EL REACTIU LIMITANT

Quan mesclem dos reactius que sabem que reaccionen en una determinada proporció molar (segons els seus coeficients estequiomètrics en la reacció química ajustada), depenent de la massa inicial de l' un i de l' altre, lo comú i habitual és que un s' acabe primer i de l' altre en sobre una part. Al que s' acaba primer se'l coneix com el reactiu limitant. Al que sobre com a reactiu en excés o excedent.

 

En el primer vídeo d' aquesta entrada s' explica molt bé aquesta idea recorrent a una analogía i després una reacció química d' exemple. Està bé per a entendre però els càlculs els fa algo massa ràpid pel meu gust.

 

En el segon vídeo que et facilite del canal UNICOOS s' explica molt bé el procés de càlcul, el qual es completa utilitzant factors de conversió.

 

 

El tercer i últim vídeo que et pose per a que el mires el procés de càlcul es realitza utilitzant factors de conversió. És la metodología que a mi em convenç més.

 

 

En principi, això seria suficient per a que entengues lo que és el reactiu limitant i la seua importancia per a fer càlculs estequiomètrics. De totes maneres, si vols mirar-ho del subapartat que porta per títol aquest punt en l' últim apartat de la unitat 10 del llibre online dedicada a les transformacions químiques.

ESTEQUIOMETRIA

 

Estequiometria és el nom que utilitzem per a referir-nos a càlculs en reaccions químiques. En el vídeo podrás veure una de les típiques reaccions químiques que es comencen a estudiar: la combustió del metà. Per cert, aquesta és la reacció que té lloc a casa teua si utilitzes gas natural en la cuina o per a escalfar l' aigua de la dutxa.

 

És molt important que et mires aquest vídeo detingudament perquè en ell aprendràs com es fan els càlculs estequiomètrics utilitzant factors de conversió per a passar de grams a mols i viceversa i, com per a relacionar els mols entre les diverses substàncies involucrades a partir dels coeficients estequiomètrics respectius que tenen en la reacció química després d' ajustar-la.

 

En aquest primer vídeo concretament, veuràs el procés que has de seguir, com deia, utilitzant factors de conversió, que és el que et recomane de cara a l' any que ve, per a calcular els grams d' un reactiu que son necessaris per a consumir totalment els grams inicials que tens d' un segon reactiu, els quals et diuen.

 

En el vídeo de baix podrás veure com calcular de forma análoga els grams d' un dels productes a partir dels grams que tens d' un dels reactius (i suposant que l' altre reactiu no s' acaba abans, però bé...d' això en parlarem més endavant).

 

 

TASCA SETMANAL: fer els exercicis 0, 1, 2 i 3 del butlletí de CÀLCULS ESTEQUIOMÈTRICS que he pujat a AULES i l' exercici 11 i 12 de FORMULACIÓ INORGÀNICA (SALS BINÀRIES). les dates d' entrega estan en cada una de les dos tasques en AULES.

 

Ànim!! 

COM AJUSTAR REACCIONS QUÍMIQUES

Mira't aquest vídeo per a aprendre com ho has de fer per a ajustar una reacció química i per què és necessari fer-ho. En el vídeo hi ha 3 exemples, els quals t' aprofitaran o et serviran de guia pels que et demanaré fer en la següent entrada del blog. Ànim!

EL CONCEPTE DE MOL

Mira't aquest vídeo de YouTube per a entendre d' on ve la necessitat de crear un concepte com el de mol. Els exemples que han triat per fer la comparativa amb el nostre món quotidià no són del tot del meu agrad però pense que són útils. És important que després de mirar el vídeo et lliges en la descripció el text que s' ha posat. És més, et recomanaria copiar-lo a la llibreta.

 

A continuació, mira't aquest altre vídeo per a entendre la connexió entre el concepte de mol, el nombre d' Avogadro i la massa molar.

 

 

Ara, pots consultar el segon subapartat del tercer apartat de la unitat número 10 del llibre online per a reforçar el concepte de mol. En aquest cas, no em resulta massa clar com funciona la part de la dreta, la que sol ser interactiva, per a que tú pugues practicar experimentant online. El que sí que veig que val la pena és la calculadora de masses atòmiques i molèculars.

 

TASCA: M' agradaria que utilitzares aquesta calculadora per a calcular la massa molar de les següents substàncies: aigua, diòxid de carboni, amoníac, oxigen molecular, nitrogen molecular, hidrogen molecular, àcid clorhídric, àcid sulfúric, àcid nítric i hidròxid de sodi. Si encara no coneixes la fórmula química d' alguna d' aquestes substàncies (no et falta quasi res per a aprendre-les) pots buscar-les per Internet. És important que expresses aquestes masses molars en les unitats adequades: g/mol. Envia'm aquesta tasca a l' activitat que trobaràs en AULES titolada CÀLCUL DE MASSES MOLARS abans del dimecres 20 de maig a les 18:00.

 

De fet, per a autocorregir l' exercici i comprovar si estàs entenent el concepte de mol t' aconselle accedir a la següent página del llibre online i llegir-la prenen-te el teu temps i pensant molt conscientment què vol dir el que estàs llegint: mol.

 

Mola o no mola?

 

Ànim!!

FORMULACIÓ INORGÀNICA: HIDRURS i HIDRÀCIDS

 

En AULES he pujat uns apunts de FORMULACIÓ INORGÀNICA del COLEGIO LOS SAUCES. Ara, hauries de llegir-te les els apartats dedicats a HIDRURS METÀL·.LICS (5), HIDRÀCIDS (6) i HIDRURS VOLÀTILS (4). Et recomene estudiar-ho a consciència, segurament llegir-ho més d' una vegada, i utilitzar un rotulador fluorescent per a subratllar amb els codis de colors que acostumes el que siga important i/o hages de memoritzar. Estudiar això bé t' ajudarà a entrar amb bon peu a primer de batxillerat científic.

En la página 8 del document mencionat podràs practicar completant la taula que apareix amb cel·les buides i tú mateix/a comprovar si ho has fet bé mirant les solucions en la página 21.

Després, per a que pugues fer alguns exercicis sense saber la solució he pujat un segon document a AULES que veuràs que s' anomena "FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA QUÍMICA ORGÁNICA" i només conté exercicis. Fes els exercicis del 7 al 10 (tots de la secció COMPOSTOS BINARIS DE L' HIDROGEN) i me'ls envíes per AULES en la tasca que es titula EXERCICIS DE COMPOSTOS BINARIS DE L' HIDROGEN abans del dijous 21 de maig a les 18:00.

 

Ànim!

ESCRIURE I AJUSTAR REACCIONS QUÍMIQUES

  

Una reacció química és un procés de transformació en el que unes substàncies originals, denominades reactius, es converteixen en unes altres substàncies, anomenades productes. Per a que una reacció química puga tenir lloc certs enllaços dels reactius han de trencar-se i enllaços nous han de formar-se entre els àtoms involucrats, de tal manera que, el número d' àtoms de cada element químic abans i després de la reacció ha de ser exactament el mateix, ja que durant aquest procés ni es crea ni es destrueix matèria, simplement la materia es recombina d' una forma diferent a l' inicial.

 

Donat que cada ennlaç químic té una energia associada, en cada reacció química s' absorbeix o s' allibera energia segons el balanç que resulta entre els enllaços que es trenquen i els que es formen.

 

En l' imatge de dalt s' aprecia com s' escriu una reacció química a partir d' un exemple que és una de les reaccions químiques més important per a la vida: la síntesis de la glucosa que té lloc en les plantes per mig de la fotosíntesis. 

  

 

Mira com és la molècula de glucosa i pensa quants enllaços s' hauran de formar per a que siga creada en les plantes (en blanc tens els àtoms d' hidrogen, en negre els de carboni i en roig els de oxigen).

 

Si vols recordar com son les molècules d' aigua i diòxid de carboni, que actúen com a reactius en aquesta reacció química, i els seus enllaços, així com la d' oxigen (dioxigen) que es forma com a segon producte, pots consultar-ho en l' entrada dedicada a l' enllaç covalent.

 

Per a aprendre com diferenciar un canvi químic d' un canvi físic ves a la unitat 10 del llibre online, primer subapartat del primer apartat (Iniciació a les reaccions químiques). Què és el que diferencia fonamentalment aquests dos tipus de procesos?

 

En el segon subapartat pot aprendre a diferenciar entre els reactius i els productes. I en el tercer com s' escriu i com s' ajusta una reacció química. Això últim és molt important. Practica jugant a adivinar els coeficients que s' hauran de posar en els exemples que apareixen en la il·lustració de la dreta.

 

Quan la reacció química té lloc entre gasos aquests coeficients coincideixen amb la proporció amb la que es combinen els volums dels reactius i el que ocupen els productes que es formen.

 

 

En tots els casos es satisfà la llei de la conservació de la massa, sobre la que pots aprendre si consultes el subapartat 4 del primer apartat de la unitat 10 del llibre online.

FORMULACIÓ INORGÀNICA COMPOSTOS BINARIS

Ara que ja has estudiat i entés què són i on pots trobar els números d' oxidació pots començar a aprendre les regles de la formulació inorgánica. Alguns punts d' aquestes regles van canviar l' any 2005. I en aquest vídeo de UNICOOS això està molt ben explicat. Així que mira-te'l amb molta atenció. També per a veure com formular òxids i hidrurs a partir d' alguns exemples, entre els quals els de compostos binaris que es formen amb nitrogen i manganès (són dos dels tres elements, junt amb el crom, que tenen més posibles números d' oxidació).

En AULES he pujat uns apunts de FORMULACIÓ INORGÀNICA del COLEGIO LOS SAUCES. De moment, hauries de llegir-te les NORMES GENERALS, SÍMBOLS i VALÈNCIES, i els apartats dedicats a SUBSTÀNCIES SIMPLES (1), IONS (2), ÒXIDS (3) i PERÒXIDS (4). Et recomene estudiar-ho a consciència, segurament llegir-ho més d' una vegada, i utilitzar un rotulador fluorescent per a subratllar amb els codis de colors que acostumes el que siga important i/o hages de memoritzar. Estudiar això bé t' ajudarà a entrar amb bon peu a primer de batxillerat científic.

En la página 6 del document mencionat podràs practicar completant la taula que apareix amb cel·les buides i tú mateix/a comprovar si ho has fet bé mirant les solucions en la página 20.

Després, per a que pugues fer alguns exercicis sense saber la solució he pujat un segon document a AULES que veuràs que s' anomena "FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA QUÍMICA ORGÁNICA" i només conté exercicis. Fes els 6 primers exercicis (2 de substàncies simples i 4 de compostos binaris de l' oxigen) i me'ls envíes per AULES en la tasca que es titula EXERCICIS DE SUBSTÀNCIES SIMPLES i COMPOSTOS BINARIS DE L' OXIGEN abans de la data i hora indicada.

Ànim!

ENLLAÇ COVALENT

 

L' enllaç covalent és el que té lloc quan els elements químics lo que fan és compartir electrons per a satisfer la regla de l' octet. Això depèn del número d' electrons que tenen en l' última capa. Per exemple, el carboni en té 4 i l' hidrogen en té 1. De manera que comparting electrons tal i com es veu en la imatge superior poden formar un compost covalent, el metà, de fórmula química CH4.

 

Per a representar de forma molt sencilla aquest tipus d' enllaç segons el número d' electrons de la capa de valència de cada element químic se sol utilitzar un tipus de notació que es coneix com estructura de Lewis.

 

Ves al subapartat dedicat a l' enllaç covalent dins de l' apartat 4 dedicat a l' enllaç químic de la unitat 8 del llibre online, i aprèn a dibuixar molècules segons l' estructura de Lewis. Prem el botó amb el símbol del llapis per a accedir a l' ampliació sobre aquest punt. Després, accedeix a la part de la dreta prement sobre la il·lustració que és igual a la que hem posat en aquesta entrada i juga sel·leccionant els diversos elements químics que pots triar a veure la seua configuració electrónica i intentar adivinar la seua notació de Lewis. Avança per a veure com es representen les molècules principals amb aquesta notació.

 

Adona-te'n que aquest tipus d' enllaç sempre es dóna entre elements no metalls.

 

Ara, mira't aquest vídeo per a reforçar el concepte i també per a aprendre què és un enllaç simple, uno de doble i uno de triple, com es formen, com es representen segons l' estructura de Lewis i els casos més importants en els que això passa.

 

 

Ara, hauries de ser capaç ja d' entendre com es formen les següents molècules tant importants: hidrogen (H2), oxigen (O2), nitrogen (N2),  aigua (H2O), amoníac (NH3), metà (CH4) i diòxid de carboni (CO2).

 

   

 

 

 

 

    

 

Si vols veure més exemples de molècules fes click aquí.

 

En la següent entrada pensarem per què el diòxid de carboni a temperatura ambient és un gas mentre que l 'aigua és un líquid. De fet, t' he deixat una pista i també pots consultar-ho en el subapartat dedicat a les forces intermoleculars dins de l' apartat 4 dedicat a l' enllaç químic de la unitat 8 del llibre online.

 

Si tens la resposta posa-la en un comentari i obtindràs un positiu si és satisfactòria. Ànim!

ENLLAÇ IÒNIC

 

Mira quina és la configuració electrònica del sodi (Na) i la del (Clor) i els seus possibles números d' oxidació en la pestanya d' Orbitals de la ptable. Què és lo més fácil que poden fer aquests dos elements químics per a satisfer la regla de l' octet?

 

Al sodi li convé cedir un electró. És un metall i com a tal té una gran tendència a cedir-lo. De totes maneres, necesita rebre algo d' energía (no hi ha res gratis) per a poder-lo cedir. Normalment, li pot arrancar un electró algún tipus de radiació (com pot ser la llum visible) que tinga la suficient energía (no ho hem estudiat encara).

 

Al clor li convé guanyar un electró. Si ho aconsegueix, la major estabilitat que li confereix adquirir la configuració electrónica d' un gas noble (en aquest cas, l' argó) fa que puga assolir un estat de menor energía (major estabilitat comporta menor energía), alliberant l' energía sobrant (ara ja saps que l' energía es conserva).

 

Al cedir un electró el sodi es converteix en un catió, ió positiu Na+. Al guanyar un electró el clor, es converteix en un anió, ió negatiu Cl-. Les càrregues de signe contrari s' atrauen i això és el que passa entre cations i anions. Però vigila. Això no passarà només entre un àtom de clor i un de sodi, sino entre una enorme quantitat d' àtoms d' aquests dos elements. De manera que al atraure's els de càrrega contraria buscaran envoltar-se d' ells, formant una estructura cristalina, la geometría de la qual dependrà dels radis respectius dels dos ions (ja ho sé, això ha sonat una mica tècnic). En l' exemple mencionat es formarà NaCl, clorur de sodi.

 

 

 

En l' imatge (en 3 dimensions) de l' esquerra els ions de sodi s' han pintat (simbòlicament) de color violeta i els de clor de color verd. L' imatge de la dreta (en 2 dimensions) mostra els símbols dels ions respectius.

 

Veiem com resulta l' estructura cristalina de l' òxid fèrric, del qual haviem mostrat el procés esquemàtic de transferència d' electrons en l' entrada dedicada als números d' oxidació.

 

 

En ocasions, no és fácil imaginar-se com és l' estructura interna d' un cristall iònic. Hi ha diverses topologies (cúbica, hexagonal, ...) i tota una branca de la física-química (la cristalografía) dedicada al seu estudi. Aquí no pretenem que hages d' aprendre aquests detalls; només que sigues conscient de com es forma l' enllaç iònic i que dóna lloc a estructura cristalines.

 

 

Revisa ara el subapartat dedicat a l' enllaç iònic en l' apartat dedicat a l' enllaç químic en la unitat 8 del llibre online. Avança en les diverses opcions de la part animada de la dreta de la página i intenta constestar els exercicis interactius per a consolidar un autoaprenentatge.

De totes manera, aquesta entrada no té una tasca associada que hages d' entregar.