Ecuaciones QuImicas

Introducción

Todo lo que ocupa un lugar en el espacio y tiene masa e inercia se denomina materia. Se conoce una gran cantidad de tipos de materia y cada uno constituye una substancia o mezcla de substancias: v.gr.: aire, acero, hierro, madera, leche. Todas las substancias pertenecen, en las condiciones de observación, a uno de los tres siguientes estados físicos: sólido, líquido o gaseoso.

Una substancia sólida tiene forma y volumen definidos: v.gr.: hielo (agua a 0°C), azúcar, hierro, madera.

Una substancia líquida tiene volumen definido y la forma del recipiente que la contiene, v.gr.: agua, leche, mercurio.

Una substancia gaseosa, no tiene volumen ni forma definidos, pues tiende a llenar el recipiente que la contiene, v.gr.: vapor de agua, aire, monóxido de carbono, hidrógeno.

Toda substancia se caracteriza por sus propiedades físicas, v.gr.: punto de fusión o de ebullición, color, densidad, conductividades eléctrica y térmica, etc., y por sus propiedades químicas: reactividad con ácidos, bases, etc.

Toda substancia está formada por partículas extremadamente diminutas, llamadas moléculas y éstas, por otras aún más pequeñas llamadas átomos. Se conocen noventa y dos tipos diferentes de átomos naturales (excluyendo isótopos) y, de 1942 a la fecha, se han sintetizado once más. Los átomos se unen entre sí,,para formar moléculas. La molécula es la porción más pequeña en que puede descomponerse, por métodos físicos, una substancia pura conservando sus propiedades físicas y químicas. Son eléctricamente neutras. La masa de una molécula es la suma aritmética de la masa de sus átomos, v.gr.: la masa del ácido clorhídrico, (HCI), es 1 -I- 35.5 = 36.5 u.m.a. donde u.m.a. = unidades de masa atómica. Si la masa de una molécula se multiplica por 6.02 X 1023 (número de Avogadro), se obtiene la masa molecular en gramos. Cualquier molécula­gramo gaseosa a 0°C y 760 mm de Hg ocupa 22.4121ts.

Un elemento químico, es una substancia en que todos los átomos tienen las mismas propiedades químicas, v.gr.: oro (Au), mercurio (Hg), neon (Ne), cobre (Cu), etc. Los átomos de un mismo elemento que difieren en su peso (masa X aceleración de la gravedad), son llamados isótopos, v.gr.: del oxígeno se conocen tres isótopos, del hidrógeno hay también tres. Los elementos metálicos y los gases nobles tienen moléculas monoatómicas; los otros elementos tienen moléculas con dos o más átomos: diatómicos y poliatómicos

Un compuesto, es una substancia en que todas las moléculas son iguales, pero los átomos de cada molécula son diferentes cuando hay dos tipos de átomos, v.gr.: en el agua (H20) o en el cloruro de sodio (NaCI ), se dice que son compuestos binarios; si hay tres, v.gr.: ácido cianhídrico (HCN), ternacios, etc. Las propiedades físico-químicas, así como la composición de un compuesto son constantes.

Las mezclas están formadas por dos o más substancias, átomos o elementos, no combinadas quimícamente en tre sí. Sus proporciones son variables. Cada substancia conserva sus propiedades físicas y químicas; v.gr.: sacarosa en agua; hidrógeno en nitrógeno; aire; polvo de hierro con azufre.

A todo elemento químico se le ha asignado un nombre, que indica alguna propiedad: (v.gr.: hidrógeno, engendrador de agua; oxígeno, engendrador de ácidos;etc.); origen (vr.gr.: germanio, berkelio); distinción para una persona (v.gr. mendelévio ), etc. Para simplificar el lenguaje químico, los elementos se representan por una o dos letras, la primera mayúscula y la segunda minúscula, provenientes de su nombre en castellano o en latín, v. gr.: sodio (Na) del latín natrium, magnesio (Mg), etc. Estas abreviaturas constituyen el símbolo del elemento y^ lo representan en sus propiedades físicas y químicas. v.gr.: Ne, representa al elemento neon, a un átomo del elemento neon; una masa de 10 unidades de masa atómica (u.m.a.); una masa de 10 átomos­gramo, etc.

Las moléculas se representan por formuas químicas, que scn una combinación de simbolos químicos, que representan, en la forma más simple, los elementos, y el número de cada uno de ellos constituye la molécula de una substancia, v.gr.: NaCl representa una molécula de cloruro de sodio (sal de cocina), mostrando que está formada por un átomo de sodio (Na) combinado con un átomo de cloro (Cl); CaO, representa una molécula de óxido de calcio (cal viva) mostrando que la molécula está formada por un átomo de calcio (Ca) combinado con un átomo de oxígeno.

Cuando en la molécula hay varios átomos de un mismo elemento, su número se coloca como subíndice debajo del símbolo, v.gr.: AICl3, tricloruro de aluminio, el subíndice 3, en el símbolo del cloro, señala los tres átomos de cloro que se combinan con uno de aluminio para formar una molécula. En Na2SO4 sulfato de sodio, el índice 2, en el símbolo del sodio, indica que hay dos átomos de sodio; el grupo S04, llamado sulfato, tiene un átomo de azufre y el 4 indica, además, el subíndice, que tiene cuatro átomos de oxígeno.

Cuando en una reacción participan dos o más moléculas, a cada una se le antepone un número llamado coeficiente, que indica cuántas moléculas iguales hay; v.gr.: 2Na2S04 (dos moléculas de sulfato de sodio); 8KMnO4 (ocho moléculas de permanganato (MnO4) de potasio (K); 3Ca(OH)2 (tres moléculas de hidróxido (OH) de calcio (Ca ).

Valencia
La capacidad de combinación de un átomo se llama valencia, y puede ser positiva o negativa. El hidrógeno (H) es usualmente monovalente positivo (tiene una valencia). El oxígeno (O) es divalente negativo (tiene dos valencias). Hay elementos que pueden tener varias valencias, como el nitrógeno (N) que en el amoniaco (NH3) es trivalente negativo (pues en una molécula, la suma de valencias positivas es igual a las negativas) y en el ácido nítrico (HN03) es pentavalente positivo.

Hay dos tipos de compuestos, los iónicos, que fundidos o en disolución acuosa conducen la corriente, v.gr.: el cloruro de sodio (NaCI) y los no iónicos, cuyas disoluciones o cristales fundidos no conducen la corriente eléctrica.

Los compuestos iónicos son eléctricamente neutros como todas las moléculas. Los nodos de su red cristalina están ocupados por iones, atraídos eñtre sí por fuerzas eléctricas; en disolución se separan estos iones, que son partículas atómicas con cargas positiva o negativa; v.gr.: el sulfato de sodio (Na2S04) que como cristal está formado por iones de sodio de carga eléctrica positiva (Na+), y iones sulfato con dos cargas eléctricas negativas (S04=).

Su relación es 2 a 1. Las cargas se indican con signos ( + ) o ( - )colocados como exponentes en el símbolo del ion. Estos símbolos representan las propiedades físicas y químicas del ion.

Pesos atómicos

Son los pesos relativos de los átomos en una escala arbitraria en la que se le ha asignado al átomo de carbono el valor de 12.000 unidades.* El peso atómico de un elemento es proporcioriál al peso real de un átomo de ese elemento. Así, cuando decimos que el peso atómico del bromo es 79.909, estamos señalando que el átomo de bromo es 79.909/12.000 más pesado que el átomo de carbono-12. Es decir que si necesitamos 12 unidades para igualar el peso del átomo de carbono, para igualar el peso del átomo de bromo, necesitaremos 79.909 de esas unidades (ver en el Apéndice la Tabla de símbolos y pesos atómicos).

Peso atómico-gramo

Representa el peso relativo del átomo de un elemento cuando las unidades son gramos. Numéricamente el número de gramos es igual a la masa de un átomo del elemento en unidades de masa atómica (u.m.a.). En el ejemplo anterior, el peso atómico del bromo será 79.909 u.m.a. y su peso atómico-gramo será 79.909 gramos.

El peso atómico del carbono será 12.000 u.m.a. y su peso atómico-gramo será 12.000 g.

El peso atómico-gramo de un elemento cualquiera, es la suma de los pesos atómicos expresados en gramos de 6.02 X 1023 átomos de ese elemento. Es decir en 79.909 gramos de bromo hay 6.02 X 1023 átomos de bromo y en 12.000 gramos de carbono hay 6.02 X 1023 átomos de carbono. A los 6.02 X 1023 átomos cuyo peso sumado es igual al pesó atómico-gramo del elemento se llama número de Avogadro.

Peso molecular-gramo. Peso fórmula-gramo
Toda molécula se representa por un grupo de símbolos de átomos (fórmula) que indican el número de átomos de cada elemento que hay en la molécula. Así la fórmula P2O5, representa un compuesto en el que hay dos átomos de fósforo por cada cinco átomos de oxígeno. Los subíndices que hay al lado de cada símbolo indican el número de átomos que hay de cada elemento.

Una fórmula como la anterior es empírica cuando expresa la relación más sencilla (mínima) que hay entre los elementos de un compuesto. Las fórmulas que expresan la relación verdadera entre los átomos de una molécula, se llaman fórmulas moleculares. El peso de la fórmula se llama peso molecular.

La fórrnula empírica del acetileno es CH, mostrando que el acetileno sólo tiene átomos de carbono e hidró­geno en la relación de 1 átomo de carbono por 1 átomo de hidrógeno.

La fórmula molecular del acetileno es C2H2, indicando que cada molécula está formada por 2 átomos de carbo­no y 2 átomos de hidrógeno. La suma de los pesos de todos sus átomos es su peso molecular.

Un átomo de carbono pesa 12 unidades, un átomo de hidrógeno pesa 1.008 unidades, por lo que el peso mole­cular será 2 X 12 -1- 2 X 1.008 = 26.016 u.m.a.

El peso molecular es un múltiplo del peso de la fórmula mínima
Cuando se usan los pesos atómicos-gramo se obtiene el peso melecular-gramo o mol-gramo o simplemente mol. El número de moléculas en un mol es igual al número de Avogadro: 6.02 X 1023. Ahora bien, los compuestos iónicos a los que pertenecen la mayoría de los ácidos, álcalis y sales, no forman verdaderas moléculas y por lo tanto no tienen peso molecular verdadero, sino el peso fórmula correspondiente a su fórmula empírica, aunque por conveniencia y tradición se sigue llamando mol a su peso fórmula-gramo.

El peso fórmula del hidrato de sulfato de hierro (III), nonahidratado, Fe2(SO4)3 9H20, es 562.0 y se obtiene su­mando los pesos de 2 átomos gramo de hierro (2 X 55.85), 21 átomos gramos de oxígeno (21 X 16), 9 pesos moleculares gramo de agua (9 X 18) y 3 átomos gramo de azufre (3 X 32). En disolución libera 2 iones de hierro (Fe+++) y 3 iones de sulfato (SO4= ). Cambiando la unidad gramo por toneladas o libras se puede hablar de mol tonelada o mol libra.

Ejemplo 1

Determinar el peso molecular del ácido sulfúrico (H2SO4 ). Como el peso molecular es la suma de los pesos de todos los átomos presentes en la molécula, tenemos:

Ejemplo 2.

Determine el peso fórmula (molecular) del cloruro de bario dihidratado (BaCl2 - 2H20)

Como cada molécula 'del cloruro de bario va acompañada de dos moléculas de agua, sumarnos los pesos de todos los átomos indicados en la fórmula para obtener el peso molecular

Ejemplo 3
Determinar el peso molecular y el peso molecular-gramo del nitrato de cobre (11) Cu(NO3)2

En esta fórmula observamos el uso que hacen los químicos de símbolos y reglas del álgebra; así, el paréntesis indica que hay dos grupos nitro (NO3) en la molécula.

El peso molecular en este caso 187.556, expresado en gramos, 187.556 g es el peso molecular-gramo.

Ejercicios:

1. Determine los pesos moleculares (o peso fórmula) de los compuestos siguientes:

a) sulfato de hierro (I1),FeSO4

b) óxido de magnesio, MgO

c) sulfato de aluminio, Al2(SO4)3

d) bióxido de silicio, SiO2

e) fosfato trisódico, Na3PO4

f) cloroplatinato de potasio, K2PtCl6

g) ferricianuro férrico, Fe3[ (Fe(CN)6]2

h) sulfato de calcio dihidratado, CaSO4 · 2H2O

i) benceno, C6H6

j) ácido acético, CH3CO2H

Respuestas

a)151.92      b) 40.32      c) 342.16      d) 60.09      e) 163.948

f) 486.17      g) 591.48    h) 172.18      i) 78.114       j)60.054

Ejemplo 4

¿Cuántos átomos-gramo hay en: (a) 5.00 g de aluminio (Al); (b) 46 g de sodio (Na); (c) 46.465 g de fós­foro (P)? (d) ¿Cuántos moles de fósforo hay en 46.465 g de fósforo si la fórmula de la molécula es P4?; (e) ¿Cuántos átomos hay en 46.465 g de fósforo?; (f)

¿Cuántas moléculas hay, en 46.465 g de fósforo?

Respuestas El peso atómico gramo del Al es 26.97 g, el del Na es 23.00 g y el del P es 30.975 g. Por lo que:

e) Como un átomo-gramo contiene 6.02 X 1023 átomo/-átomo-gramo, 1.5 átomos-gramos de P contendrán:

1.5 átomo-gramo de P X 6.02 X 1023 átomos/átomo-gramo = 9.03 X 1023 átomos de P.

f) Cómo una molécula gramo (mol) contiene 6.02 X 1023 moléculas/molécula-gramo, 0.375 moléculas-gramo

(moles) de P contendrán: 0.375 moléculas-gramo de P X 6.02 X 1023 moléculas/molécula-gramo = 2.26

X 1023 moléculas de P.

Ejemplo 5

a) ¿Cuántos moles (molécula-gramo) y cuántas moléculas hay en 8.00 g de hidróxido de sodio (NaOH)?

Respuesta

Para encontrar el peso molecular gramo del NaOH, buscamos los pesos atómicos gramo de los elementos que lo constituyen. Peso atómico de Na = 23.00; O = 16.00; H = 1.008. Por lo que:

Peso molecular gramo del NaOH = 1 X 23.00 g -i- 1 X 16.000 g -E- 1 X 1.008 g = 40.008 g = 40.0 (por tener sólo tres cifras significativas).

1023 moléculas; 0.2 mol X 6.02 X 1023 moléculas.

Ejercicios: (Continuación)

2. ¿Cuánto pesa: (a) un átomo de hidrógeno (H); (b) un átomo de oxígeno (O); (c) un átomo de plorrio (Pb) ?

3. ¿Cuánto pesa una molécula de: (a) etanol (CH3CH2OH); (b) triacontano, (C30H62); (c) (C1500 H2600 O1000) ?

4. ¿ Cuántos átomos-gramo hay en: (a) 2.50 g de carbono (C); (b) 8.43 g de azufre (S ); (c) 9.17 X 10-3 g

de helio (He); (d) 8.0 lb. de hierro (Fe)?

5. ¿Cuántos átomos-gramo de bario (Ba) y de cloro (Cl) hay en 53.5 g de clorato de bario monohidratado

[ Ba(C1O3)2. H2O]?

6. Por observaciones de difracción de rayos X se observó que los cristales de cloruro de cesio (CsCI) consisten en una distribución ordenada de iones cesio (Cs+) y iones cloruro (Cl-). La unidad estructural fundamen­tal, llamada unidad de celda, es un cubo que contiene un ion cesio y un ion cloruro. La densidad del cloruro de cesio cristalino es de 3.97 g/cm3. Encontrar la longitud de una arista del cubo de unidad de celda. El peso molecular (peso fórmula) del CsCl es 168.4.

Respuestas

2. (a) 1.67 X 10-24 g; (b) 2.66 x 10-23 g; (c) 3.44 x 10-22 g;

3. (a) 7.6 X 10-23g; (b) 1.3 X 10-21 g, (c) 6.1 X 10-20 g,

4. (a) 0.208 at. gramo C; (b) 0.263 at. gramo de S; (c) 2.29 X 10-3 at.-gramo de He.

(d) 32.5 at. gramo de Fe.

5. (a) 0.332 at.-gramo de Ba y 0.664 at.-gramo de Cl.

longitud de la arista = 370.5 X 10-24 cm3 = 4.13 X 10-8 cm = 4.13 Å (Angstroms)

Ejemplo 6

Encontrar la fórmula empírica de un hidrocarburo que contiene 85.6% de carbono (C) y 14.4% de hidrógeno (H).

Respuesta

Lo anterior equivale a dividir las razones de átomos por el término más pequeño (7.12).

Así la fórmula empírica será CH2. La fórmula molecular puede ser la fórmula empírica o un múltiplo de ésta: CH2, C2H4, C3H6, (CH2)n, ya que todas tendrán la misma composición centesimal.

Ejemplo 7

Por análisis de un compuesto inorgánico se encontró la siguiente composición centesimal: sodio (Na) 21.6%; cloro (Cl ), 33.3 % oxígeno, 45.1 % . Determine su fórmula empírica.

Respuesta

100 g de compuesto contienen 21.6 g de Na; 33.3 g de Cl y 45.1 g de O. Los pesos atómicos gramo son Na =

23.00 g, Cl = 35.5 g y O = 16.00 g. Por lo que en 100 g de compuesto hay los siguientes átomos-gramo:

Por lo que la relación de los átomos de Na, Cl, O en el compuesto es 0.937: 0.94: 2.82.

Para expresar esta razón en términos de números enteros, se divide cada término de la razón entre el término

La razón de los átomos de Na, Cl y O es 1:1:3 y la fórmula empírica es NaClO3

Ejemplo 8
Cuando se quemaron en el aire 2.02 g de zinc (Zn) se obtuvieron 2.514 g de óxido de zinc. ¿Cuál es la fórmula empírica del óxido de zinc?

Respuesta

Como la materia no se crea ni se destruye, en 2.514 g de óxido de zinc hay 2.02 g de Zn y (2.514 g-2.02 g) = 0.494 g de oxígeno.

El peso atómico del Zn es 65.38 y el del O es 16.00

La relación de átomos de zinc a oxígeno es 0.031: 0.031. Dividiendo todas las relaciones entre el menor término (en este caso ambos son iguales) se obtiene la relación expresada en números enteros.

La fórmula empírica del óxido de zinc es ZnO.

Ejercicios: (Continuación)

7. Encuentre la fórmula molecular para las substancias que tienen la siguiente composición centesimal:

(a) N = 10.7%; O = 36.8%; Ba = 52.5%;         (b) S = 18.39%; O = 36.78%; K = 44.82%;

(c) C = 31.44%; H = 1.31%; N = 18.34% y     (d) H = 0.50%; Hg = 33.89%; O = 24.34%;

O = 48.91%; Sb = 41.25%.

8. Una substancia de peso molecular 60 tiene la siguiente composición centesimal: C = 20% O = 26.66°/

N = 46.66% y H - 6.66%. ¿Cuál es su fórmula molecular?

9. Encuentre la composición centesimal de cada uno de los siguientes compuestos: (a) tiosulfato de sodio (Na2S2O3); (b) nitrito de amonio (NH4NO2); (c) ferricianuro potásico [K3Fe(CN)6].

10. ¿Cuál es la fórmula molecular de una substancia cuyo peso molecular es 140 y su composición centesimal es 51.42 % de C, 8.57% de H y 40 % de N ?

11. Un compuesto de peso molecular 365.37 tiene la siguiente composición centesimal: 69.03% de C ; 5.24% de H ; 3.83 % de N y 21.89 /o de O. Encuentre su fórmula molecular.

12. Encuentre la fórmula empírica de un compuesto que tiene la siguiente composición centesimal: 8.93% de magnesio (Mg); 23.51% de oxígeno (O); 67.56% de tungsteno (W).

13. Encuentre las fórmulas empíricas de cada uno de los minerales cuya composición centesimal es la siguiente:

a) 16.78 % Na ; 13.16% NH4 ; 0.74% H ; 69.32 % PO4

b) 29.59 % CaO ; 22.19 % MgO ; 48.22% CO2

c) 39.4 % Al2O3 ; 46.6% SiO2; 14.0 % H2O

d) 27.16% MgO ; 60.70% SiO2; 12.14% H2O

14. En 1.63 g de óxido de cromo se han encontrado 1.12 g de cromo.

15. En condiciones especiales se hicieron reaccionar 2.04 g de vanadio (V) con 1.93 g de azufre para dar un compuesto puro. Encuentre la fórmula empírica de este compuesto.

Respuestas
7. (a) Ba (N03)2; (b) K2SO4; (c) C6H3N3O7; (d) Hg2 (Sb2O9H3)2

8. CH4ON2

9. (a) 40.5°/ de S ; 30.4°/ de O y 29.1 29.1% de

10. C6N4H12

(b) 50.0 % de O ; 43.75% de N y 6.25 % de H

(c) 35.56°/ de K ; 25.53°/ de N; 21.88 % de C y 17.02 % de Fe

(d) 10.28°/ de Ca; 65.10°/ de I y 24.62% de O .

11. C21H19NO5

12. MgWO4

13. (a) NaNH4 HPO4

(b) CaDlfg(CO3)2

(c) Al2O3 - 2SiO2 - 2H2O

(d) 2MgO. 3S1O2 - 2H2O

14. Cr2O

15. V2S3

Ecuaciones (reacciones) químicas

Son la representación abreviada del número y naturaleza de cada uno de los reactantes y de sus productos en una reacción química. Los productos y reactantes, se representan por sus símbolos o fórmulas con todas sus propiedades físicas y químicas implícitas en ellos. El número de cada uno se indica con los coeficientes necesarios. Para que se cumpla el principio de la conservación de la materia, "que ni se crea ni se destruye" (ver elementos de Física en el Apéndice), es necesario que ambos miembros tengan números iguales de cada clase de átomos. La determinación de estos valores se llama balancear la ecuación y se puede hacer por tanteos hasta que en ambos miembros se tenga la misma cantidad de átomos de cada elemento. Las ecuaciones químicas no muestran los cambios de energía que hay durante la reacción; por esto sus miembros no se separan con el símbolo de igual (=), sino por una flecha () cuya punta indica el sentido de la reacción, v.gr.:

2NaOH + H2SO4 Na2SO 4 + H20

2Fe + 6HCl FeCl3 + 3H2

Tipos de ecuaciones (reacciones) químicas

Hay cuatro tipos de reacciones: combinación, descomposición, desplazamiento y metatesis o doble desplazamiento.

Combinación
Cuando dos o más substancias, elementos o compuestos se combinan para formar un solo producto; v.gr.:

C + O2 CO2

S + O2 S02

Ca0 + H20 Ca(OH)2

Cada cambio químico ocurre bajo ciertas condiciones específicas. Las tres reacciones anteriores ocurren a temperatura ambiente. El carbono y el oxígeno se pueden también combinar para producir monóxido de carbono (CO) y en condiciones apropiadas el azufre con el oxígeno forma trióxido de azufre (anhídrido sulfúrico) SO3.

2C + O2 2CO

2S + 3O2 2SO3

Descomposición

Es la reacción inversa a la combinación, en donde un solo reactante da varios productos; v.gr.:

2Hg0 2Hg + O2

2KClO3 2KCl + 302

NH4N02 N2 + 2H2O

En la primera el óxido de mercurio (HgO) al calentarse forma mercurio ( Hg) y oxígeno ( O2). En la segunda el clorato de potasio ( KClO3) da cloruro de potasio y oxígeno. En la tercera, el nitrito de amonio ( NH4NO2) por calentamiento produce nitrógeno y agua.

Desplazamiento
Son las reacciones en las que los átomos de un elemento desplazan en un compuesto a los átomos de otro elemento, vr.gr.:

Zn + + CUS04 ZnS04 + Cu

2Fe + + 6HCl 2FeCl3 + 3H2

2Al + + 6NaOH 2Na3AIO3 + 3H2

El zinc (Zn) desplaza al cobre (Cu) del sulfato cúprico (CuSO4) formando sulfato de zinc (ZnO) y cobre (Cu).

El hierro (Fe) desplaza al hidrógeno (H) del ácido clorhídrico (HCl) formando cloruro férrico (FeCl3) e hidrógeno (H).

Metatesis o doble desplazamiento

Ocurre fácilmente en disolución acuosa, particularmente con compuestos iónicos.,Alguno o algunos de los átomos (generalmente como iones) de un compuesto desplazan a uno o varios átomos ,(como iones) de otros compuestos produciendo nuevos compuestos. Los productos pueden reaccionar en forma similar, lo que tiende a producir un equilibrio; para evitarlo, uno o ambas productos deben separarse a medida que se forman. Esto ocurre cuando son insolubles, gaseosos o no ionizables, v.gr.:

AgNO3 + NaCINaNO3 + AgC

Na2S + H2SO4 Na2SO4 + H2S

En la primera reacción el nitrato de plata (AgNO3) reacciona con el cloruro de sodio formando nitrato de sodio (NaNO3) y el cloruro de plata que se separa ( ) como precipitado.

En la segunda, el sulfuro de sodio (Na2S) reacciona con el ácido sulfúrico formando sulfato de sodio (Na2S04) y el ácido sulfhídrico gaseoso que se desprende ().

Ejemplo 9

Exprese las siguientes reacciones con palabras e indique a qué tipo pertenece cada una:

(a) 2Al + 3Br2 2AIBr3              (b) BaCl2 + 2AgNO3 2AgCl + Ba(NO3)2

Respuestas
(a) Dos átomos de aluminio reaccionan con tres moléculas de bromo produciendo dos moléculas de tribro­

muro de aluminio. La reacción es de combinación.

(b) Una molécula de cloruro de bario reacciona con dos moléculas de nitrato de plata produciendo dos moléculas de cloruro de plata que precipitan y una molécula de nitrato de bario. La reacción es de metatesis o

doble desplazamiento.

Ejemplo 10

Balancee cada una de las reacciones siguientes e indique a qué tipo pertenecen:

(a) HCl + MnO2 MnCl2 + H2O Cl2 (b) Mg + N2 Mg3N2

(c) Zn + AgN03 Zn(NO3)2 + Ag

Respuestas
(a) 4HCl + MnO2 MnCl2 + 2H2O + Cl2 es de metatesis o doble descomposición

(b) 3Mg + N2 Mg3N2, es de combinación

(c) Zn + 2AgNO3 Zn(NO3)2 + 2Ag es de desplazamiento.

Eiercicios: (Continuación)

16. Exprese con palabras cada una de las siguientes reacciones, también balancéelas e indique a qué tipo de reacción pertenecen:

(a) Al + N2 AIN        (b) KNO3 KNO2 + O2

(c) A + CuSO4 Al2(SO4)3 + Cu (d) AgNO3 + H2S Ag2S + HNO3

17. Clasifique y balancee cada una de las reacciones siguientes:

(a) Fe3O4 + H2 Fe + H2O     (b) NaCI + H2S04 Na2SO4 + HCl

(c) Al + HCl AICl3 + H2         (d) BaC12 + Na2C03 BaCO3 + NaCI

18. Balancee las siguientes reacciones de combustión:

(a) ( pentano) C5H12 + O2 CO2 + H2O (b) (etanol) C2H5OH+O2 CO2 + H2O

(c) (azúcar) C12H22O11 + O2 CO2 + H2O (d) ( monóxido de carbono) CO+ O2 CO2

(e) ( benceno) C6H6 + O2 CO2 + H2O

19. Escriba las ecuaciones (reacciones) químicas que resuman las siguientes reacciones y balancéelas:

(a) tricloruro de aluminio reacciona con hidrdxido de amonio produciendo hidróxido de aluminio, quo precipita y cloruro de amonio;

(b) Cloro reacciona con yoduro de potasio produciendo cloruro de potasio y yodo, que precipita;

(c) Nitrato de plata reacciona con fosfato trisódico produciendo fosfato de plata, que precipita y nitrato de sodio.

Respuestas
16 (a) Dos átomos de aluminio reaccionan con una molécula de nitrógeno produciendo nitruro de aluminio,

2Al + N2 2AIN: es de combinación.

(b) Dos moléculas de nitrato de potasio se descomponen produciendo dos moléculas de nitrito de potasio y una molécula de oxígeno, 2KNO3 2KNO2 + O2 es de descomposición.

(c) Dos átomos de aluminio reaccionan con tres moléculas de sulfato de cobre (II) produciendo una mo­lécula de sulfato de aluminio y tres átomos de cobre, 2Al + 3CuSO4 Al2(SO4)3 + 3Cu; es de desplazamiento.

(d) Dos moléculas de nitrato de plata reaccionan con ácido sulfhídrico produciendo sulfuro de plata que precipita y ácido nítrico, 2AgNO3 + H2S Ag2S + . 2HNO3; es de doble desplazamiento.

17. (a) es de desplazamiento; Fe3O4 + H2 3Fe + H20

(b) es de doble desplazamiento; 2NaCl + H2SO4 Na2SO4 + 2HCI

(c) es de desplazamiento; 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2

(d) es de doble desplazamiento; BaCl2 + Na2C03BaCO3 + 2NaCl

18, (a) C5H12 + 8O2 5CO2 + 6H2O             (b) C2H5OH + 3O2 2CO2 + 3H2O

(c) C12H22O11 + 12O2 12CO2 + 11H2O     (d) 2CO + O2 2CO2

( e) 2C6H6 + 15O2 12CO2 + 6H2O

.19. (a) AICl3 + 3NH4OH Al(OH)3 + 3NH4Cl (b) Cl2 + 2KI 2KCl + I2

(c) 3AgNO3 + Na3PO4 Ag3PO4 + 3NaNO3