Grado 10
  1. Materia y sus propiedades  1.1. Estados de la materia  1.2. Propiedades físicas y químicas de la materia  1.3. Clasificación de sustancias (elementos, compuestos, mezclas)  1.4. Cambios en la Materia (Cambios Físicos y Químicos)  1.5. Ley de conservación de la masa y ley de proporciones definidas
  2. Estructura Atómica  2.1. Desarrollo histórico del modelo atómico  2.2. Partículas subatómicas (protones, neutrones, electrones)  2.3. Número atómico, número de masa e isótopos  2.4. Configuración Electrónica y Niveles de Energía  2.5. Valencia, formación de iones y estado de oxidación
  3. Tabla periódica  3.1. Historia y desarrollo de la tabla periódica  3.2. Ley periódica moderna y tendencias periódicas  3.3. Grupos y períodos en la tabla periódica  3.4. Tendencias en la Tabla Periódica  3.5. Metales, no metales, metaloides y sus propiedades  3.6. Gases nobles y su inercia química
  4. Enlace químico  4.1. Formación de Enlaces Químicos (Regla del Octeto)  4.2. Enlace iónico y propiedades de los compuestos iónicos  4.3. Enlace covalente y propiedades de los compuestos covalentes  4.4. Enlace metálico y sus propiedades  4.5. Geometría molecular y teoría VSEPR  4.6. Polaridad y momento dipolar de las moléculas  4.7. Fuerzas intermoleculares
  5. Reacciones y Ecuaciones Químicas  5.1. Tipos de Reacciones Químicas  5.2. Escribir y balancear ecuaciones químicas  5.3. Ley de conservación de la masa en reacciones químicas  5.4. Factores que afectan las reacciones químicas  5.5. Catalizadores y su papel en las reacciones químicas  5.6. Reacciones exotérmicas y endotérmicas
  6. Estequiometría y Cálculos Químicos  6.1. Concepto del mol y número de Avogadro  6.2. Masa molar y conversiones gramo-mol  6.3. Fórmula empírica y molecular  6.4. Cálculos estequiométricos y rendimiento químico  6.5. Reactivos Limitantes y en Exceso
  7. Ácidos, Bases y Sales  7.1. Propiedades y Definiciones de Ácidos y Bases (Arrhenius, Bronsted-Lowry, Lewis)  7.2. Escala de pH, pOH e Indicadores  7.3. Reacciones de neutralización y formación de sales  7.4. Fuerza de Ácidos y Bases (Ácidos y Bases Fuertes vs. Débiles)  7.5. Ácidos y Bases Comunes en la Vida Diaria  7.6. Sales, su solubilidad y aplicaciones
  8. Metales y No Metales  8.1. Propiedades físicas y químicas de los metales  8.2. Propiedades físicas y químicas de los no metales  8.3. Serie de Reactividad de Metales y Reacciones de Desplazamiento  8.4. Extracción de metales de los minerales  8.5. Corrosión, sus causas y prevención  8.6. Aleaciones, su composición y usos
  9. El carbono y sus compuestos  9.1. Alótropos del Carbono  9.2. Hidrocarburos y su clasificación (alcanos, alquenos, alquinos)  9.3. Grupos funcionales en compuestos orgánicos  9.4. Nomenclatura de compuestos orgánicos (sistema IUPAC)  9.5. Isomería en química orgánica (estructural y geométrica)  9.6. Reacciones orgánicas importantes (combustión, adición, sustitución, polimerización)  9.7. Aplicaciones de compuestos orgánicos en la industria y la vida diaria
  10. Química Ambiental  10.1. Contaminación del Aire (Fuentes, Efectos y Control)  10.2. Contaminación del agua (causas, efectos y remedios)  10.3. Efecto invernadero y calentamiento global  10.4. Agotamiento de la capa de ozono y sus efectos  10.5. La química verde y sus aplicaciones  10.6. práctica de química sostenible
  11. Termoquímica  11.1. Cambios de Calor y Energía en Reacciones Químicas  11.2. Reacciones Exotérmicas y Endotérmicas  11.3. Entalpía, cambio de entalpía y calor de reacción  11.4. Capacidad calorífica específica y calorimetría  11.5. Cambios de Energía en Reacciones de Combustión
  12. Electroquímica  12.1. Electrolitos y no electrolitos  12.2. Electrólisis y sus aplicaciones (galvanoplastia, extracción de metales)  12.3. Reacciones Redox (oxidación y reducción)  12.4. Celda galvánica y serie electroquímica  12.5. Corrosión y métodos de prevención electroquímica
  13. Cinética química y equilibrio  13.1. Tasa de reacciones químicas y su medición  13.2. Factores que afectan la velocidad de reacción (catalizador, temperatura, concentración)  13.3. Reversible and irreversible reactions  13.4. Equilibrio dinámico y constante de equilibrio  13.5. El principio de Le Chatelier y sus aplicaciones
  14. Gases y Leyes de los Gases  14.1. Propiedades de los gases y teoría cinético-molecular  14.2. Ley de Boyle (Relación Presión-Volumen)  14.3. La Ley de Charles  14.4. Ley de Gay-Lussac  14.5. Ley combinada de los gases y ley de los gases ideales  14.6. Gases reales vs gases ideales
  15. Química Nuclear  15.1. Introducción a la radiactividad y las reacciones nucleares  15.2. Tipos de desintegración radiactiva (alfa, beta, gamma)  15.3. Vida media y aplicaciones de los isótopos radiactivos  15.4. Reacciones de fisión y fusión nuclear  15.5. Generación de energía nuclear y su impacto ambiental

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Reacciones y Ecuaciones Químicas


Las reacciones químicas son procesos en los cuales las sustancias, llamadas reactivos, se transforman en diferentes sustancias, llamadas productos. Estos procesos pueden implicar la ruptura de enlaces en los reactivos y la formación de nuevos enlaces en los productos. Las reacciones químicas son fundamentales para la química y se utilizan en las industrias, los procesos ambientales e incluso en nuestra vida cotidiana, como cocinar, respirar y cultivar plantas.

¿Qué es una reacción química?

Una reacción química implica la reorganización de átomos y un cambio en la composición química de las sustancias. Un ejemplo clásico de una reacción química es la combustión del hidrógeno en oxígeno para formar agua:

2H 2 + O 2 → 2H 2 O
En esta reacción, el gas hidrógeno (H2) se combina con el gas oxígeno (O2) para formar agua (H2O).

Ecuación química

Una ecuación química es una forma de representar las reacciones químicas de manera concisa. Una ecuación química tiene reactivos a la izquierda, productos a la derecha y una flecha que indica la dirección de la reacción.

Por ejemplo, hagamos óxido de magnesio reaccionando magnesio con oxígeno:

2Mg + O 2 → 2MgO
Esta ecuación nos dice que dos moléculas de magnesio reaccionan con una molécula de oxígeno para formar dos moléculas de óxido de magnesio.

Partes de una ecuación química

Una ecuación química se compone de los siguientes elementos:

  • Reactivos: Las sustancias iniciales en una reacción.
  • Producto: La sustancia formada por la reacción.
  • Coeficientes: Números colocados antes de las fórmulas para balancear la ecuación.
  • Subíndices: Números en una fórmula que indican la cantidad de átomos.

Ejemplo de una ecuación química

Consideremos la reacción del gas nitrógeno y el gas hidrógeno para formar amoníaco:

N 2 + 3H 2 → 2NH 3
En esta ecuación:
  • El gas nitrógeno (N2) y el gas hidrógeno (H2) son los reactivos.
  • El amoníaco (NH3) es el producto.
  • La ecuación está balanceada porque hay igual cantidad de átomos de nitrógeno e hidrógeno en ambos lados.

Balanceo de ecuaciones químicas

El balanceo de ecuaciones químicas es necesario porque la ley de conservación de la masa establece que la materia no puede ser creada ni destruida en reacciones químicas normales. Para balancear una ecuación química, asegúrese de que el número de átomos de cada tipo en el lado de los reactivos sea igual al número en el lado de los productos.

Pasos para balancear ecuaciones químicas

  1. Escribe la ecuación no balanceada.
  2. Cuenta el número de cada tipo de átomo en los reactivos y productos.
  3. Agrega coeficientes para igualar el número de átomos en ambos lados.

Por ejemplo, balanceemos la combustión del etano (C2H6):

C 2 H 6 + O 2 → CO 2 + H 2 O
Cuando contabilizamos los átomos, vemos:
  • Carbono: 2 en C2H6, 1 en CO2.
  • Hidrógeno: 6 en C2H6, 2 en H2O.
  • Oxígeno: 2 en O2, 2 en CO2 y 1 en H2O.
Agregando los coeficientes:
2C 2 H 6 + 7O 2 → 4CO 2 + 6H 2 O
La ecuación ahora está balanceada.

Tipos de reacciones químicas

Las reacciones químicas pueden clasificarse en varias categorías amplias:

1. Reacciones de combinación

En una reacción de combinación, dos o más sustancias se combinan para formar un solo producto. Por ejemplo:

2H 2 + O 2 → 2H 2 O
Aquí los gases hidrógeno y oxígeno se combinan para formar agua.

2. Reacciones de descomposición

En reacciones de descomposición, un solo compuesto se descompone en dos o más sustancias más simples. Por ejemplo:

2HgO → 2Hg + O 2
El óxido de mercurio (II) se descompone en mercurio y gas oxígeno.

3. Reacciones de desplazamiento o sustitución

En estas reacciones, un elemento en el compuesto es desplazado por otro elemento. Un ejemplo de esto es la reacción entre el hierro y el sulfato de cobre (II):

Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu
El hierro desplaza al cobre en el sulfato de cobre.

4. Reacciones de doble desplazamiento

Estas reacciones implican el intercambio de iones entre dos compuestos. Un ejemplo clásico de esto es la reacción entre cloruro de bario y sulfato de sodio:

BaCl 2 + Na 2 SO 4 → BaSO 4 + 2NaCl
Se forman sulfato de bario y cloruro de sodio.

5. Reacciones de combustión

En una reacción de combustión, una sustancia reacciona con oxígeno para liberar energía en forma de calor y luz. Una reacción típica es la del etano:

2C 2 H 6 + 7O 2 → 4CO 2 + 6H 2 O

Reacciones exotérmicas y endotérmicas

Las reacciones químicas pueden liberar o absorber energía.

Reacciones exotérmicas

Las reacciones exotérmicas liberan energía en forma de calor. Las reacciones de combustión son un ejemplo común. En la reacción de quemar hidrógeno en oxígeno, la energía liberada es:

2H 2 + O 2 → 2H 2 O

Reacciones endotérmicas

Las reacciones endotérmicas absorben energía del entorno. Un ejemplo de esto es la fotosíntesis:

6CO 2 + 6H 2 O + Energía (luz solar) → C 6 H 12 O 6 + 6O 2
Las plantas absorben la luz solar y convierten el dióxido de carbono y el agua en glucosa y oxígeno.

Ley de conservación de la masa

Esta ley establece que la masa no se crea ni se destruye en una reacción química. Esto es importante para el balanceo de ecuaciones químicas, porque la masa total de los reactivos es igual a la masa total de los productos.

masa de reactivos Masa de productos

Catalizador

Los catalizadores son sustancias que aceleran las reacciones químicas sin ser consumidas en el proceso. Proporcionan una vía de reacción alternativa con menor energía de activación. Las enzimas son catalizadores biológicos en organismos vivos.

Ecuaciones químicas balanceadas y estequiometría

La estequiometría implica el uso de una ecuación balanceada para determinar la proporción de reactivos y productos en una reacción química. Para los cálculos, se utilizan los coeficientes en la ecuación balanceada para determinar moles, masa y volumen.

Conclusión

Las reacciones y ecuaciones químicas son importantes para entender la química. Muestran cómo diferentes sustancias interactúan y cambian, permitiéndonos predecir la formación de productos y calcular las cantidades involucradas en las reacciones. El balanceo de ecuaciones garantiza la conservación de la masa, lo cual es esencial para cálculos químicos precisos. Reconocer diferentes tipos de reacciones puede ayudar a entender el comportamiento de compuestos y elementos en diferentes contextos.


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