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Reacciones químicas

El gas que arde, el hierro que se oxida y el bicarbonato que burbujea en vinagre tienen algo en común: sus átomos cambian de compañeros. Balancea ecuaciones con barras de recuento de átomos, pesa una reacción en recipientes abiertos y cerrados y observa cómo las partículas chocan con más frecuencia al subir la temperatura.

Progreso

Acerca de este curso

Derrite un cubo de hielo y sigues teniendo agua. Disuelve azúcar en el té y las moléculas de azúcar siguen siendo azúcar, solo que dispersas. Son cambios físicos. Un cambio químico siempre produce materia distinta de la que había antes: el óxido es una sustancia diferente del hierro, el oxígeno y el agua de los que salió. El curso trata de lo que permanece igual a lo largo de un cambio así, que son todos los átomos.

Las seis unidades son qué es una reacción química, el balanceo de ecuaciones, la conservación de la masa, los tipos de reacción, la energía en las reacciones y las velocidades de reacción. Escribe la combustión del hidrógeno como H₂ + O₂ → H₂O y cuenta: hay dos átomos de oxígeno a la izquierda y solo uno a la derecha, así que uno se perdió, lo cual no puede pasar. La conservación de la masa tiene un ejemplo resuelto en moles. CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O tiene 80.039 g de reactivos, y los productos también suman 80.039 g. Un tronco pesa unos kilogramos y la ceniza mucho menos, mientras que un clavo pesa más al oxidarse, porque la balanza no estaba pesando los gases. Entre los tipos de reacción está el desplazamiento simple, como cuando un alambre de cobre en una disolución de nitrato de plata se llena de cristales de plata mientras el líquido se vuelve azul. Las barras de conteo de átomos del laboratorio muestran cada reacción conservando todos los átomos con los que empezó.

La energía y la velocidad cierran el curso. Si los productos tienen menos entalpía que los reactivos, ΔH es negativo y la reacción es exotérmica. La teoría de colisiones explica las velocidades con tres ideas: las partículas tienen que encontrarse, encontrarse con la orientación correcta y chocar con suficiente fuerza para alcanzar la energía de activación. En el modelo de partículas, el laboratorio usa una barrera de energía más baja para que las reacciones ocurran en segundos.

Antes de empezar

Aquí las ecuaciones se escriben con fórmulas como CH₄ y Fe₂O₃, así que conviene saber qué son los átomos y las moléculas. Átomos y Enlaces químicos cubren ese terreno. La unidad de conservación de la masa también usa masas molares en g/mol, que presenta el curso de enlaces.

Al terminar

Podrás balancear ecuaciones como Fe + O₂ → Fe₂O₃, mostrar que la masa se conserva cuando arde el metano y clasificar las reacciones en síntesis, descomposición, sustitución simple y doble, combustión y redox. También podrás calcular el calor de quemar dos moles de metano y explicar por qué el aserrín arde más rápido que un tronco y por qué los alimentos duran más en el refrigerador.

  1. 1¿Qué es una reacción química?Una molécula de metano y dos de oxígeno se convierten en una de dióxido de carbono y dos de agua, sin perder un solo átomo.
  2. 2Balanceo de ecuaciones químicasEl hidrógeno y el oxígeno forman agua solo en la proporción 2 : 1 : 2, porque una molécula de O₂ aporta oxígeno suficiente para dos moléculas de agua.
  3. 3Conservación de la masaAl quemar 16.04 g de metano en 64.00 g de oxígeno se obtienen 44.01 g de dióxido de carbono y 36.03 g de agua: 80.04 g antes y después.
  4. 4Tipos de reacciones químicasIntroduce un alambre de cobre en una disolución de nitrato de plata: crecen cristales de plata sobre él y el líquido se vuelve azul. El cobre ha ocupado el lugar de la plata.
  5. 5Energía en las reacciones químicasQuemar un mol de metano, 16 g, libera 890.8 kJ de calor, suficiente para calentar unos 2.7 litros de agua de 20 °C a 100 °C.
  6. 6Velocidad de reacciónEn muchas reacciones, subir la temperatura 10 °C duplica aproximadamente la velocidad. Por eso los alimentos duran días en el refrigerador, pero se estropean sobre una encimera cálida.
Fuentes de este curso (14)
  • OpenStax Chemistry 2e (openstax.org/books/chemistry-2e): 1.2 law of conservation of matter, 1.3 chemical change (rust, combustion, cooking and rotting)
  • 4.1 balancing by inspection (CH4 + 2O2, 2H2O to 2H2 + O2, 2N2 + 5O2 to 2N2O5)
  • 4.2 precipitation (PbI2 from KI and Pb(NO3)2, AgCl insoluble)
  • redox (Na + Cl2, copper wire in silver nitrate)
  • combustion, 5.1 specific heat of water 4.184 J/g °C, 5.3 enthalpy (ΔH < 0 exothermic; ΔHc CH4 −890.8, H2 −285.8, ethanol −1366.8, methanol −726.1 kJ/mol; 1.00 L isooctane 33,100 kJ; ozone formation endothermic)
  • 12.2 factors affecting rates (sodium and iron in air, calcium and sodium in water, sawdust, rate roughly doubles per 10 °C, phosphorus in pure oxygen, air about 20% oxygen, H2O2 decomposition)
  • 12.5 collision theory and Arrhenius equation (R = 8.314 J/mol/K, catalytic converters)
  • 12.7 catalysis and enzymes
  • NIST Chemistry WebBook methane ΔcH°gas −890.7 ± 0.4 kJ/mol (webbook.nist.gov)
  • NIST CODATA Avogadro constant 6.022 140 76 × 10²³ mol⁻¹ exact (physics.nist.gov)
  • IUPAC CIAAW abridged standard atomic weights (H 1.0080, C 12.011, N 14.007, O 15.999, Na 22.990, Ca 40.078, Fe 55.845, Sn 118.71; ciaaw.org)
  • ACS International Historic Chemical Landmark, The Chemical Revolution of Antoine-Laurent Lavoisier (acs.org, Traité élémentaire de chimie 1789, quotation on conservation of mass)
  • Lavoisier, memoir on the calcination of tin in closed vessels, Mémoires de l'Académie Royale des Sciences for 1774, published 1777 (via web.lemoyne.edu/giunta/classicalcs/lavoisier.html)
  • PubChem sodium bicarbonate and acetic acid pages (pubchem.ncbi.nlm.nih.gov).

Fecha de consulta: 2026-10-17