Química estequimétrica

Química. Mol. Masa molar. Estequiometría. Reacción química. Solubilidad. Molalidad. Disolución. Punto de ebullición. Presión osmótica

  • Enviado por: Fran
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Mol: El mol es la unidad de cantidad de materia del Sistema Internacional de Unidades (S.I.). Se puede definir como la cantidad de sustancia que contiene tantas entidades como el número de átomos existentes en 0,012 kg de carbono-12 puro. Cuando se usa el mol, las entidades elementales deben ser especificadas, pudiendo ser átomos, moléculas, iones, electrones, otras partículas o grupos específicos de tales partículas.

Esta unidad de medida representa a un numero especial: 6.02 x 1023

Masa Molar: A la masa de un mol de unidades (átomos o moléculas) se le llama masa molar del elemento ó compuesto. La masa de un mol de átomos de un elemento puro en gramos es igual al peso atómico de ese elemento en uma. Las unidades de la masa molar son g/mol. A partir de la masa molecular se puede determinar la masa molar de un compuesto. La masa molar de un compuesto (en gramos) es numéricamente igual a su masa molecular (en uma).

Constante de Avogadro: Es una constante utilizada en química y física para establecer una relación entre el peso o volumen y la cantidad de materia. Esta constante corresponde al número de entidades elementales que existen en un mol de sustancia, cuyo valor numérico es igual a 6,023x10^23 mol(-1)

  • Ejemplos estequiométricos a reacciones químicas: La estequiometría es el estudio cuantitativo de reactivos y productos en una reacción química.

    Reacción química: proceso en el cual una sustancia (o sustancias) cambia para formar una o más sustancias nuevas.

    Las reacciones químicas se representan mediante ecuaciones químicas. Por ejemplo el hidrógeno gas (H2) puede reaccionar con oxígeno gas(O2) para dar agua(H20). La ecuación química para esta reacción se escribe:

    'Química estequimétrica'

    El '+' se lee como “reacciona con” y la flecha significa “produce”. Las fórmulas químicas a la izquierda de la flecha representan las sustancias de partida denominadas reactivos. A la derecha de la flecha están las formulas químicas de las sustancias producidas denominadas productos de la reacción. Los números al lado de las formulas son los coeficientes( el coeficiente 1 se omite).

    'Química estequimétrica'

  • Disolución química: Es una mezcla homogénea, a nivel molecular de una o más especies químicas que no reaccionan entre sí; cuyos componentes se encuentran en proporción que varía entre ciertos límites.

    Toda disolución está formada por una fase dispersa llamada soluto y un medio dispersante denominado disolvente. Si ambos, soluto y disolvente, existen en igual cantidad (como un 50% de etanol y 50% de agua en una disolución), la sustancia que es más frecuentemente utilizada como disolvente es la que se designa como tal (en este caso, el agua). Una disolución puede estar formada por uno o más solutos y uno o más disolventes. Una disolución será una mezcla en la misma proporción en cualquier cantidad que tomemos (por pequeña que sea la gota), y no se podrán separar por centrifugación ni filtración.

    Soluto: Se llama soluto a la sustancia minoritaria en una disolución o, en general, a la sustancia de interés. Lo más habitual es que se trate de un sólido que es contenido en una solución líquida (sin que se forme una segunda fase)

    La solubilidad de un compuesto químico depende en gran medida de su polaridad. En general, los compuestos iónicos y moleculares polares son solubles en disolventes polares como el agua o el etanol; y los compuestos moleculares apolares en disolventes apolares como el hexano, el éter o el tetracloruro de carbono.

    Solvente: Se denomina disolvente a aquella sustancia que permite la dispersión de otra en su seno. Normalmente el disolvente establece el estado físico de la disolución por lo que se dice que el disolvente es el componente de una disolución que esta en el mismo estado físico que la disolución. El disolvente universal es le agua.

  • Molaridad: (M) Es el numero de Moles de soluto por litro de disolución. Por ejemplo, si se disuelven 0,5 moles de soluto en 100 ml de disolución, se tiene una concentración de soluto de 5,0 M (5,0 molar). Para preparar una disolución de esta concentración normalmente se disuelve primero el soluto en un volumen menor, por ejemplo, 30 ml, y se traslada esa disolución a un matraz aforado, para después rellenarlo con mas disolventes hasta los 100 ml.

    M= moles de soluto

    Kilogramos de disolvente

    Molalidad: La molalidad (m) es el número de moles de soluto por kilogramo de disolvente. Para preparar disoluciones de una determinada molalidad en un soluto, no se emplea un matraz aforado como en el caso de la moralidad, sino que se puede hacer en un vaso precipitado y pesado con una balanza analítica, previo peso del vaso vacío para poder restar el correspondiente valor.

    m = Moles de soluto

    Kg de disolvente

    Fracción Molar: La Fracción molar de una determinada sustancia que actúa como soluto en una disolución es la relación que se establece entre su propio numero de moles, es decir, el numero de moles de soluto y el numero total de moles que forman parte de la disolución. Siendo n1 y n2 los respectivos números de moles de soluto y disolvente. Por lo tanto la fracción molar de el componente 1 queda expresada por la formula:

     

    X1 = n1

    n1 + n2

  • Acidez y pH en soluciones acuosas: Si hablamos de acidez consideremos los sgts. compuestos HCI ,HNO3, CH3COOH, H2SO4, H3PO4. Estos cinco compuestos se denominan ácidos y comparten este nombre por tener en común las siguientes importantes propiedades; contienen hidrogeno, conductividad eléctrica, desprendimiento del gas hidrogeno, coloración al tornasol, sabor característicos. Debido a que las soluciones acuosas de los compuestos anteriores tienen estas propiedades comunes, se ha convenido en clasificarlos juntos y caracterizarlos como ácidos.

  • Indicadores acido-base: Los indicadores ácido-base son compuestos orgánicos que presentan la particularidad de variar su color dependiendo de la concentración de protones o pH de la solución. Para determinar el pH se observa el color que toman en la solución distintos indicadores. Conociendo el rango en que vira cada indicador es posible ubicar el pH de la solución entre dos valores próximos.

  • Soluciones Amortiguadoras: Es una disolución de un ácido débil o una base débil y sus sal. Los dos componentes deben estar presentes. La disolución tiene la capacidad de resistir los cambios de pH cuando se agrega pequeñas cantidades tanto de ácidos como de bases. La solución amortiguadora esta compuesta por un ácido, por una base y una sal.

  • Propiedades coligativas: Se entiende por propiedades coligativas, aquéllas que adquieren las disoluciones por el hecho de haberse convertido en disoluciones, es decir, las nuevas propiedades que posee el disolvente (generalmente agua) cuando se le añade una sustancia (soluto) para convertirlo en disolución. Las propiedades coligativas que poseen las disoluciones respecto al disolvente puro.

    AUMENTO DEL PUNTO DE EBULLICION

    El aumento del punto de ebullición de una solución ( D T e ) , con respecto al punto

    de ebullición del solvente puro, al disolver en él un soluto no salino y no volátil,

    está dado por:

    D T e = m K e

    Donde:

    m es la molalidad y

    D T e es la constante ebulloscópica del solvente. También se le denomina constante

    molal del punto de ebullición.

    PRESION OSMOTICA

    Si una solución y su solvente puro están separados por una membrana

    semipermeable que deja pasar solamente a las moléculas de solvente, el resultado

    neto es el paso de solvente a la solución. Este fenómeno se denomina ósmosis.

    La presión osmótica, es la presión que se debe aplicar a la solución para que no

    ocurra la ósmosis. Es decir, el resultado neto no indique paso del solvente a través

    de la membrana semipermeable.

    Van't Hoff determinó que para soluciones diluídas, la presión osmótica ( p ) ,

    satisface la siguiente relación:

    p V = n R T

    Donde:

    V es el volumen de la solución [ l ]

    n es el número de moles de soluto

    R es la constante universal de los gases ideales ( = 0,082 [ atm-l/mol-°K ] )

    T temperatura absoluta [ °K ]

    DISMINUCION DEL PUNTO DE CONGELACION

    La disminución del punto de congelación de una solución ( D T c ) , con respecto

    al punto de congelación del solvente puro, al disolver en él un soluto no salino, está

    dada por:

    D T c = m K c

    Donde:

    m es la molalidad y

    D T c es la constante crioscópica del solvente. También se le denomina constante

    molal del punto de congelación.

    DESCENSO DE LA TEMPERATURA: La disminución relativa de la presión de vapor de un líquido volátil, al disolver en él

    un soluto no salino es igual a la fracción molar de ese soluto. Equivale a decir que la

    presión de vapor parcial de un líquido volátil ( p ) en una solución, es igual a su

    fracción molar ( ð ) multiplicada por la presión de vapor de ese líquido puro ( p o ) .

    p = ð p o

    Las soluciones que cumplen esta ley se denominan soluciones ideales.

    Generalmente son soluciones diluídas.