Química · APRENDE A TU RITMO
Reacciones, energía y equilibrio
Clasificar y balancear transformaciones químicas. Interpretar energía, rapidez y equilibrio sin confundirlos. Base común y ampliación del área 2.
Aprender este tema jugando →Lo que vas a aprender
- Clasificar y balancear transformaciones químicas.
- Interpretar energía, rapidez y equilibrio sin confundirlos.
Las ideas, paso a paso
Desde cero: evidencias y ecuaciones
Una reacción química transforma sustancias por reorganización de átomos y enlaces. Cambios de color, formación de gas o precipitado pueden aportar evidencias, pero deben interpretarse en contexto: hervir también forma gas sin cambiar la identidad química.
Una ecuación representa reactivos y productos. La síntesis combina especies, la descomposición separa un compuesto en otras sustancias y algunas reacciones de sustitución intercambian componentes. Balancear significa ajustar coeficientes para conservar átomos y carga cuando corresponda.
Aplicación: oxidación y energía
La oxidación implica pérdida de electrones o aumento de número de oxidación; la reducción implica ganancia o disminución. Siempre se acoplan: un agente oxidante acepta electrones y se reduce.
Una reacción exotérmica transfiere energía al entorno como calor a presión constante, con ΔH negativo. Una endotérmica absorbe calor y tiene ΔH positivo. Romper enlaces requiere energía; formar enlaces libera energía. El balance entre ambos procesos determina el signo global.
Reto: cinética y equilibrio
La rapidez de reacción depende de factores como concentración, temperatura, superficie de contacto y catalizadores, según el mecanismo. Un catalizador proporciona una ruta de menor energía de activación y no cambia la diferencia energética entre reactivos y productos.
En equilibrio químico dinámico, las velocidades directa e inversa son iguales, no necesariamente las concentraciones. Una perturbación de concentración, presión o temperatura puede modificar la composición de equilibrio. Un catalizador acelera alcanzar el equilibrio sin cambiar su constante a temperatura fija.
Ejemplos resueltos
Sigue el razonamiento
La reacción 2Mg + O₂ → 2MgO representa síntesis y oxidación del magnesio. Hay dos átomos de Mg y dos de O a ambos lados.
La evaporación de agua, en cambio, sigue produciendo H₂O. Ver burbujas no basta por sí solo para identificar una nueva sustancia.
Sigue el razonamiento
En Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu, Zn pierde dos electrones y se oxida; Cu²⁺ los gana y se reduce.
El oxidante es Cu²⁺, precisamente porque acepta electrones. El nombre del agente indica lo que provoca en la otra especie.
Practica y revisa tu razonamiento
1. ¿Cuál es una transformación química?
- Cortar una hoja de papel sin quemarla
- Derretir hielo
- La oxidación de un clavo de hierro
- Evaporar agua pura
Ver respuesta y explicación
C. La oxidación de un clavo de hierro
- La oxidación modifica la composición del material.
- Se diferencia de cambios de forma o fase.
A. Cambia forma, no necesariamente composición.
B. Sigue siendo H₂O.
C. Se forman sustancias distintas que contienen hierro y oxígeno.
D. Es un cambio de fase.
2. En Zn → Zn²⁺ + 2e⁻, el zinc:
- Se reduce
- Se oxida
- No cambia su estado de oxidación
- Se convierte en otro elemento
Ver respuesta y explicación
B. Se oxida
- Los electrones aparecen como productos.
- El Zn los pierde y se oxida.
A. Reducirse implicaría ganar electrones.
B. Pierde electrones.
C. Pasa de 0 a +2.
D. El núcleo mantiene sus protones.
3. En equilibrio químico dinámico:
- Solo quedan productos
- Las concentraciones deben ser todas iguales
- Todas las reacciones se detienen
- Las velocidades directa e inversa son iguales
Ver respuesta y explicación
D. Las velocidades directa e inversa son iguales
- Ambos sentidos siguen ocurriendo.
- Sus velocidades iguales mantienen composición constante.
A. Pueden coexistir reactivos y productos.
B. No es requisito del equilibrio.
C. El equilibrio es dinámico.
D. Las reacciones continúan microscópicamente.
Fuentes y alcance
Material original de apoyo para admisión. Los cursos se comparten entre universidades; la ficha de cada institución indica qué materias corresponden a su ruta y qué parte del temario está verificada.
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