Fundamentos de química general

FUNDAMENTOS DE QUÍMICA GENERAL II

ESTEQUIOMETRIA

Diversos autores definen el término estequiometria de diferentes formas

• La rama de la química descriptiva que estudia las relaciones de peso, masa y volumen de los elementos en las reacciones químicas.
• La rama de la química que se encarga del estudio cuantitativo de los reactivos y productos que participan en una reacción.
• La relación numérica entre las masas de los elementos que forman una sustancia y las proporciones en que se combinan los elementos y compuestos en una reacción química.
• La palabra deriva del griego Stoicheion “elemento” y metron “medida” o sea es una herramienta indispensable en química.

REACCIÓN QUÍMICA

Se establece entre iones, átomos o moléculas, es la ruptura de enlaces químicos entre los átomos que forman los reactivos y la formación de nuevos enlaces que originan nuevas sustancias químicas, con liberación o absorción de energía.

Las ecuaciones químicas deben estar ajustadas, de forma que se cumpla la ley de conservación de la masa: debe haber el mismo número de átomos de cada elemento tanto en los reactivos como en los productos. Para el ajuste se usan coeficientes estequiométricos (representan el número de moles).

LEYES PONDERALES:

• Ley de la conservación de la masa
• Ley de Proust (Ley de las proporciones definidas)
• Ley de Dalton (Ley de las proporciones múltiples)
• Ley de Ritcher (Ley de las proporciones reciprocas)
• Ley de Gay-Lussac (Ley de los volúmenes de combinación)

• Ley de la conservación de la masa

• Antoine Lavoisier: La masa total de todas las sustancias presentes después de una reacción química es la misma que la masa total antes de la reacción.

• Ley de conservación de la energía

• Einstein: La energía no puede ser creada ni destruida.

• Ley de Proust (proporciones definidas)

• La relación entre las masas de los elementos que forman un compuesto determinado es constante

• Ley de Dalton (proporciones múltiples)

• Si dos elementos forman diferentes compuestos, las masas de uno de ellos combinados con una misma masa del otro guardan entre sí una relación de números enteros y sencillos.

• Ley de Richter (proporciones recíprocas)

• Si las masas fijas de 2 elementos se combinan separadamente con una misma masa de un tercer elemento, entonces cuando se combinen los 2 primeros elementos lo harán en la misma proporción o en múltiplos o submúltiplos de esta proporción.

• Ley de Gay-Lussac (volúmenes de combinación)

• Los volúmenes de todas las sustancias gaseosas que intervienen en una reacción química, están en una relación sencilla de números enteros y pequeños.

PROBLEMAS DE APLICACIÓN

1. Proporción de átomos, moléculas o iones.
2. Proporción de moles
3. Proporción en masa
4. Proporciones en volúmenes (presión y temperatura)

• FORMULA QUÍMICA

Expresa las proporciones relativas de los átomos que constituyen el compuesto.

• FORMULA MÍNIMA

Es la reducción de una formula molécula o su mínima expresión entera.

• FORMULA MOLECULAR

Expresa el número de átomos de cada elemento que forman una molécula del compuesto.

GASES

El movimiento molecular de los gases resulta totalmente aleatorio, y las fuerzas de atracción entre sus moléculas son tan pequeñas que cada una se mueve en forma libre e independiente de las otras.  Sujetos a cambios de presión y temperatura, los gases se comportan en forma más previsible que los líquidos y los sólidos.

Las propiedades del estado gaseoso son:

1. No poseen volumen propio.
2. Mayor Comprensión – Expansión.
3. Ejercen presión sobre el recipiente que los contienen.
4. Difusión: dispersión gradual de unas sustancias en otras.

Variables que afectan el comportamiento de los gases:

1. Presión (P): Es la fuerza ejercida por unidad de área.
2. Temperatura (T): es una propiedad de los cuerpos, representa la cantidad de energía que ´poseen las mismas.

• Escala Celsius: Conversión de grado Celsius a kelvin: T (K)=t(°C) + 273
• Escala Kelvin: Conversión de grados Kelvin a Celsius: t(°C)=T(K) – 273

1. Cantidad de sustancia (n): La cantidad de un gas se puede expresar en unidades de masas. Se expresa mediante el numero de moles de sustancia.

1. Volumen (V): Se hace referencia al volumen del recipiente que los contiene.

1. Densidad: Es la relación que se establece con la masa y el volumen que ocupa.

TEORIA CINETICA DE LOS GASES

1. Todo volumen macroscópico de gas está constituido por un gran número de moléculas. Todas sus moléculas son idénticas si el gas es un elemento o compuesto estable.
2. Las moléculas se encuentran separadas por distancias grandes, comparadas con sus propias dimensiones y están en estado de continuo movimiento.
3. Las moléculas no ejercen fuerzas entre sí, excepto cuando chocan. Entre los choques con otras moléculas o con las paredes del recipiente, en cualquier instante, se mueven con amplia gama de velocidades y en línea recta.
4. Los choques de las moléculas entre sí y con las paredes son perfectamente elásticos. Se considera que las paredes del recipiente son lisas y por lo tanto los choques de las moléculas con las paredes, no hay cambio en la velocidad.  
5. Todas las direcciones de las velocidades moleculares son igualmente probables, ya que tienen un movimiento aleatorio y obedecen las leyes de         Newton del movimiento.

CONDICIONES NORMALES DE PRESION Y TEMPERATURA (CNPT)

1 atm o 760 mmHg

Temperatura o °C o 273K

CONCEPTO DE MOL- NUMERO DE AVOGADRO

Mol es la cantidad de materia que contiene el número de Avogadro (6,023 x 1023) de entidades elementales (Átomos, moléculas, iones, partículas subatómicas).

VOLUMEN MOLAR

Es el volumen que ocupa un mol en CNPT y es igual a 22,4 litros

RELACIONES ENTRE LOS PARAMETROS QUE IDENTIFICAN AL ESTADO GASEOSO

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