuertes tormentas que hasta pueden incluir fortísimos vientos.

Las pinzas de laboratorio: son un tipo de sujeción ajustable, generalmente de metal, que forma parte del equipamiento de laboratorio, mediante la cual se pueden sujetar diferentes objetos de vidrio

Espátula: es uno de los instrumentos usados en el laboratorio de quimica. Se utiliza para tomar pequeñas cantidades de compuestos que son básicamente polvo. Se suele clasificar dentro del material de metal y es común encontrar en recetas técnicas el término punta de espátula para referirse a esa cantidad aproximadamente.

La espátula esta hecha de una lamina plana angosta que se encuentra adherida a un mango hecho de madera, plástico o metal.

ELEMENTOS DE PLÁSTICO:

Embudos planos: los embudos planos de diseño normal para operaciones básicas. Existen en varias dimensiones, con el cuello más largo o más corto.

Embudo de polvo: el embudo de polvo es de cuello ancho y corto, es más apropiado para las materias sólidas, ya que no se obstruyen fácilmente.

ELEMENTOS DE PAPEL:

Papel filtro: es un papel utilizado como tamiz que se usa principalmente en el laboratorio para filtrar. Es de forma redonda y este se introduce en un embudo, con la finalidad de filtrar impurezas insolubles y permitir el paso a la solución a través de sus poros. También son utilizados para la exhibición de muestras sobre el. Existen de distintos tamaños y proporciones.

                                         SOLUCIÓN DEL CUESTIONARIO

CONCLUSION

Para concluir, podemos deducir que es importante conocer el uso de cada material, elemento,sustancia, electrodoméstico y mueble que se encuentre en un laboratorio ya que conociendo su importancia y/o utilidad lograremos un buen resultado evitando accidentes gracias a las señales de seguridad, evitando desastres gracias a las normas del laboratorio y evitando malas o inesperadas reacciones químicas gracias al buen conocimiento de las sustancias y reacciones químicas.

WEBGRAFÍA

noticias.universia.net.co › Noticias › Educación

laboratoriocobaep23.blogspot.com/2012/.../practica-3-conocimiento-y-manejo-del.ht...

https://es.answers.yahoo.com/question/index?qid=20101104162148AABonka

https://www.tplaboratorioquimico.com/laboratorio-quimico/...e...de.../pipeta.html

https://www.tplaboratorioquimico.com/laboratorio.../mortero-de-laboratorio.html

https://es.wikipedia.org/wiki/Picnómetro

https://es.slideshare.net/OsMoVa94/reas-de-trabajo-de-un-laboratorio