4. Reaccións químicas

Principal Arriba Enunciados

CAMBIOS FÍSICOS E CAMBIOS QUÍMICOS

Na Natureza atopámonos con moitos procesos de cambio. Estes procesos podémolos dividir en dous grandes grupos: cambios físicos e cambios químicos. En que se diferencian?

CAMBIOS QUÍMICOS: son procesos de cambio nos que cambia a natureza das sustancias, unhas sustancias transfórmanse noutras diferentes. Un exemplo telo na comida, cando preparamos un prato uns ingredientes que compramos no súper transfórmanse ao cociñalos nunha comida deliciosa que se diferencia bastante dos ingredientes de partida.

CAMBIOS FÍSICOS: son procesos de cambio nos que non cambia a natureza das sustancias, as sustancias seguen sendo as mesmas despois do cambio. Por exemplo cambiar un corpo de sitio, quentalo, facelo cambiar de estado, non supón que se converta nunha sustancia diferente.

EXERCICIOS PARA PRACTICAR

CONCEPTO DE REACCIÓN QUÍMICA

Os cambios químicos coñecémolos como reaccións químicas. 

Reacción química é un proceso de cambio no que unhas sustancias que chamamos reactivos transfórmanse noutras sustancias diferentes que chamamos produtos e que presentan distintas propiedades que os reactivos.

EXERCICIOS PARA PRACTICAR

COMPOÑENTES DUNHA REACCIÓN QUÍMICA

Na reacción química anterior temos unhas sustancias iniciais que se transforman noutras: Cales son? A estas sustancias chamámolas reactivos.

Como consecuencia da reacción que sofren os reactivos aparecen outras sustancias: Cales son? A estas sustancias chamámolas produtos.

En toda reacción química temos reactivos e produtos, os reactivos son as sustancias iniciais e os produtos as sustancias que se obteñen ao final. Dito así parece que unha reacción química é un truco de maxia no que desaparecen sustancias e aparecen outras. Que ocorre realmente nunha reacción química? Xa vimos que as sustancias químicas podiámolas representar por fórmulas químicas nas que os átomos están unidos por enlaces. Os reactivos rompen os seus enlaces e os átomos agora poden organizarse doutra forma formando novos enlaces para formar os produtos. Xa que logo nunha reacción química o que ocorre é a rotura duns enlaces e a formación doutros para dar os produtos. Os átomos son os mesmos pero as sustancias cambian pois os átomos agrúpanse doutra forma.

Imaxínache un baile no que participan moitas parellas. Esas parellas válennos como símil dos compostos químicos. Cando cambia a canción as parellas sepáranse para formar novas parellas que seguen bailando. Isto é o que pasa durante unha reacción química, nos compostos sepáranse os átomos que enseguida se xuntan con outros átomos para formar novos compostos. É un símil, pero pode ser útil para entender as reaccións químicas.

EXEMPLOS DE REACCIÓNS QUÍMICAS

A) Combustión. 

Neste vídeo observaremos dúas reaccións de combustión. Para toda reacción de combustión necesitamos un combustible e un comburente. Cal é cada un destes nas reaccións que vemos a continuación? Que medidas de seguridade deberiamos tomar?

Representación deestas reaccións:

Metano + Osíxeno ---> Dióxido de carbono + Auga

Cacao + Osíxeno ---> Dióxido de carbono + Auga + Cinza

B) Síntese da auga.

Outra reacción de combustión é a síntese do auga. É unha reacción que proporciona moita enerxía. O seu control a través de pilas de combustible pode ser unha alternativa aos hidrocarburos nos medios de transporte.

Representación deesta reacción:

Hidróxeno + Osíxeno ---> Auga

C) Reacción do bicarbonato de sodio cun ácido.

Esta é unha reacción sinxela e non perigosa que podemos facer todos en casa.

Representación desta reacción:

Bicarbonato de sodio + Vinagre ---> Acetato de sodio + Dióxido de carbono + Auga

D) Oxidación dos metais.

A corrosión do ferro é unha das reaccións que máis diñeiro nos fai perder, como diminuíla. Vémolo neste vídeo.

Representación destas reaccións:

Ferro + Auga + Osíxeno ---> Óxido de ferro

Ferro + Aluminio + Auga + Osíxeno ---> Non se oxida o ferro

E) Respiración celular. 

A respiración celular é unha reacción parecida á combustión, pero non é igual, en que se diferencia?

Representación desta reacción:

Glucosa + Osíxeno ---> Dióxido de carbono + Auga + Enerxía

F) Fotosíntese.

A fotosíntese é a reacción básica que mantén a vida sobre a Terra. Atópaslle algún parecido coa respiración celular?

Representación desta reacción:

Dióxido de carbono + Auga + Luz solar --->  Hidratos de carbono + Osíxeno

EXERCICIOS PARA PRACTICAR

CONSERVACIÓN DA MASA NAS REACCIÓNS

Cando se produce unha reacción os reactivos transfórmanse en produtos, pero xa vimos que non é que desaparezan unhas sustancias e que aparezan outras da nada, é unha transformación dunhas sustancias noutras. Como? Os reactivos e os produtos están formados de átomos. As agrupacións de átomos que dan lugar ás substancias químicas chamámolas moléculas. Os átomos das moléculas dos reactivos téñense que separar para organizarse doutra forma para dar as moléculas dos produtos. Os átomos son os mesmos pero asociados de forma diferente.

Fíxache nesta simulación, da Universidade de Colorado, na que necesitamos un número determinado de elementos para formar certas asociacións.

Primeira experiencia:

Apartado SÁNDWICHS

a) Prepara sándwichs de queixo a partir de rebanadas de pan e liscos de queixo, o obxectivo é conseguir formar sándwichs completos, sen que sobre nada.

b) Da mesma maneira prepara sándwichs de carne e queixo.

c) En Personalizado deseña un tipo de sándwichs e tenta formalos sen que sobre nada.

Segunda experiencia:

Apartado MOLÉCULAS

a) Escolle facer auga, a partir de moléculas de hidróxeno e osíxeno consegue formar moléculas de auga, sen que sobre nada.

b) Escolle facer amoníaco, a partir de moléculas de nitróxeno e hidróxeno consegue formar moléculas de amoníaco, sen que sobre nada.

c) Escolle queimar metano, a partir de moléculas de metano e osíxeno consegue formar moléculas de dióxido de carbono e auga, sen que sobre nada.

Terceira experiencia:

Apartado XOGO

Se te atreves co xogo, a gozar.

As reaccións químicas representámolas por ecuacións químicas. O número de moléculas de cada sustancia debe ser tal que o número de átomos de cada elemento coincida en reactivos e produtos. Isto é o que se chama axustar ou balancear unha ecuación química.

Axusta algunhas ecuaciones químicas axudándoche da seguinte simulación da Universidade de Colorado.

Cuarta experiencia:

Apartado INTRODUCIÓN

a) Axusta a reacción de produción de amoníaco engadindo reactivos e produtos, podes axudarte das ferramentas.

b) Axusta a reacción de disociación da auga engadindo reactivos e produtos, podes axudarte das ferramentas.

c) Axusta a reacción de combustión do metano engadindo reactivos e produtos, podes axudarte das ferramentas.

Quinta experiencia:

Apartado MODO XOGO

Engade reactivos e produtos en cada unha das reaccións que che aparecen e revisa o resultado cando creas que as tes axustadas.

Se os átomos dos reactivos son os mesmos que hai nos produtos é fácil entender que nas reaccións químicas consérvase a masa, a masa consérvase nas reaccións químicas porque os átomos non se crean nin se destrúen nas mesmas, senón que se reorganizan doutra forma dando lugar a novos compostos.

O lei de conservación da masa foi enunciada en 1785 polo francés Antoine-Laurent de Lavoisier (1743-1794).

EXERCICIOS PARA PRACTICAR

VELOCIDADE DE REACCIÓN

As reaccións cando se producen poden ser rápidas ou lentas, por exemplo cando un petardo explota é unha reacción moi rápida, pero cando se oxida o ferro é unha reacción moi lenta. Pero a velocidade dunha determinada reacción podémola modificar variando certas condicións. Observa este vídeo:

Sabes dicir de que factores depende a velocidade dunha reacción?

PRODUTOS NATURAIS E SINTÉTICOS

  As substancias naturais atopámolas na natureza, entre elas atopamos o amidón, a vitamina C ou acedo ascórbico, a fructosa, a sacarosa, fibras como a seda, o algodón, o liño, ou polímeros como a celulosa e o caucho. Pero tamén hai substancias tóxicas que podemos atopar na natureza, biotoxinas en peixes e mariscos, solanina nas partes verdes de patacas, nitratos en verduras de folla, especialmente leituga e espinacas, ou as toxinas de moitos fungos ou cogomelos naturais.

   As substancias sintéticas elaborámolas no laboratorio ou na industria, imitando a substancias naturais que xa existen ou creando substancias que nunca existiron na natureza como os plásticos e fibras sintéticas.

   Se che dan a escoller entre unha substancia natural e sintética cal escolles? por que? cales son mellores?

   Xa postos a buscar produtos saudables, sexan naturais ou sintéticos, debemos fixarnos no papel da publicidade á hora de tomar a decisión de consumir un produto ou outro. Lemos a publicidade dos produtos que compramos? Fiámonos das bondades que nos prometen co seu consumo? Como saber se estamos a consumir un alimento saudable?

   Analicemos algúns dos chamados alimentos funcionais. Que é un alimento fucional? é todo alimento que, ademais do seu valor nutritivo, contén compoñentes biológicamente activos que achegan algún efecto engadido e beneficioso para a saúde e reducen o risco de contraer certas enfermidades.

   No Blogue Scientia, do profesor José Manuel López Nicolás, Catedrático de Bioquímica e Bioloxía Molecular no Departamento de Bioquímica e Bioloxía Molecular da Universidade de Murcia, trata de moitos destes temas, pero uno que me parece paradigmático, para entender como funciona a industria nestes aspectos, é o caso do produtos que coñecemos como Actimel. Déixovos a ligazón para que a leades e me digades que vos parece.

   La verdadera historia del Actimel (I)

   La verdadera historia del Actimel (II): ¿Me siento engañado por Danone?

   Fixádevos na publicidade dos produtos que atopamos no súper, esta claro que hai moito de engano, pero o que nunca vos vai a enganar é unha froita ou verdura que non leva ningún reclamo para que a compremos, pero está chea de produtos saudables, que ademais nos aforrarán diñeiro.

PLÁSTICOS RECICLABLES

  Os plásticos son materiais sintéticos, obtidos de dereivados do petróleo, ou de produtos naturais, que están formados por moléculas xigantes, que chamamos macromoléculas, como nelas repítese unha secuencia de átomos moitas veces coñécense como polímeros, a este grupo de substancias pertencen non só os plásticos se non tamén outras substancias como fibras, elastómeros, recubrimentos ou adhesivos.

   Imos achegarnos ao mundo dos plásticos a través da reciclaxe, que xa sabedes que é moi importante ao tratarse de substancias que na natureza contaminan durante períodos inmensos de tempo.

   Os materiais plásticos que podemos atopar á venda presentan uns símbolos que nos anuncian o tipo de plástico de que se trata e a posibilidade de ser reciclado. Neste caso, o símbolo de reciclado está formado por un triángulo de tres frechas que conteñen un número e unhas letras que sinalan o tipo de material. Podemos atopar no mercado os seguintes símbolos:

   Estes son algúns exemplos de plásticos que podemos atopar por casa ou cando imos ao súper.

   PET ou PETE (Polietileno tereftalato) 1. É un dos plásticos máis comúns, é lixeiro, non é caro e é fácilmente reciclable, usado sobre todo para envasar alimentos e bebidas. A maioría das botellas de auga que se comercializan en España están feitas a partir de PET. Unha vez reciclado, pódese utilizar, por exemplo, na elaboración de fibras textiles e pezas de automóbil.

Botella de auga mineral Bote de maionesa
Botella de aceite Envase de lavavaixelas

   HDPE (Polietileno de alta densidade) 2. Grazas a súa versatilidade e resistencia química utilízase, sobre todo, en envases, en produtos de limpeza de fogar ou químicos industriais, como botellas de champú, deterxente, cloro, etc. Recíclase de moi diversas formas, como en tubos, botellas de deterxentes e limpiadores, mobles de xardín, etc.

Bolsa de supermercado Bolsa de supermercado
Bote de champú Bote de xel de baño
Envase de limpiador vitrocerámicas Envase de deterxente

   V ou PVC (Vinílicos ou Cloruro de Polivinilo) 3. É moi resistente. Non se usa para alimentos, senón para a fabricación de produtos de alta resistencia como fiestras ou materiais para construción. Unha vez reciclado, pode servir para a fabricación de paneles, tarimas, tapetes, etc.. O PVC pode soltar diversas toxinas (non hai que queimalo nin deixar que toque alimentos).

   PEBD (Polietileno de baixa densidade) 4. Este plástico forte, flexible e transparente pódese atopar nalgunhas botellas e bolsas moi diversas (da compra ou para comida conxelada, pan, etc.), algúns mobles e alfombras, entre outros. Tralo seu reciclado, pódese utilizar de novo en contenedores e papeleras, sobres, paneles, tuberías ou baldosas.

Envase de rollos de cociña

Envase de rollos de papel hixiénico

   PP (Polipropileno) 5. O seu alto punto de fusión permite envases capaces de conter líquidos e alimentos quentes. Utilízase na fabricación de envases médicos, yogures, palliñas, botes de ketchup, tapas, algúns contenedores de cociña, etc. Ao reciclarse pódense obter sinais luminosos, cables de batería, escobas, cepillos, anciños, cubos, bandexas, etc.

Envase de pasta Envase de pañuelos de papel
Tarrina de CDs Tarrina de CDs
Fiambrera Envase de deterxente

   PS (Poliestireno) 6. Utilizado en pratos e vasos de usar e tirar, oveiras, bandexas de carne, etc. O seu baixo punto de fusión fai posible que poida derretirse en contacto coa calor. Tralo seu reciclaje, pódense obter diversos produtos como material para edificación, aislantes, etc.

Tarrina de CDs Caixa de bombóns
Bandexa de supermercado Envase de palillos

   Outros plásticos 7. Neste caixón de sastre inclúense unha gran diversidade de plásticos moi difíciles de reciclar, como o policarbonato, e que serven para elaborar DVD´s, lentes de sol, MP3 ou PC´s.

Bolsa de pistachos Envase de toalliñas húmidas
Xarra filtradora de auga
SMMA - Estireno metilmetacrilato
SAN - Estireno acrilonitrilo
Xarra filtradora de auga
ASA - Acrilonitrilo estireno acrilato
ABS - Acrilonitrilo butadieno estireno

   Como variantes destes símbolos de materiais plásticos pódense atopar só cos números, sen os acrónimos, ou co anel máis groso de Moebius e, no seu interior, o número que corresponda. Si o acrónimo leva unha "R" diante, significa que o produto contén materiais plásticos reciclados. Pola súa banda, si o símbolo leva o acrónimo ABS, refírese ao acrilonitrilo butadieno estireno, un plástico moi duro utilizado en automoción e en usos tanto industriais como domésticos.

   Está claro que non todo o plástico recíclase. Gran parte dos plásticos que usamos vai parar ao océano. Pero o mar non os destrúe. Esta enorme cantidade de plástico en pequenos fragmento está poñendo en perigo os ecosistemas mariños.

PRÁCTICAS DE REACCIÓNS

  •   Combustión: A conquista do lume.

    "A conquista do lume" é unha novela escrita por J. H. Rosny en 1911, considerada a primeira obra de "novela prehistórica", foi levada ao cinema 70 anos despois por Jean-Jacques Annaud, co título de "A conquista do lume". Merece a pena vela, a historia de como conquistamos o lume tamén é a historia de como nos fixemos homes.

   Tentaremos reproducir o proceso de obter lume a partir de fregar dúas madeiras, o rozamento produce calor e este fai reaccionar a madeira co osíxeno do aire. Parece fácil pero non o é, tamén necesitamos altas doses de habilidade e de paciencia.

  •   Combustión: O chisqueiro de aceite.

    O chisqueiro de aceite vai permitir reciclar un produto moi contaminante, como é o aceite usado das nosas cociñas, usándoo de combustible para obter unha fonte de luz e de calor. Con é poderemos facer outros experimentos.

 

  •   Saponificación: Facendo xabón.

    A reacción de saponificación obra o milagre de quitar as manchas de graxa con auga, dúas substancias que son inmiscibles, e por tanto non ligan ben, pero grazas ao xabón podémolas unir e conseguir quitar as manchas de graxa da nosa roupa. E non só as manchas, o xabón grazas á súa acción de limpeza tamén elimina os microorganismos da sucidade, axudando a salvar moitas vidas alí onde se usa.

    FACENDO XABÓN

Arriba Enunciados
WWW.ALONSOFORMULA.COM
Formulación Inorgánica  Formulación Orgánica 
Formulación Inorgánica  Formulación Orgánica 
Formulació Inorgánica  Formulació Orgánica 
Ezorganikoaren Formulazioa  Nomenclature of Inorganic Q. 
Física y Química de ESO  Física e Química de ESO 
FQ de 1º de Bachillerato  FQ de 1º de Bacharelato 
Química de 2º de Bachillerato  Prácticas de Química