1 00:00:01,580 --> 00:00:05,440 Hola de nuevo, alumnos de cuarto de secundaria. 2 00:00:06,099 --> 00:00:11,480 Vamos a continuar con la reacción que estuvimos viendo el otro día, que era la combustión del butano. 3 00:00:13,300 --> 00:00:17,620 Y vimos cuánto CO2 emitíamos en la combustión de un kilogramo de butano. 4 00:00:18,399 --> 00:00:24,800 Hoy me gustaría que añadieramos a la ecuación química el concepto de ecuación termoquímica, 5 00:00:24,800 --> 00:00:32,840 que es cuando añadimos un dato que es el calor emitido en esta combustión. 6 00:00:34,859 --> 00:00:42,439 Bien, os recuerdo cuando vimos el tema de calor y equilibrio térmico 7 00:00:42,439 --> 00:00:47,399 que para un sistema cuando perdemos calor, el calor que perdemos es negativo 8 00:00:47,399 --> 00:00:52,439 y cuando el sistema gana calor, el calor que gana es positivo, siempre. 9 00:00:52,439 --> 00:01:04,540 Entonces, en el caso de la combustión del butano, que es una reacción que pierde calor, es decir, está emitiendo calor, por eso nos calienta cuando arde el butano, igual que cuando arde cualquier otra cosa, es una reacción exotérmica. 10 00:01:06,799 --> 00:01:20,480 Hay otras reacciones que absorben calor y en ese caso serían endotérmicas. Las reacciones que absorben calor hacen que el entorno, lo que hay alrededor de ellas, baje en temperatura. 11 00:01:20,480 --> 00:01:38,290 Bueno, habíamos calculado en la reacción anterior, que era la combustión del butano, que un kilogramo de butano correspondían a 17,24 moles. 12 00:01:38,709 --> 00:01:52,760 Pues en una reacción, cuando la reacción es, damos el dato del calor de reacción, como en el caso de la combustión del butano es exotérmico, es negativo, 13 00:01:52,760 --> 00:01:56,400 podríamos escribir la reacción del siguiente modo 14 00:01:56,400 --> 00:02:03,569 este es el ajuste que realizamos en la página anterior 15 00:02:03,569 --> 00:02:21,169 son kilojulios partido por mol 16 00:02:21,169 --> 00:02:24,949 de modo que si queremos saber el calor que emite 17 00:02:24,949 --> 00:02:28,310 la combustión de un kilogramo de butano 18 00:02:28,310 --> 00:02:30,810 sabíamos que un kilogramo, lo habíamos calculado en la página anterior 19 00:02:30,810 --> 00:02:32,270 son 17,24 moles 20 00:02:32,270 --> 00:02:36,370 pues el calor de esta reacción de un kilogramo de butano 21 00:02:36,370 --> 00:02:40,590 será los 17,24 moles 22 00:02:40,590 --> 00:02:48,250 que tenemos de butano multiplicados por los kilojulios que se produce en cada mole. 23 00:02:48,990 --> 00:02:52,669 No estoy poniendo ahora el negativo porque esto es calor producido, 24 00:02:52,830 --> 00:02:57,689 entonces al decir que es calor producido ya implícitamente lleva el signo menos, ¿no? 25 00:02:57,689 --> 00:03:22,460 Y esto nos daría un total de 17,24 por 2.877, 49.000, redondeando 49.600 kilojulios, ¿vale? 26 00:03:22,460 --> 00:03:35,020 Esto sería ya cuando tenemos en cuenta el calor de reacción, como es este caso de aquí, cuando tenemos la reacción y expresamos su calor de reacción, esto es lo que se llama también una ecuación termoquímica. 27 00:03:43,000 --> 00:03:55,580 Es importante, aparte de esto, del tema de reacciones químicas, me gustaría que tuviéramos una noción de cómo trabajar con reacciones químicas cuando tenemos disoluciones. 28 00:03:55,580 --> 00:04:03,300 Cuando tenemos productos es muy típico en el laboratorio en química y en la industria en química el trabajar con disoluciones. 29 00:04:04,159 --> 00:04:11,960 Entonces vamos a, para ello, quiero que tengamos primero un claro concepto que es el concepto de molaridad. 30 00:04:18,209 --> 00:04:24,750 La molaridad o la concentración dada en molaridad de una disolución, hasta ahora recordáis que habíais visto otros años, 31 00:04:24,750 --> 00:04:32,290 la concentración de una disolución bien en gramos por litro, o en porcentaje en masa, porcentaje en volumen, 32 00:04:33,029 --> 00:04:36,129 había distintos tipos o distintas formas de dar una concentración. 33 00:04:36,470 --> 00:04:43,170 La concentración en molaridad lo que nos da es la cantidad de sustancia de soluto, es decir, el número de moles de soluto, 34 00:04:44,110 --> 00:04:46,949 la cantidad de sustancia de soluto, esto la unidad es en moles, 35 00:04:49,129 --> 00:04:53,110 dividido entre el volumen de la disolución, el volumen total de la disolución. 36 00:04:53,110 --> 00:05:08,480 Y esto sería en litros. De modo que las unidades en el sistema internacional de la molaridad son moles partido por litro. 37 00:05:09,360 --> 00:05:18,100 Quiero que nos hagamos una idea de cómo utilizar el concepto de molaridad. 38 00:05:18,100 --> 00:05:31,620 Entonces primero vamos a hacer un cálculo muy sencillo de una concentración y luego vamos a utilizarlo en una reacción química. 39 00:05:31,620 --> 00:06:01,620 Imaginad, por ejemplo, que tenemos una disolución de sosa de hidróxido sódico, tenemos 120 gramos disueltos en 500 mililitros de disolución. 40 00:06:01,620 --> 00:06:11,889 y quiero que calculemos la molaridad de esta disolución. 41 00:06:13,069 --> 00:06:17,310 La molaridad, como habéis visto arriba, es la cantidad de sustancia de soluto 42 00:06:17,310 --> 00:06:22,170 dividido entre el volumen de disolución en litros. 43 00:06:26,139 --> 00:06:31,100 Bueno, pues simplemente lo primero que tenemos que hacer es calcular 44 00:06:31,100 --> 00:06:35,759 qué cantidad de sustancia son estos 120 gramos. 45 00:06:35,759 --> 00:06:52,939 Para ello, evidentemente, necesitaremos la masa molar del sodio, que si vais a la tabla periódica la podéis aproximar por 23 gramos partido por mol. 46 00:06:52,939 --> 00:07:11,120 Si hablamos de masa molar sería gramos partido por mol, si hablamos de masa atómica sería U, unidades de masa atómica, la del oxígeno que es 16 y la del hidrógeno que es 1. 47 00:07:11,120 --> 00:07:41,250 De este modo si queremos calcular teniendo en cuenta estos datos la masa molar del hidróxido de sodio pues será 23 más 16 más 1 y esto nos da 40, son 40 gramos por mol. 48 00:07:41,250 --> 00:08:17,269 Bien, como lo primero que quiero saber es la cantidad de sustancia que tengo aquí de hidróxido de sodio, sabemos que la cantidad de sustancia es la masa dividida entre la masa molar, por tanto 120 gramos entre 40 gramos partido por mol, pues esto nos da 3, ¿verdad? 3 moles de hidróxido de sodio. 49 00:08:17,269 --> 00:08:28,139 Lo siguiente que necesitamos es el volumen. El volumen son 500 mililitros, es decir, 0,5 litros. 50 00:08:28,480 --> 00:08:39,340 Y por último, para calcular la molaridad de esta disolución, pues cogeríamos moles de soluto, 3 moles de NaOH o de hidróxido de sodio, 51 00:08:40,000 --> 00:08:51,399 dividido entre 0,5 litros, y esto nos daría 6 moles partido por litro. 52 00:08:51,399 --> 00:09:01,779 O también lo podemos expresar como que es una disolución 6 molar. Esto se lee 6 molar. Eso en cuanto a concentración. 53 00:09:02,379 --> 00:09:19,440 Una vez que tenemos claro cómo trabajar con las concentraciones en las disoluciones, pues vamos a hacer un ejercicio en el que trabajemos con una ecuación química y podamos utilizar este concepto de molaridad. 54 00:09:21,399 --> 00:09:36,519 Nos dice, calcula el volumen de una disolución de ácido clorhídrico, 0,2 molar, es decir, 0,2 moles por litro, necesario para que reaccionen, aquí es el volumen, 55 00:09:36,519 --> 00:09:50,580 necesario para que reaccionen completamente 250 mililitros de una disolución de hidróxido de calcio. 56 00:09:54,379 --> 00:10:01,580 Hidróxido de calcio, sería esto, 0,1 molar. 57 00:10:04,519 --> 00:10:07,600 Los productos de esta reacción química son cloruro de calcio y agua. 58 00:10:07,820 --> 00:10:14,899 Es decir, la reacción química es HCl más hidróxido de calcio, 59 00:10:16,279 --> 00:10:23,580 y los productos nos dicen que son cloruro de calcio y agua. 60 00:10:26,149 --> 00:10:27,889 Bueno, lo primero que hacemos es ajustarlo. 61 00:10:27,889 --> 00:10:51,110 Entonces, para ajustar esta reacción, aquí tenemos 2 de hidrógeno y aquí tenemos 2 de hidrógeno y aquí 1, pues si ponemos aquí 2 y aquí 2, ya tenemos 4 de hidrógeno en los dos lados, de cloro tenemos 2 y 2, de calcio tenemos 1 y de oxígeno 2 y 2, ahí estaría ajustado, ¿vale? 62 00:10:51,110 --> 00:10:59,429 Bien, el agua, por supuesto, es el disolvente y además es el producto, ¿no? 63 00:10:59,909 --> 00:11:11,110 Cuando es algo así, que lo tenemos en disolución acuosa, podríamos poner el subíndice Ac, Acu, igualmente aquí Acu, ¿vale? 64 00:11:11,669 --> 00:11:17,830 El cloruro de calcio, Acu, y el agua, pues en estado líquido estaría. 65 00:11:17,830 --> 00:11:22,210 Esta sería la reacción química 66 00:11:22,210 --> 00:11:28,149 Y lo que nos preguntan es el volumen de ácido clorhídrico 67 00:11:28,149 --> 00:11:31,429 Porque es en disolución acuosa, lo podemos llamar ácido clorhídrico 68 00:11:31,429 --> 00:11:34,009 De ácido clorhídrico 0,2 molar 69 00:11:34,009 --> 00:11:37,529 Que necesitamos para que reaccione completamente 70 00:11:37,529 --> 00:11:42,690 250 mililitros de hidróxido de calcio 71 00:11:42,690 --> 00:11:45,690 0,1 molar 72 00:11:45,690 --> 00:11:55,809 Entonces siempre lo primero que hacemos es identificar las dos sustancias que tenemos, que son esta de aquí, las dos sustancias incógnitas, y esta de aquí. 73 00:11:56,750 --> 00:12:10,289 Y lo primero que hacemos es calcular en esta cantidad de hidróxido de calcio cuáles son el número de moles que tenemos, es decir, la cantidad de sustancia de hidróxido de calcio. 74 00:12:11,009 --> 00:12:24,450 Una vez que tenemos la cantidad de sustancia de hidróxido de calcio, podemos relacionarlo a través de los coeficientes estequiométricos con la cantidad de sustancia de cloruro de hidrógeno y de ahí sacar el volumen. 75 00:12:24,950 --> 00:12:25,909 Bueno, vamos poco a poco. 76 00:12:27,330 --> 00:12:31,649 A ver, sabemos que hidróxido de calcio tenemos una disolución que es 0,1 molar. 77 00:12:31,649 --> 00:12:56,649 Por tanto, eso significa que la cantidad de soluto de hidróxido de calcio dividido entre el volumen de la disolución, el volumen de la disolución son 250 mililitros, es decir, 0,25 litros, es igual a 0,1 mol partido por litro. 78 00:12:56,649 --> 00:13:20,750 El litro se nos va con litros y nos va a quedar en moles. 0,1 por 0,25 que pasa multiplicando al otro lado nos va a dar 0,025, ¿verdad? Así que estos son 0,025 mol de hidróxido de calcio. 79 00:13:20,750 --> 00:13:29,330 Bien, el siguiente paso que tendríamos que hacer es ver a cuántos moles de clorhídrico equivale esto, 80 00:13:29,409 --> 00:13:33,230 es decir, cuántos moles de clorhídrico necesitaríamos para que todo esto reaccione. 81 00:13:34,169 --> 00:13:36,929 Entonces, como lo que estamos buscando es moles de ácido clorhídrico, 82 00:13:37,929 --> 00:13:45,149 escribimos los que conocemos, 0,025 moles de hidróxido de calcio 83 00:13:45,149 --> 00:13:47,690 y vamos a sacar el factor de conversión. 84 00:13:47,690 --> 00:14:01,169 Sabemos que dos moles de clorhídrico es igual que un mol, es igual o reacciona con, para ser más exacto, un mol de hidróxido de calcio. 85 00:14:03,009 --> 00:14:12,629 Entonces aquí escribimos en el denominador moles de hidróxido de calcio y aquí arriba moles de ácido clorhídrico. 86 00:14:13,429 --> 00:14:18,450 Con los moles de hidróxido de calcio escribimos el 1 y con los de clorhídrico escribimos el 2. 87 00:14:19,450 --> 00:14:31,269 Esto se nos va con esto y ya nos va a quedar el doble, es decir, 0,05 mol de ácido clorhídrico. 88 00:14:31,269 --> 00:14:41,830 Ya sabemos la cantidad de sustancia de ácido clorhídrico que necesitamos y como sabemos que el ácido clorhídrico tiene una concentración de 0,2 moles por litro, 89 00:14:41,830 --> 00:15:08,269 Pues para sacar el volumen, si sabemos que son 0,2, sabemos que la molaridad es cantidad de sustancia entre el volumen en litros, pues 0,2 moles partido por litro es igual a 0,05 moles de la disolución de clorhídrico entre el volumen de la disolución de ácido clorhídrico. 90 00:15:08,269 --> 00:15:23,470 Para despejar esto, hacemos volumen de ácido clorhídrico, es igual que 0,05 mol dividido entre 0,2 mol por litro. 91 00:15:23,470 --> 00:15:53,639 Y esto si lo calculáis os va a dar 0,25 litros. Es decir, el volumen de la disolución de ácido clorhídrico 0,2 molar va a ser igual a 250 mililitros para reaccionar con los 250 mililitros de hidróxido de calcio. 92 00:15:53,639 --> 00:15:58,600 Y el que haya salido el mismo volumen es pura coincidencia, no significa que siempre sea el mismo. 93 00:15:59,759 --> 00:16:04,639 Y ahí tendríamos resuelto el ejercicio con concentraciones. 94 00:16:06,320 --> 00:16:12,600 Y lo último que os querría contar ya es dos tipos importantes de reacciones. 95 00:16:12,600 --> 00:16:16,600 Hay otras como de síntesis, pero dos importantes que son la de combustión, 96 00:16:18,379 --> 00:16:22,600 que la hemos visto en el ejemplo de la combustión del butano. 97 00:16:22,600 --> 00:16:34,419 siempre es un hidrocarburo, la combustión tiene siempre esencia de oxígeno, para dar dióxido de carbono y agua. 98 00:16:35,080 --> 00:16:36,480 Y esto habría que ajustarlo. 99 00:16:37,220 --> 00:16:41,159 Esta es una reacción de combustión que, como veíamos, es siempre exotérmica. 100 00:16:43,080 --> 00:16:45,940 Es decir, el calor de reacción es menor que cero. 101 00:16:46,580 --> 00:16:50,580 Y otro tipo de reacciones importantes son las reacciones de neutralización, 102 00:16:53,139 --> 00:16:58,519 que son aquellas en las que una sustancia ácida reacciona con una sustancia básica 103 00:16:58,519 --> 00:17:08,690 para dar una sal y agua. Por ejemplo, sustancia ácida, el ácido clorhídrico, en disolución acuosa, 104 00:17:09,710 --> 00:17:17,990 sustancia básica, por ejemplo, el hidróxido de sodio o el hidróxido de calcio que veíamos anteriormente, 105 00:17:18,049 --> 00:17:28,529 el amoníaco también es sustancia básica. Cuando reacciona un ácido con una base o con una sustancia básica, 106 00:17:28,529 --> 00:17:32,589 siempre nos va a producir una sal más agua. 107 00:17:34,630 --> 00:17:39,930 Entonces, por ejemplo, en el caso del ácido clorhídrico más el hidróxido de sodio 108 00:17:39,930 --> 00:17:46,869 nos va a producir una sal, que es el cloruro de sodio, más agua. 109 00:17:46,869 --> 00:17:49,950 Además, si os fijáis, en este caso está ya ajustado. 110 00:17:50,869 --> 00:17:53,009 Esto es una reacción que llamamos de neutralización. 111 00:17:53,009 --> 00:18:00,190 Y por último, simplemente comentaros que hay una escala, que es la escala de pH, que nos va a medir el nivel de acidez. 112 00:18:00,809 --> 00:18:09,950 Este año no voy a entrar en demasiado detalle, pero si el año que viene en bachillerato lo veréis con bastante más detalle en qué consiste esta escala de pH. 113 00:18:10,309 --> 00:18:13,230 Está basada en un logaritmo de un ión. 114 00:18:14,029 --> 00:18:18,529 Pero bueno, en principio, simplemente comentaros que hay de 0 hasta 14. 115 00:18:18,529 --> 00:18:22,150 En 7 estarían las sustancias neutras. 116 00:18:25,089 --> 00:18:31,410 Por ejemplo, el agua destilada, con la leche suele estar también en torno a 7. 117 00:18:32,470 --> 00:18:44,730 En ceros estarían sustancias muy ácidas, por ejemplo el clorhídrico, y aquí sustancias muy básicas. 118 00:18:48,650 --> 00:18:58,519 Por ejemplo, alrededor de 13 estaría la alejía, el amoníaco estaría alrededor de 12. 119 00:18:59,140 --> 00:19:02,039 Por esta zona son sustancias muy básicas y sustancias muy ácidas. 120 00:19:02,039 --> 00:19:12,519 Por ejemplo, aquí el vinagre estaría en torno a 3, el jugo de limón en torno a 2. 121 00:19:16,859 --> 00:19:24,380 Entonces podéis ver cómo en función de esta escala habréis visto alguna vez, si alguno tenéis un acuario, pues cada cierto tiempo hay que medir el pH del agua del acuario, 122 00:19:24,519 --> 00:19:29,500 según los peces que tengas, si son peces de aguas ácidas o de aguas más alcalinas. 123 00:19:29,700 --> 00:19:32,019 Alcalinas también, lo mismo que básico. 124 00:19:32,019 --> 00:19:44,559 ¿Vale? Habréis visto en el verano a los socorristas medir el pH del agua para ver que esté en torno a 7, 7, entre 7,1 y 7,6. 125 00:19:44,700 --> 00:19:52,359 O sea, es ligeramente básico, pero muy ligeramente básico. ¿Vale? El agua de mar, por ejemplo, suele estar en torno a 8. 126 00:19:52,359 --> 00:20:11,680 Bueno, básicamente es una escala que se utiliza para medir el grado de acidez. También en eso va a depender cómo sea esta reacción. En este caso es un ácido y una base fuertes y ambos reaccionan completamente para una reacción que se llama de neutralización. 127 00:20:11,680 --> 00:20:21,740 Por supuesto aquí, eso está ajustado, pues sabemos que un mol de ácido clorhídrico reaccionaría con un mol de hidróxido de sodio, ¿vale? 128 00:20:23,660 --> 00:20:30,420 Bien, y con esto básicamente esto es lo que os quería contar para este año sobre reacciones químicas. 129 00:20:31,680 --> 00:20:38,920 Cualquier duda me podéis mandar un correo o un mensaje y estaré encantado de tratar de ayudaros. 130 00:20:38,920 --> 00:20:47,819 Pues esto es todo respecto a las reacciones químicas y con ello acabamos este vídeo. Cuidaos, chao.