Reacciones de formación y combustión

Saber escribir estas reacciones es fundamental en el bloque de termoquímica. Aunque las reacciones más complejas te las darán escritas, en la mayoría de los ejercicios de este bloque se asumirá que sabes cómo escribir las reacciones de formación y combustión de las distintas especies. 

Reacciones de formación

Una reacción de formación es aquella en la que se obtiene un mol de un compuesto a partir de sus elementos en estado estándar. 

El estado estándar de un elemento es su forma más estable a 25 °C y 1atm. 

• Gases: H2 (g), N2 (g), O2 (g), F2 (g), Cl2 (g)
• Líquidos: Br2 (l), Hg (l)
• Sólidos: I₂(s), C(s, grafito), S(s, ortorrómbico), metales y otros elementos.

Por ejemplo, veamos cómo hacer la reacción de formación de la glucosa (C6H12O6) y del amoniaco (NH3):

•  Glucosa (C6H12O6, s). 

  ¿De qué elementos está formada? Carbono, hidrógeno y oxígeno

  ¿Cuáles son las formas estándar de estos elementos? C (s, grafito), H2 (g), O2 (g)

  Escribamos la reacción:

  

  Ajustémosla, dejando siempre un solo mol en los productos:

  

   

• Amoniaco (NH3, g)

  ¿De qué elementos está formada? Nitrógeno e hidrógeno

  ¿Cuáles son las formas estándar de estos elementos? N2 (g), H2 (g)

  Escribamos la reacción:

  

  Ajustémosla:

  

   

  Necesitamos que solamente se forme un mol de producto así que, en caso de obtener más (como en este caso, que formamos 2 moles de amoniaco), dividiremos todos los coeficientes estequiométricos entre el coeficiente del producto (en este caso, el 2):

  

   

Reacciones de combustión

Una reacción de combustión es aquella en la que un compuesto (usualmente orgánico con C, H y a veces O) reacciona con O₂ liberando energía (calor y luz).

Para escribir en la reacción escribiremos:

•  Reactivos: compuesto + O2.

•  Productos: El dióxido correspondiente, normalmente CO2 gaseoso (si en los reactivos hay carbono) además de H2O gaseosa, debida a las altas temperaturas producidas en una combustión (si en los reactivos hay hidrógeno).

   

En las combustiones incompletas se forman monóxidos en lugar de dióxidos, pero no es habitual que lo pregunten en segundo de bachillerato. 

Para ajustar de forma rápida las reacciones de combustión, seguiremos siempre los mismos pasos. Veámoslo con la combustión del metano:

Primero, ajustamos el número de carbonos con el correspondiente coeficiente estequiométrico en el CO2:

Segundo, ajustaremos el número de hidrógenos con el correspondiente coeficiente estequiométrico en el H2O:

Por último, ajustamos la cantidad de oxígenos en la molécula de O2, en la que podremos añadir el número que queramos sin afectar a ningún otro elemento. Para ajustar, es frecuente añadir una fracción con denominador 2 y numerador igual al número de oxígenos que necesitamos:

Ejercicios resueltos

1.Escribe las reacciones de formación de los siguientes elementos:

a) CO2 (g)

b) NO (g)

c) NH3 (g)

d) H2O (l)

e) C2H10 (g)

f) CHOOH (l)

g) Fe2O3 (s)

h) NaCl (s)

Solución

a) CO2 (g)

b) NO (g)

c) NH3 (g)

d) H2O (l)

e) C2H10 (g)

f) CHOOH (l)

g) Fe2O3 (s)

h) NaCl (s)

 

2. Escribe las reacciones de combustión de los siguientes elementos:

a) C6H12O6 (s)

b) C2H6O (l)

c) H2 (g)

d) C6H14 (l)

e) Combustión incompleta de C (s)

f) S (s)

g) C2H2 (g)

h) C18H26O2 (s)

Solución

a) C6H12O6 (s)

b) C2H6O (l)

c) H2 (g)

Fíjate como en este caso no hay CO2 porque no hay carbono en los reactivos

d) C6H14 (l)

e) Combustión incompleta de C (s)

Fíjate cómo no se forma agua porque en los reactivos no hay hidrógeno. 

f) S (s)

Fíjate cómo no se forma agua porque en los reactivos no hay hidrógeno. 

g) C2H2 (g)

h) C18H26O2 (s)