¿Cómo estudiamos una reacción química?
En clase normalmente nos saltamos una serie de pasos previos a los cálculos químicos. El químico se enfrenta a los cambios en la naturaleza o en el laboratorio con una serie de herramientas y sin duda la primera es observar:
vemos en youtube este vídeo: http://www.youtube.com/watch?v=JSwoeT2LYxw&feature=related
o este otro: you tube
Cuando nuestros antepasados intentaban obtener hierro a partir de unas piedras de color rojizo tenían que construir hornos que llegasen atemperaturas superiores a 1000 ºC. La observación cuidadosa de estos procesos dio lugar a una verdadera revolución tanto en las herramientas para la agricultura y la caza como en las armas.
Estos hombres de la prehistoria lograron reacciones químicas que todavía hoy en día se realizan en los altos hornos. Con minerales que contienen óxido de hierro (que aparentemente son piedras rojizas) y carbón vegetal lograron obtener el metal hierro que conocemos. Todavía hoy nos puede parecer casi imposible como estos hombres hace 3000 años lograron realizar estas reacciones químicas. Y desde luiego no escribían las reacciones como nosotros.
Hoy en día el hierro se fabrica en los altos hornos.
Antes de escribir la reacción hay horas y horas de trabajo, de observación y medida, de identificar los compuestos y elementos químicos que intervienen.
Al observar el primer vídeo vemos como añadiendo un poco de un polvillo oscuro a un líquido transparente se obtiene un gran chorro de gas blanco. Detrás de todo esto hay unos compuestos químicos. Los reactivos son fáciles de identificar ya que normalmente hoy en día sabemos lo que estamos poniendo. Ten en cuenta que nuestros antepasados no tenían acceso a este conocimiento, y luego fue díficil disponer de compuestos puros.
En el segundo caso al mezclar con agua dos compuestos químicos de color blanco se obtiene un compuesto amarillo y otras cosas. ¿Cómo escribimos la reacción?. Claramente es necesario analizar el resultado para identificar los productos de la reacción.
Reactivos: Pb (NO3)2 Nitrato de Plomo (II) KI Yoduro de potasio y posiblemente agua
Productos: Tenemos la misma cantidad de agua que al principio por lo que no la escribimos en la reacción
Una sustancia amarilla que identificamos como Yoduro de Plomo (II) PbI2
y otra sustancia disuelta en el agua que identificamos como nitrato de potasio K (NO3)
Una visión a las moléculas nos muestra este vídeo en el que se forma amoniaco.
Según Dalton a cada compuesto que interviene en la reacción le corresponde una molécula. Los átomos que forman esa molécula no se destruyen, solo se reordenan formando las moléculas de los productos:
Escribimos la reacción: nitrato de plomo + yoduro de potasio producen nitrato de potasio y yoduro de plomo
Con fórmulas: Pb (NO3)2 + KI ----------- PbI2 + K (NO3)
pero los átomos no pueden desaparecer lo que indica que en la reacción no interviene una molécula de cada sustancia sino varias:
Pb (NO3)2 + 2 KI ----------- PbI2 + 2 K (NO3) este paso se conoce como ajustar o igualar.
y podemos usar los moles para averiguar los gramos de cada sustancia que intervienen:
1 molécula de nitrato de plomo + 2 moléculas yoduro de potasio producen 2 molécula nitrato de potasio y 1 moléculas de yoduro de plomo
o bien en moles:
1 mol de nitrato de plomo + 2 moles yoduro de potasio producen 2 moles nitrato de potasio y 1 mol de yoduro de plomo
Y con estos datos calcular los gramos de cada sustancia, los litros si son gases con la fórmula p.V=nRT, los volumenes con la densidad, en caso de mezclas las cantidades etc....
Estamos a punto para construir nuestra propia industria química.
En un vídeo antiguo podemos ver como trabajos químicos produciendo nuevos compuestos.