UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS
UNMSM-CENTRO PREUNIVERSITARIOCiclo 2015-IUNIVERSIDAD NACIONAL
MAYOR DE SAN MARCOSUniversidad del Per, DECANA DE AMRICACENTRO
PREUNIVERSITARIOQumicaSEMANA N 7
REACCIONES QUIMCAS, BALANCE DE ECUACIONES Y REACCIONES
NUCLEARES
Las reacciones qumicas son procesos en los cuales las sustancias
denominadas reactivos o reactantes se transforman en nuevas
sustancias denominados productos. Las reacciones qumicas se
representan a travs de ecuaciones qumicas:
En la prctica, toda reaccin qumica debe ser representada
correctamente; en el caso de la reaccin del metal magnesio con el
cido clorhdrico, se observa el desprendimiento de un gas: el
hidrgeno molecular.
Esta reaccin de desplazamiento se debe representar correctamente
con la siguiente ecuacin:
Mg(s) + 2HCl (ac) MgCl2(ac) + H2(g)
Cuando la reaccin se presenta correctamente balanceada se
ratifica la ley de la conservacin de las masas conocida como Ley de
Lavoisier, presente en toda reaccin qumica. Para tal efecto, se
cumple que el nmero de tomos de cada elemento deber ser igual en
ambos miembros de la ecuacin. Luego, la masa total de los
reactantes ser igual a la masa total de los productos.
TIPOS DE REACCIONES
A) Por la naturaleza de los reactantes
Reaccin de adicin
NH3(g) + HCl(g) NH4Cl(s)
Reaccin de sustitucin o desplazamiento simple
Zn(s) + 2HCl(ac) ZnCl2(ac) + H2(g)
Reaccin de doble sustitucin o mettesis:
2HBr(ac) + Ba(OH)2(ac) BaBr2(ac) + 2H2O(l)
Reaccin de descomposicin
2N2O(g) + calor 2N2(g) + O2(g)
B) Por la energa involucrada
Reaccin endotrmica
2Cu(s) + O2(g) + calor 2 CuO(s)
Reaccin exotrmica
2Al(s) + 6HCl(ac) 2Al Cl3(ac) + 3H2(g) + calor
C) Por la composicin final
Reaccin reversible
H2 (g) + I2 (g) + calor 2 HI (g)
Reaccin irreversible
Zn(s) + 2HCl(ac) ZnCl2(ac) + H2(g)
D) Por el nmero de oxidacin Reacciones redox SnCl2(ac) +
2FeCl3(ac) SnCl4(ac) + 2FeCl2(ac)
Reduccin: Fe3+ + 1e Fe2+ Oxidacin: Sn2+ 2 e Sn4+
Igualando el N de electrones perdidos y ganados para obtener los
coeficientes que igualan la reaccin:
Reduccin:2 Fe3++2 e 2 Fe2+ Oxidacin:Sn2+2e Sn4+
Reacciones no redox KOH + HCl KCl + H2OREACCIONES NUCLEARES
Son transformaciones que se producen a nivel del ncleo; de este
modo, un elemento se transforma en otro elemento.
Se clasifican en:
A) Reacciones de descomposicin radiactiva
Po Pb Bi Po Pb
B) Fisin nuclear
C) Fusin nuclear
SEMANA N 7 REACCIONES QUMICAS Y NUCLEARES.
1.Las ecuaciones qumicas son las representaciones de los cambios
qumicos que ocurren en la naturaleza, cambios como por ejemplo la
formacin de una sal (NaBr), la combustin de una sustancia o la
oxidacin de un metal. En todos estos cambios se cumple la ley de la
conservacin de la materia. Aunque esto ltimo no se cumple en las
reacciones nucleares en las cuales parte de la materia es
convertida en energa. Al respecto, marque la secuencia correcta de
verdadero (V) o falso (F)
I.Las reacciones qumicas se pueden clasificar segn el
comportamiento de las sustancias reaccionantes.II.En las ecuaciones
qumicas, los coeficientes estequiomtricos evidencian la conservacin
de la materia.III.En las reacciones nucleares se liberan partculas
nucleares y energa.
A) FVVB) FFVC) VVVD) VVFE) VFV
Solucin:
I.VERDADERO. Las reacciones qumicas se pueden clasificar segn el
comportamiento de las sustancias reaccionantes, pueden ser de
adicin, descomposicin, sustitucin y mettesis.II.VERDADERO. En las
ecuaciones qumicas los coeficientes estequiomtricos evidencian la
conservacin de la materia, ya que igualan la misma cantidad de
tomos en ambos miembros de la reaccin.III.VERDADERO. En las
reacciones nucleares se liberan partculas nucleares como las
emisiones alfa y beta y energa en forma de ondas
electromagnticas.Rpta.: C
2.Indique la correspondencia correcta entre clasificacin segn el
comportamiento de las sustancias y reaccin:
a) Descomposicin( ) Zn(s) + 2 HCl(ac) ZnCl2(ac) + H2(g)b)
Adicin( ) CaCO3(s) + calor CO2(g) + CaO(s)c) Mettesis( ) CaO(s) +
H2O( ) Ca(OH)2(ac)d) Sustitucin( ) NaOH(ac) + HNO3(ac) NaNO3(ac) +
H2O() + calor
A) adcbB) dabcC) abdcD) cdbaE) cbad
Solucin:
a) Descomposicin( d )Zn(s) + 2HCl(ac) ZnCl2(ac) + H2(g)b)
Adicin( a )CaCO3(s) + calor CO2(g) + CaO(s)c) Mettesis( b )CaO(s) +
H2O( ) Ca(OH)2(ac)d) Sustitucin ( c )NaOH(ac) + HNO3(ac) NaNO3(ac)
+ H2O( l ) + calorRpta.: B
3.Indique la reaccin que es exotrmica y redox a la vez.
A) CaCO3(s) + Q CaO(s) + CO2(g)
B) (NH4)2Cr2O7(s) + Q N2(g) + 4H2O(g) + Cr2O3(s)
C) 2 CO(g) + O2(g) 2 CO2(g) + Q
D) CaO(s) + H2O() Ca(OH)2(s) + Q
E) NaOH(s) + HC(ac) NaC(s) + H2O() + Q
Solucin:
A) CaCO3(s) + Q CaO(s) + CO2(g) endotrmica , no redoxB)
(NH4)2Cr2O7(s) + Q N2(g) + 4H2O(g) + Cr2O3(s) endotrmica ,
redox
C) 2 CO(g) + O2(g) 2 CO2(g) + Q exotrmica, redox
D) CaO(s) + H2O() Ca(OH)2(s) + Q exotrmica, no redox
E) NaOH(s) + HC(ac) NaC(s) + H2O() + Q exotrmica, no redoxRpta.:
C
4.Despus de balancear las reacciones qumicas siguientes
I)
II) Marque la alternativa que contiene, respectivamente, la suma
de los coeficientes estequiomtricos en cada una de ellas.
A) 13 y 12B) 13 y 11C) 12 y 11D) 12 y 12E) 13 y 13
Solucin:
Balanceando las reacciones por tanteo, primero, metal, no metal,
hidrgeno y oxigeno se tiene:
I) coef. = 13
II) coef. = 12Rpta.: A
5.Despus de balancear la siguiente ecuacin qumica:
HNO3(ac) + S(s) H2SO4 (ac) + NO(g)
Marque la secuencia correcta de verdadero (V) o falso (F).
I.El cido ntrico es el agente oxidante.II.El agente reductor es
el azufre y su coeficiente es 1.III.Se transfieren 6 moles de e por
mol de especie oxidada.
A) VVF B) FFVC) VVVD) FVFE) FFF
Solucin:
2 NO3 + 8H+ + 6 e 2NO + 4H2O semirx. de reduccin . S + 4 H2O 6 e
SO42- + 8H+ semirx. de oxidacin. 2 NO3 + S 2 NO + SO42-Ecuacin
balanceada: 2HNO3(c) + S (s) H2SO4 (ac) + 2 NO(g)
I.VERDADERO.El cido ntrico es el agente oxidante.II.VERDADERO.El
azufre al oxidarse acta como el agente reductor y al balancear su
coeficiente es 1III.VERDADERO.Se trasfieren 6 moles de electrones
por cada mol de H2SO4 (especie oxidada) producido.Rpta.: C
6.Determine la relacin correcta de verdadero (V) o falso (F) al
balancear la siguiente semireaccin correspondiente al in manganato:
MnO42- Mn2+
I.Se pierden 4 moles de e por mol de manganato ( MnO4) 2-.II.El
coeficiente de los protones es 4.III.Se forman 4 moles de agua.
A) VFVB) FVFC) VVFD) FVVE) FFV
Solucin:
BalanceandoMnO42- + 8 H+ + 4 e Mn2+ + 4 H2O
I.FALSO. Se ganan 4 moles de e por mol de MnO42-, esta especie
se reduce. II.FALSO. El coeficiente de los protones es
8.III.VERDADERO. Se forman 4 moles de agua.Rpta.: E
7.Marque la alternativa correcta con respecto a las reacciones
nucleares.
A) Se cumple la ley de conservacin de la materia.B) Se forman
nuevos elementos.C) La emisin gamma est formada por ncleos de
helio.D) En las de fusin se forman especies de menor masa.E) La
emisin beta est formada por ondas electromagnticas.
Solucin:
A)INCORRECTA. No se cumple la ley de conservacin de la materia,
una parte es transformada en energa.B)CORRECTA. Se forman nuevos
elementos, no es una unin qumica entre tomosC)INCORRECTA. La emisin
gamma est formada por ondas electromagnticas. D)INCORRECTA. En las
de fusin se forman especies de mayor masa.E)INCORRECTA. La emisin
beta est formada por electrones.Rpta.: B
8.Determine las emisiones que se producen al completar la
siguiente serie
Po Pb Bi Po Pb
A) B) C) D) E) Solucin:
Po Pb Bi Po PbRpta.: A
9.Marque la alternativa que identifica y completa la reaccin
nuclear
+ ________ + + 2 + Energa
A) fisin; B) fusin; C) fusin; D) fusin; E) fisin;
Solucin:
Fisin: + + + 2 + EnergaRpta.: A
EJERCICIOS DE REFORZAMIENTO PARA LA CASA
1.Despus de balancear la reaccin: ZnS + O2 ZnO + SO2 , se cumple
que
A) es de mettesis, irreversible y redox.B) la suma de los
coeficientes de los reactantes es 5.C) el agente oxidante es la sal
haloidea.D) el agente reductor es el oxgeno.E) cada mol de oxgeno
gana 2 moles de electrones.
Solucin:
Balanceando la ecuacin: 2 (S2- - 6 e S4+) semirx. de oxidacin. 3
(O20 + 4 e 2 O2-) semirex. de reduccin
2 S2- + 3 O20 2 S4+ + 6 O2-
La ecuacin balanceada es: 2 ZnS + 3 O2 2 ZnO + 2 SO2
A) INCORRECTO. Es de sustitucin, irreversible y redoxB)
CORRECTO. La suma de los coeficientes de los reactantes es 5.C)
INCORRECTA. El ZnS es el agente reductor. D) INCORRECTA. El oxgeno
es el agente oxidante.E) INCORRECTA. Cada mol de oxgeno gana 4
moles de e.Rpta.: B
2.Al balancear la ecuacin Pb(s) + HNO3(ac) Pb(NO3)2(ac) + NO(g)
+ H2O( ) , el coeficiente del cido oxcido es
A) 2B) 3C) 4D) 8E) 10
Solucin:
Balanceando la ecuacin: 3 ( Pb - 2 e Pb2+) semirx. de oxidacin.
2 (NO31- + 4 H+ + 3 e N+2O + 2 H2O) semirx. de reduccin.
3 Pb + 8 H+ + 2 NO31- 3 Pb2+ + 2 N+2O + 4 H2O
La ecuacin balanceada es:3 Pb(s) + 8 HNO3(ac) 3 Pb(NO3)2(ac) + 2
NO(g) + 4 H2O()Rpta.: D
3.Marque la secuencia correcta de verdadero (V) o falso (F) con
respecto al siguiente enunciado: El sulfuro de plomo (II) slido
reacciona con el oxgeno del aire a temperaturas elevadas para
formar el xido de plomo (II) y dixido de azufre.
I)El sulfuro de plomo (II) es el agente reductor.II)La sumatoria
de los coeficientes estequiomtricos de los reactantes es 4.III)En
la reaccin se transfieren 12 moles de e en total.
A) VVVB) VFFC) VFVD) FVVE) VVF
Solucin:
PbS (s) + O2 (g) PbO (s) + SO2 (g)
Escribiendo las semirreacciones :
1)2 ( S 2- S +4)
2)3 ( 2 O 2)
2 + 3 2 + 6
Ecuacin balanceada.
2 PbS (s) + 3 O2 (g) 2 PbO (s) + 2 SO2 (g)
I)VERDADERO. El PbS es el agente reductor.II)FALSO.La sumatoria
de los coeficientes estequiomtricos de los reactantes es 5.III)
VERDADERO. Se transfieren 12 moles de electrones en el balance de
la ecuacin.Rpta.: C
4.Marque la alternativa que completa, respectivamente, las
ecuaciones nucleares:
+ _______
+ _______
+ _______
A) , , B) , , C) , ,
D) , , E) , ,
Solucin:
+
+
+ Rpta.: B5.Los nclidos que se producen mediante la
desintegracin del polonio 211 y la desintegracin del sodio 24,
respectivamente, son:
Datos ( Z ) : Po = 84, Pb = 82, Na = 11, Mg = 12
A) y B) y
C) y D) y
E) y
Solucin:
+ =
+ = Rpta.: B
Semana N 7(Prohibida su reproduccin y venta)Pg. 8