Resumen para Quimica general

8/20/2019 Resumen para Quimica general

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Química:

Tema I

La química es la ciencia que estudia la materia, sus propiedades, suscambios y las variaciones de energía que sufre esta. Es por eso que estaciencia, está presente en muchos aspectos de nuestra vida cotidiana.

La ciencia la ciencia es el conocimiento organiado y sistematiado en elmundo de la química.

Es la minuciosa investigaci!n de los cambios que ocurren en nosotros,alrededor de nosotros y a trav"s de nuestro universo. Es un vehículo usadopara estudios y comprender los cambios, los que lo utilian se llamancientí#cos.

$ara realiar un estudio, se debe utiliar el m"todo cientí#co, que es unaserie de pasos ordenados para convertir una idea o hip!tesis en teorías confundamentos. Este m"todo consiste en la prueba y error.

Materia y energía:

%ateria es todo aquello que ocupa lugar en el espacio, tiene masa yvolumen. Tambi"n posee energía &calor, lu, radiaci!n, movimiento' einercia.

La diferencia entre masa y peso es que el peso depende de la gravedad, adiferencia de la masa.

Energía es todo aquello que se puede transformar en traba(o o generarcalor. E)isten diferentes tipos de energía:

* +in"tica: energía en movimiento y produce un traba(o &en química se de#netraba(o como el cambio directo de energía que resulta de un proceso'.

* $otencial: es la energía disponible en funci!n de la posici!n de un ob(eto.

su ve se presenta en diferentes formas:

* %ecánica: movimiento y posici!n de la partícula.* El"ctrica: movimiento de cargas el"ctricas.* +al!rica: agitaci!n de las partículas.* -umínica: energía que transporta calor.* Química: forma de enlace entre átomos.

-ey de conservaci!n de la materia: -avoisier

En las transformaciones químicas, el peso del sistema antes y despu"s dela reacci!n permanecen constantes/

-ey de conservaci!n de la energía

-a energía no puede crearse ni disminuirse solo se transforma/

-ey de conservaci!n de la masa y la energía: Einstein-a materia puede transformarse en energía.

-a cantidad combinada de materia y la energía en el universo es #(a/

E= m x C2 C= velocidad de la luz (300.000 m!"#

Calor y tem$eratura

+alor es la energía que produce un cuerpo por el movimiento de susmol"culas, lo que da como resultado una elevaci!n de temperatura. 0e mideen 1oule, calorías, etc.

Temperatura: es la propiedad que mide el grado de agitaci!n de laspartículas que componen un cuerpo.

Equilibrio t"rmico: es cuando dos cuerpos a diferente temperatura se unen yal #nal llegan a un equilibrio alcanando la misma temperatura. El cuerpo


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con mayor temperatura libera calor, que es absorbido por el cuerpo conmenor temperatura.

-a ciencia que estudia el transporte de calor se denomina termodinámica.

E(emplo: un iceberg tiene mayor cantidad de calor que una taza de aguahirviendo, debido a que el tamaño del iceberg es mayor, por lo tanto tiene

más partículas en movimiento que el agua hirviendo (pero esta tiene mástemperatura).

2nidades para medir el calor:

+aloría: es el calor necesario para elevar la temperatura de 3 gr de agua a 34+.

1oule: todas las formas de energía se miden en 1, es la medida del 0I.

% & = 0.2' cal

+apacidad calorí#ca: es la cantidad de energía que puede almacenar uncuerpo cuando aumenta un grado su temperatura. Es una propiedade)ot"rmica.

C= &!C+alor especí#co: calor que almacena un gramo de un cuerpo cuandoaumenta un 4c.

C.e.= &!g x C

E(emplo: el agua tiene un .e. ! ",#$ %&g' y g de agua tiene .e.! *+# %&'

Elemento" y com$ue"to"

-as sustancias pueden ser elementos o compuestos, un elemento pes unasustancia que no se puede separar en sustancias más simples por mediosquímicos. 5asta el momento e)isten 667 elementos, pero no todos seencuentran de forma natural en la tierra, algunos se obtienen por m"todos

cientí#cos.-os elementos se representan por una o dos letras, la primera siempre enmay8scula y la siguiente en min8scula.

-os átomos de la mayoría de elementos interact8an para formarcompuestos. diferencia de las meclas los compuestos solo puedensepararse por m"todos químicos.

0ustancia: es una forma de materia que tiene una composici!n de#nida&constante' y propiedades características. 0e divide en dos tipos:

* 0imple: formada por átomos del mismo elemento &93, 3 o +l3'.* +ompuesta: formada por átomos de distintos elementos &539, 5;$9


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• Intensivas: no dependen de la cantidad de masa de la materia &equivalentegramo, punto de ebullici!n, electronegatividad, etc.'

• E)tensivas: depende de la cantidad de materia que se tenga &volumen,presi!n del gas, peso, etc.'

* Químicas: son aquellas que se mani#estan al alterar la composici!n interna

de la materia.


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Tema II

)eoría at*mica de +alton

* -os elementos están constituidos por partículas e)tremadamente peque>asllamadas átomos.

* Todos los átomos de un mismo elemento son id"nticos, tienen igual tama>o,

masa y propiedades químicas. -os átomos de un elemento son diferentes alos átomos de todos los demás elementos.

* -os compuestos están formados por átomos de más de un elemento. -arelaci!n del n8mero de átomos entre dos elementos presentes siempre esun n8mero entero o una fracci!n sencilla.

* 2na reacci!n química implica solo la separaci!n, combinaci!n oreordenamiento de los átomos, nunca supone la creaci!n o destrucci!n delos mismos.

-uego se demostr! la e)istencia de los isotopos, haciendo que la terceraidea del postulado de ?alton fuese incorrecta. Tambi"n se demostr! que losátomos están compuestos por partículas subat!micas que pueden ser

separadas, por lo que la cuarta idea de ?alton tambi"n resulto serincorrecta.

Ley de $e"o" equivalente" o ley de ,ic-ter

-os distintos pesos con los que se combinan dos elementos, con el peso deun tercero, son los mismos que iguales o multiplicados por un factor sencillose combinan entre sí.

-a masa equivalente de un compuesto es la masa que se combina con 6grde 5 o @gr de 9, o la masa equivalente de cualquier otro compuesto.

Ley de cominacione" $or volumen de /ray Lu""ac

+uando dos gases se combinan, en condiciones iguales de $ y T, losvol8menes de los mismos guardan una relaci!n sencilla.

Eem$lo: 2H2O + 2O2 2H2O (1 mol + 1mol= 2moles)

1olumen molar: 33,< -Amol en +$T &B4+ 6atm' es el volumen que ocupaun mol de gas en esas condiciones.

Ma"a at*mica relativa: es la masa at!mica de un elemento comparadacon la unidad convencional 2.%.. &unidad de masa at!mica', que es igual ala doceava parte de un átomo del isotopo de carbono 63 &63+'

1u . m . a= 1

12masa C ❑

12

?eterminaci!n e)perimental de la masa at!mica relativa: es el resultado delpromedio de la masa de las variedades isot!picas que hay en la naturalea.

Masaatomica= MA isotopo1 x abundanciade isotpo1

100 + MA isotopo2 x

abundanciade isotpo2

100 …

Mol : es la unidad con la que se mide la cantidad de sustancia de unelemento. Esta unidad no varía y es e)presada con el n8mero de vogadro&C,B3 ) 6B3;'.

Equivalencia": 6 mol de alguna sustancia es equivalente a C,B3 ) 6B3;

unidades elementales.

-a masa de un mol, llamada masa molar es equivalente a la masa at!mica o

molecular &seg8n se trate de un mol de átomos o un mol de mol"culas',e)presada en gramos.


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6 mol de gas ideal ocupa un volumen de 33,< - en +$T. esto se lodenomina volumen molar, este concepto es solo valido para gases quecoincidan con estas condiciones.

mero de 4vogadro: e)perimentalmente se determin! que, tomando la%..D. de cualquier elemento en gramos, la misma contenía siempre un

determinado n8mero de átomos. ese n8mero se lo denomin!: devogadro. es igual a C,B3 ) 6B3;.

5e"o molecular relativo: es la suma del peso at!mico de cada elementomultiplicado por su respectivo subíndice.

E(emplo: -/" &6gr ) ;' de 5 F &


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6ormula em$írica: en química es una e)presi!n que representa laproporci!n más simple en la que están presentes los átomos que forman uncompuesto.

6ormula molecular: es una representaci!n convencional de los elementosque forman una mol"cula o compuesto químico.

2na formula molecular se compone de símbolos y subíndices num"ricos, lossímbolos corresponden con los elementos que forman el compuesto químicorepresentado y los subíndices la cantidad de átomos presentes de cadaelemento en el compuesto.

,elacione" e"tequiometria"

Es el cálculo de las relaciones cuantitativas entre los reactivos y productos,en el transcurso de una reacci!n química. Estas relaciones se puedendeducir a partir de la teoría at!mica.

-a estequiometria es la ciencia que mide las proporciones cuantitativas orelaciones de masa de los elementos químicos que están implicados.

En escala microsc!pica, la reacci!n química es una modi#caci!n de los

enlaces entre átomos, por desplaamiento de electrones. 0e rompenenlaces y se forman, pero los átomos implicados se conservan. a quecumplen con la ley de conservaci!n de la masa, que a su ve cumple con: laconservaci!n de átomos de cada elemento y con la conservaci!n de lacarga total.

7alanceo de ecuacione" química":

+uando la reacci!n química se e)presa como ecuaci!n, además de escribirbien todas los reactivos y productos participantes, se debe a(ustar eln8mero de átomos &tanto en reactivos como productos' colocando uncoe#ciente a la iquierda.

El balanceo de ecuaciones busca igualar el n8mero de átomos en amboslados de la ecuaci!n. $ara mantener la ley de -avoisier. Esto se puede llevara cabo mediante diferentes formas, por tanteo, de manera algebraica yredo) &por la variaci!n de los estados de o)idaci!n'.

El tanteo consiste en dar coe#cientes al aar hasta igualar todas lasespecies químicas que inter#eren.

El m"todo algebraico consiste en asignar letras a cada uno de los elementosy crear ecuaciones en funci!n al n8mero de átomos y resolver lasecuaciones para determinar los coe#cientes.

0e le dice redo) a las reacciones en donde los estados de o)idaci!n dealgunos átomos cambian al pasar de reactivos a productos. Dedo) se re#erea o)ido reducci!n, en estas reacciones siempre hay un compuesto que seo)ida y otro que se reduce.$ara balancear una ecuaci!n se debe comenar por los elementosmetálicos. -uego por los no metálicos y por 8ltimo el hidrogeno y luego elo)ígeno.

,eactivo limitante:

Jeneralmente los reactivos no están presentes en las cantidadesestequiometrias e)actas &en las proporciones que indica la ecuaci!nbalanceada'. $or lo general se suministra gran e)ceso de uno de losreactivos para asegurar que el reactivo más costoso se convierta porcompleto en el producto deseado.

En consecuencia una parte del reactivo sobrara al #nal de la reacci!n, elreactivo que se consume primero es el que se denomina reactivo limitante.


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a que la má)ima cantidad de producto que se forme dependerá de lacantidad original de este reactivo. se denomina reactivo en e)ceso al queestá presente en mayor cantidad.

,endimiento de reacci*n:

-a cantidad de reactivo limitante al inicio de una reacci!n determina el

rendimiento te!rico de la reacci!n, es decir, la cantidad de producto que seobtendrá si reacciona todo el reactivo limitante. $or lo tanto es elrendimiento má)imo que se puede alcanar a partir del cálculo de unaecuaci!n balanceada.

El rendimiento real es la cantidad de producto que se obtiene en unareacci!n en la práctica. casi siempre es menor que el rendimiento te!rico.

Esto se debe a que muchas reacciones son reversibles por lo que noproceden en 6BBK de iquierda a derecha &en la ecuaci!n de formaci!n'.

El termino porcenta(e de rendimiento se re#ere a la porci!n del rendimientoreal con respecto al rendimiento te!rico.

de rendimiento= rendimientoreal

rendimientoteorico x 6BBK


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Tema III

Electr*n: es la partícula cargada negativamente que se encuentraalrededor del n8cleo del átomo, se descubri! mediante los estudios en tubosde rayos cat!dicos de Thompson.

5rot*n: es la partícula de carga positiva presente en el n8cleo del átomo.

0e descubrieron mediante estudios con rayos an!dicos de los tubos dedescarga por Joldstein.

eutr*n: esta partícula posee carga el"ctrica neutra, contiene casi lamisma masa que el prot!n y es casi 3BBB veces mayor que la del electr!n.0e encuentra en el n8cleo y en átomos de un mismo elemento puedenvariar la cantidad de neutrones &isotopos'. =ue descubierto por +hadLicM enun estudio de partículas N a una delgada ho(a de berilio.

Mol8cula: es una agregado de por lo menos dos átomos en una colocaci!nde#nida que se mantienen unidos a trav"s de las fueras químicas&enlaces'. 0e llama mol"cula diat!mica a aquellas que contienen solo dosátomos &93, 53, 3', y mol"culas poliat!micas a aquellas que contienen más

de dos átomos &9; oonoO 539, 5;'.9one": son átomos o grupos de átomos que contienen una carga netapositiva o negativa. ?urante los cambios químicos comunes, el n8cleopermanece igual, pero puede perder o ganar electrones. -a p"rdida de unelectr!n en un átomo forma un cati!n con carga neta positiva.

2n ani!n es un ion con carga neta negativa, debido a que gano un electr!n.

,adiactividad: fue el nombre sugerido por %arie +urie para describir laemisi!n espontanea de partículas que poseen algunos compuestos. $ore(emplo el uranio, que se desintegra produciendo tres tipos de rayosdiferentes &alfa, beta y gamma'

Dadiaci!n electromagn"tica:

-os estudios del átomo se realiaron mediante la utiliaci!n de radiaci!nelectromagn"tica. Esta es energía que se propaga por campos el"ctricos&onda vertical' y campos magn"ticos &onda horiontal', son perpendicularesentre sí, tienen la misma longitud de onda y se despliegan a la velocidad dela lu.

-a longitud de onda &P' es la distancia entre dos crestas adyacentes. -afrecuencia &1' es el n8mero de crestas que pasan a trav"s de un punto porsegundo. -a relaci!n que e)iste entre estas es: a menor longitud de ondamayor frecuencia. -a amplitud de una onda es la longitud vertical de la líneamedida de una onda a su cresta o a su valle.

-a radiaci!n visible tiene longitud de onda que va desde


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$ara lograr los espectros at!micos se e)citan los átomos &con corriente pore(emplo', la lu emitida se dispersa mediante un prisma y se obtiene elespectro de emisi!n característico de este. El espectro no es continuo, sinoque se está formado por líneas de color y se denomina espectro de líneabrillante.

0imultáneamente se pude iluminar el átomo con lu blanca, y al analiar elha que emerge se encuentra que se ha absorbido cierta longitud de onda,formando así el espectro de absorci!n. -a longitud de onda que se absorbey las que se emiten son las mismas para cada elemento.

Este espectro ree(a la identidad del átomo.

-ey de Dydberg:

Este cientí#co descubri! que las longitudes de onda de las diferentes líneasespectrales de los elementos químicos vienen dadas por la e)presi!n:

1

λ= R(

1

n12−

1

n22)

n son n8meros enteros positivos y n#2n*.D es la contante de DydbergG 6,BRH)6BHm*6

Sohr incluyo la suposici!n de que la energía electr!nica esta cuantiada, loselectrones solo pueden encontrarse en ciertas orbitas discretas y queabsorben o emiten energía en cantidades discretas cuando se mueven deuna !rbita a otra.

+ada orbita corresponde a un nivel de energía de#nido. +uando un electr!nse mueve de un nivel de energía inferior a otro superior, absorbe unacantidad de energía cuantiada. +uando electr!n vuelve al nivel de energíaoriginal emite e)actamente la misma cantidad de energía que absorbi! almoverse de nivel de energía inferior a superior.

%odelo at!mico de Dutherford:

Este modelo fue el primero que considero al átomo formado por dos partes:la cortea/ constituida por electrones girando a gran velocidad alrededorde un n8cleo muy peque>o, que concentraba toda la carga el"ctrica positivay toda la masa del átomo.

9rigen de la teoría cuántica:

El modelo de Dutherford e)plicaba la penetrabilidad de determinadaspartículas en la materia, los espectros at!micos, la no emisi!n de energíapor el movimiento de electrones.

Esto iba en contra de la estabilidad observada de los átomos, igualmente las

líneas espectrales debían ser e)plicadas desde una nueva teoría at!mica. Teoría cuántica de $lancM:

-a física había supuesto que los átomos y mol"culas solo podían absorber oemitir una cantidad arbitraria de energía. $lancM en cambio di(o que estospodían absorber o emitir una cantidad de energía discreta, la mínimacantidad de energía que podía ser emitida o absorbida la llamo cuanto, enforma de radiaci!n electromagn"tica.

Este cientí#co tambi"n propuso la ecuaci!n:

E = -1

?onde h es la constante de $lancM &C,C;)3B*;


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El inconveniente del modelo at!mico de Dutherford, de que los electrones algiran alrededor del n8cleo, deberían perder energía continuamente, condu(oa la formaci!n por parte de Sohr en una nueva teoría at!mica que sebasaba en los siguientes postulados:

* -os electrones solo pueden girar alrededor del n8cleo en cierta orbita

permitida.* -os electrones no emiten energía al girar.* +uando un átomo recibe energía, los electrones pasan a un nivel

superior &estado e)citado'. $osteriormente cuando el electr!n vuelvea su !rbita el átomo emite un fot!n correspondiente a la variaci!n deenergía entre ambos niveles.

=undamentos básicos de la mecánica cuántica:

?ualidad de onda*corp8sculo &?e Sroglie'

+ada partícula lleva asociada una onda/ esto supone que la lu puedetener propiedades ondulatorias y corpusculares. -os electrones secomportan como onda y como partícula.

$rincipio de incertidumbre &5einsemberg'-a doble condici!n electr!nica de onda y corp8sculo ocasiona un problemapara saber concretamente la posici!n del electr!n cuando se mueve entorno a los n8cleos at!micos.

0eg8n 5eisemberg es imposible determinar la posici!n de un momentoe)acto de un electr!n &o cualquier mol"cula peque>a' de forma simultánea.

?e esta manera se sustituye la idea de orbita perfecta, por la idea de orbitalque sería la ona del espacio alrededor de el n8cleo at!mico donde seesperaría encontrar o hay mayor probabilidad de encontrar un electr!n. Esdecir que el orbital no tiene límite perfectamente de#nido.

-a ecuaci!n de 0chrUdinger

$ropuso una ecuaci!n de onda modi#cada, una ya e)istente y basándose enla idea de ?e Sroglie, esta permiti! calcular los niveles de onda para elelectr!n del átomo de hidrogeno.

-uego se reformo la mecánica cuántica del electr!n para tener en cuenta elefecto de la radioactividad. Esto dio lugar a < n8meros cuánticos. Esta ibaen contra de la estabilidad observada de los átomos.

8meros cuánticos:

-os n8meros cuánticos son n8meros que aparecen en las soluciones de lasecuaciones de 0chrUdinger. Estos n8meros describen los niveles de energíay las formas de los orbitales at!micos.

5ay < n8meros cuánticos: n, l, m l y ms.: n8mero cuántico principal. ?escribe el n8mero de capa &6O 3O ;O


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-os electrones se ubican en proporciones de menor energía, por lo que nose llenan los niveles superiores hasta no estar completos los inferiores.

$rincipio de e)clusi!n de $auli:

En un átomo, ning8n electr!n puede tener los cuatro n8meros cuánticos,porque si no ocuparían el mismo orbital.

$rincipio de la má)ima multiplicidad &5undt':-os electrones deben ocupar todos los orbitales de un subnivel dado antesde comenar a aparearse.


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Tema I:

umero at*mico: se representa con V, es el n8mero de protones en eln8cleo del átomo de un elemento, su identidad química queda determinadapor su n8mero at!mico.

umero m"ico: se representa con , es el n8mero de neutrones y

protones presentes en el n8cleo de un átomo de un elemento. Es decir queel n8mero de masa está dado por:

umero de ma"a = nmero de $rotone" ; nmero de neutrone"

9

umero de at*mico ; nmero de neutrone"

El n8mero de neutrones en un átomo es igual a la diferencia entre eln8mero de masa y el n8mero at!mico & W V'. Estos n8meros se representan

de la siguiente forma: X Z A

-as propiedades químicas de cada elemento dependen principalmente de la

cantidad de protones y electrones del átomo. a que los neutrones noparticipan en los cambios químicos en condiciones normales.

)ala $eri*dica:

$ara poder organiar la gran cantidad de informaci!n disponible sobre laestructura y las propiedades de las sustancias elementales, además de lasregularidades peri!dicas en las propiedades físicas y el comportamientoquímico. 0e desarrolla la tabla peri!dica, en la que se encuentran agrupadoslos elementos que tienen propiedades químicas y físicas seme(antes.

-os elementos están acomodados de acuerdo a su n8mero at!mico, en #lashoriontales &$eriodo"', y en columnas verticales &gru$o"'. -os elementosse dividen en metales &buen conductor de calor y electricidad', no metales

&malos conductores' y metaloides &presenta propiedades intermedias entremetales y no metales'.

-as propiedades químicas de los elementos cambian de forma gradual demetálicas a no metálicas.

Electr*n de valencia: son los que ocupan el nivel de energía e)terno, lareactividad química está determinada en gran parte por estos. En loselementos representativos, los electrones de valencia son los que ocupan elmás alto nivel de energía n. el resto de electrones que no son de valencia selos llama internos.

,adio at*mico: las propiedades físicas de los elementos dependenprincipalmente del tama>o de los átomos. $ara de#nir el tama>o de un

átomo se utilia el t"rmino radio at!mico, este es la mitad de la longitudentre los n8cleos de dos átomos metálicos adyacentes o de una mol"culadiat!nica.

$ara los átomos que están unidos entre sí, formando una red tridimensional,el radio at!mico es la mitad de la longitud entre los n8cleos de dos átomosvecinos.

Energía de ionizaci*n: es la energía mínima e)presada en 3%&mol &Milo(oules por mol' para remover un electr!n de un átomo en estadogaseoso, en su estado fundamental. Es decir es la fuera necesaria paradesprender un mol de electrones de un mol de átomos en estado gaseoso.

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desarrolla cuando un átomo en estado gaseoso acepta un electr!n paraformar un ani!n.

2n valor grande positivo de a#nidad electr!nica signi#ca que el ion negativoes muy estable, es decir que el átomo tiene una gran tendencia a aceptarun electr!n. l igual que una alta energía de ioniaci!n implica que el

electr!n es muy estable en el átomo.En comparaci!n con la energía de ioniaci!n, la a#nidad electr!nica es másdifícil de medir porque los aniones presentes en muchos elementos soninestables. $or lo general los metales poseen menor a#nidad electr!nica, adiferencia de los hal!genos.


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Tema

Enlace i*nico:

-os metales alcalinos y alcalinot"rreos tienen más probabilidad de formarcationes en los compuestos i!nicos, mientras que para formar aniones sonmás aptos los hal!genos y el o)ígeno.

-a fuera electroestática que une a los iones en un compuesto i!nico sedenomina enlace i!nico. -a mayoría de los compuestos i!nicos son s!lidos a6atm y 374+, por lo que la estabilidad global del compuesto depende de lasinteracciones de todos los iones y no solo de la interacci!n con un ani!n.2na medida cuantitativa de la estabilidad de cualquier solido i!nico es suenergía reticular &energía necesaria para separar un mol de un compuestoi!nico solido de sus iones en estado gaseoso'.

-a energía reticular se calcula mediante la ley de +oulumb: la energíareticular de los compuestos i!nicos es una medida de estabilidad de modotal que su magnitud puede ayudar a e)plicar la f!rmula de talescompuestos.

-a energía potencial entre dos iones es directamente proporcional alproducto de sus cargas e inversamente proporcional a la longitud que lossepara.

Enlace covalente:

En este tipo de enlace sucede que dos electrones son compartidos por dosátomos, y los compuestos covalentes son aquellos que solo contienenenlaces covalentes. Este se da cuando no hay su#cientes electrones paraque cada átomo individual complete su octeto.

2n enlace covalente puede ser: sencillo, dos átomos se unen por medio deun par electronesO se pueden dar enlaces m8ltiples, cuando dos átomoscomparten dos o más pares de electronesO un triple enlace surge cuandodos átomos comparten tres pares de electrones. -os enlaces m8ltiples sonmás cortos que los enlaces sencillos. Tambi"n puede ser polar, esto sucedecuando los electrones pasan más tiempo alrededor de un átomo que delotro.

0e puede distinguir un enlace polar del enlace covalente no polar por suelectronegatividad.

+omparaci!n: los compuestos covalentes poseen dos fueras de atracci!n,una es la que mantiene unidos a los dos átomos de una mol"cula y la otraes la que opera entre las mol"culas &fuera intermolecular'. -as fuerasintermoleculares son más d"biles que las fueras moleculares, es por esoque los compuestos covalentes son gases, líquidos o solidos con ba(o punto

de fusi!n.-as fueras electroestáticas, que mantienen unidos a los iones de uncompuesto i!nico, son muy fuertes, por lo que estos son s!lidos atemperatura ambiente y sus puntos de fusi!n elevados. %uchos compuestosi!nicos son solubles al agua y sus disoluciones acuosas conducen laelectricidad &debido a que son electrolitos fuertes'. -os compuestoscovalentes resultan insolubles al agua y de ser solubles no conduces laelectricidad &debido a que no son electrolitos'.

-os compuestos i!nicos fundidos conducen la electricidad porque contienencationes y aniones que se mueven libremente. -os compuestos covalenteslíquidos o fundidos carecen de iones presentes, por lo que no son

conductores.Electronegatividad:


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Es la capacidad de un átomo para atraer hacia si los electrones de un enlacequímico. -os elementos con electronegatividad alta tienen más tendenciapara atraer electrones que los elementos con electronegatividad ba(a.

Esta propiedad se relaciona con la a#nidad electr!nica y con la energía deioniaci!n.

Es un concepto relativo ya que la electronegatividad de un elemento solopuede medirse respecto a la de los otros elementos. $or lo general aumentade iquierda a derecha en la tabla peri!dica.

-os átomos que tienen diferencias grandes de electronegatividad entre sítienden a formar enlaces i!nicos. $orque el átomo del elemento menoselectronegativo cede su electr!n al átomo más electronegativo. $or logeneral este tipo de enlaces une a un no metal con un elemento metálico.

-os átomos con electronegatividades parecidas tienden a formar entre ellosenlaces covalentes polares, porque el desplaamiento de la densidadelectr!nica suele ser peque>a. En la mayoría de enlaces covalentes se danentre átomos de elementos no metálicos y solo en átomos del mismo

elemento se da un enlace covalente puro.4l enlace i0nico se da cuando la diferencia de electronegatividad entre dos

átomos enlazados es de *. o más.

?iferencias: la a#nidad electr!nica se re#ere a la atracci!n de un átomoaislado por un electr!n adicional, la electronegatividad es una medida de lahabilidad de un átomo para atraer los electrones compartidos. -a a#nidadelectr!nica es una cantidad susceptible de medirse en forma e)perimental.


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Tema I

6uerza" intermoleculare":

0on fueras de atracci!n entre mol"culas, son las responsables delcomportamiento no ideal de los gases. E(ercen más inuencia en las fasesliquidas y s!lidas.

=ueras intramoleculares: diferencia de las fueras intermoleculares, estas son las que mantienen

(untos los átomos de una mol"cula. Estas fueras estabilian a las mol"culasindividuales y suelen ser más d"biles que las intermoleculares &por senecesita menos energía para evaporar un líquido que para romper losenlaces de sus mol"culas'.

=ueras atractivas:

* =uera dipolo*dipolo:

0on fueras de atracci!n entre mol"culas polares &mol"culas que poseenmomentos dipolares'. 0u origen es electroestático y e)iste una proporci!n

entre el momento dipolar y la fuera.* =uera ion*dipolo:

-a que atrae entre sí a un ion &ya sea ani!n o cati!n' y a una mol"cula polar.-a intensidad de esta interacci!n depende de la carga y tama>o del ion, asícomo la magnitud del momento dipolar y del tama>o de la mol"cula &lacarga en los cationes está más concentradas ya que suelen ser máspeque>os que los aniones'. En consecuencia, con una carga de igualmagnitud, un cati!n e)perimenta una interacci!n más fuerte con los dipolosque con un ani!n.

* =uera de dispersi!n:

0i un ion &o mol"cula polar' se acercara a un átomo &o mol"cula no polar', la

distribuci!n electr!nica del átomo &o mol"cula no polar' se distorsiona por lafuera que e(erce el ion o la mol"cula polar. ?ando lugar a una clase dedipolo en el átomo &o mol"cula no polar' a lo que se llama dipolo inducido porque la separaci!n de sus cargas positivas y negativas se deben a lapro)imidad de un ion &o mol"cula polar'.

-a atracci!n entre el ion y el dipolo inducido se conoce como interacci0nion5dipolo inducido y la atracci!n entre una mol"cula polar y el dipoloinducido se conoce como interacci0n dipolo5dipolo inducido.

-a posibilidad de inducir un momento dipolar depende no solo de la cargadel ion o de la fuera del dipolo. 0ino tambi"n de la polaribilidad del átomoo mol"cula, es decir, que tan fácil se distorsiona la distribuci!n electr!nica

del átomo &o mol"cula'.2n átomo o mol"cula tiende a ser más polariable a medida que aumenta eln8mero de electrones.

?ebido a las posiciones especí#cas de los electrones, los átomos ymol"culas pueden tener en cualquier fracci!n de segundo un momentodipolar &dipolo instantáneo'. Es posible que un dipolo instantáneo de un soloátomo o mol"cula inducan a los vecinos. su ve se puede dar que dosátomos o mol"culas vecinas entre sí, anulen el momento dipolar.

Esto es la fuera de dispersi!n, se genera a partir de los dipolos temporalesinducidos en los átomos o mol"culas.

* $uente de hidrogeno:


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Es una fuerte atracci!n intermolecular que pertenece a un tipo especial deinteracci!n dipolo*dipolo entre el átomo de hidrogeno de un enlace polar yun átomo electronegativo de 9, o =.

-a fuera de un puente hidrogeno está determinada por la interacci!ncoul!mbica entre el par libre de electrones del átomo electronegativo y el

n8cleo de hidrogeno.Camio" de e"tado" de la materia:

/a"e":

* ?esorden total de las partículas.* 9cupan todo el volumen del recipiente que los contiene &forma y

volumen inde#nidos' y pueden comprimirse a vol8menes máspeque>os

* -as partículas tienen completa libertad de movimiento* -as mol"culas se encuentran a grandes distancias relativas

$resi!n barom"trica: los gases de la atmosfera producen la presi!natmosf"rica que determino Torricelli.

% 4tm = >0 )orr = >0 mm ?g$resi!n gaseosa: los gases e(ercen presi!n sobre cualquier super#cie con laque entran en contacto, ya que las mol"culas se hallan en constantemovimiento. Esta presi!n se de#ne como la fuera aplicada por unidad de

super#cie: P= F

S

El 0.I. de#ne esta unidad como pascal 1 Pa=1 N

m2 siendo un pascal igual a

6 neLton por un metro cuadrado.-ey de gases:

* Delaci!n presi!n*volumen a temperatura constante: ley de Sroglie

$ara una muestra de gas a temperatura constante, el producto de la presi!npor el volumen daba siempre el mismo n8mero.

5 x 1 = @ (con"tante#

4 tem$eratura con"tanteA todo ga" "ometido a $re"i*n di"minuyeen volumenA es decir que el volumen ocupado por un gas es inversoproporcional a la presi!n.

temperatura y presi!n normales, la mayoría de los gases obedecen a la

ley de Sroglie, esto se llama comportamiento ideal.$ara una masa #(a de gas a una temperatura constante, pero con diferentescondiciones de presi!n, se puede decir:

5% x 1% = 52 x 12

Delaci!n temperatura*volumen: -ey de +harles y Jray*-ussac

una presi!n constante, el volumen de una muestra de gas se e)pandecuando se calienta, y se contrae cuando se enfría.

$or lo tanto, a presi!n constante, el volumen ocupado por una masade#nida de gas es directamente proporcional a su temperatura absoluta &X'.

V

T =


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9tra e)presi!n resultante de esta ley es:

V 1

T 1=

V 2

T 2

(ara una masa de6nida a presi0n constante)

Delaci!n entre volumen y cantidad a presi!n y temperatura constantes: -eyde vogadro

-a ley establece que a presi!n y temperatura constante el volumen de ungas es directamente proporcional al n8mero de moles del gas presente.

?e acuerdo con esta ley, cuando dos gases reaccionan entre sí, losvol8menes que reaccionan de cada uno de los gases tienen una relaci!nsencilla entre sí, la ecuaci0n general de los gases ideales.

4s posible combinar las e7presiones anteriores en una sola ecuaci0nmaestra para el comportamiento de los gases

P! V =n ! R ! T

8 representa la constante de proporcionalidad, se denomina constante delos gases. -a ecuaci!n, conocida como ecuaci!n del gas ideal e)plica larelaci!n entre >as < variables de , 9, : y n.

;n gas ideal es un gas cuyo comportamiento de presi0n, volumen y temperatura se puede describir completamente por la ecuaci0n del gas

ideal.

-ey de ?alton de las presiones parciales:

?alton determino que la presi!n e(ercida por una mecla de gases ideales esla suma de las presiones parciales de cada uno de los gases.

5total= 5a; 5; 5c (con 1 y ) con"tante"#

(aA y c di"tinto" ga"e"#-ey de Jraham de la difusi!n:

?os gases en iguales condiciones de presi!n y temperatura se difundeninversamente proporcionales a sus masas moleculares. Es decir que amayor masa, menor es la velocidad de difusi!n.

-a difusi!n es el proceso por el cual una sustancia se distribuyeuniformemente por el espacio que lo encierra o en el medio que seencuentra.

V 1

V 2=(√

PM 2

PM 1 ) para cada temperatura hay una velocidad diferente de difusi0n

lteraciones del comportamiento ideal de los gases:

* $resiones elevadas:

+uando las presiones son altas, aumenta la densidad del gas, ya que lasmol"culas ahora están más cerca una delas otras. Entonces, las fuerasintermoleculares pueden ser muy signi#cativas y afectar el movimiento delas mol"culas, por lo que el gas no se comportará de gorma ideal.

* Sa(as temperaturas: &cercanas al punto de licuefacci!n'

+on el enfriamiento del gas disminuye la energía cin"tica promedio de una

mol"cula, esto genera que las fueras intermoleculares cobren mayorimportancia.


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Ecuaci!n de an der Yaals:

Esta ecuaci!n sirve para acercar el comportamiento ideal al real de losgases. En esta se cambia la ecuaci!n general de los gases, colocando losdos factores que modi#can la presi!n y el volumen. El factor mb corrige elvolumen ocupado por las propias mol"culas del gas.

-as mol"culas de gas más grandes tienen valores de e mayores y mientrasmayor sea n &mayor nro. de mol"culas en la muestra', mayor es lacorrecci!n de volumen.

El factor m*e&9 * modi#ca la presi!n, ya que una mol"cula modi#ca supresi!n al encontrarse con otra. El n8mero de encuentros aumenta con elcuadrado del n8mero de mol"culas por unidad de volumen (n&9 * ). e/ esuna constante de proporcionalidad.

( P+ e n2

V 2 ) (V −nb)=n . R . T

-icuaci!n de los gases: &temperatura critica': la Tc es la temperatura mínimapara la condensaci!n de un gas usando presi!n. $or encima de Tc no puedee)istir una sustancia pura en fase liquida. +ada compuesto tiene su Tc.

$resi!n crítica: presi!n requerida para producir la condensaci!n de un gas.

< menor presi0n, se requiere menor temperatura para licuar un gas

Líquido":

* doptan la forma del recipiente que los contiene* $artículas tienen movimiento relativo entre si* E)iste cohesi!n entre partículas &mas (untas'* 0e difunden a trav"s de otros uidos

-os líquidos se caracterian por tener tensión superfcial , una medida de

fuera elástica que e)iste en la super#cie de los líquidos. Es la energía quese necesita para aumentar la super#cie de un líquido por unidad por área.

iscosidad: la viscosidad es la resistencia de un líquido a uir, en general,cuanto mayores sean las fueras intermoleculares de atracci!n más viscosoes un líquido.

medida que la temperatura aumenta y las mol"culas se mueven másrápido, sus energías cin"ticas son más capaces de superar las traccionesintermoleculares, así la viscosidad disminuye con la temperatura crecientessiempre que no haya cambios en la composici!n.

Evaporaci!n: es el proceso por el cual las mol"culas de la super#cie de unlíquido se desprenden y pasan a la fase gaseosa.

+ondensaci!n: una mol"cula en el vapor puede golpear la super#cie dellíquido y quedar atrapada allí.

Equilibrio liquido*vapor:

resi0n de vapor= -as mol"culas de vapor no pueden escapar cuando lavaporiaci!n de un líquido se da en un recipiente cerrado. medida quemás mol"culas de(an el líquido, más mol"culas gaseosas se combinan entresí en la pared del recipiente o con la super#cie del líquido, de este modo seda lugar a una mayor condensaci!n, hasta que llegan a un eventualequilibrio.

-a presi!n parcial de las mol"culas de vapor por encima de la super#cie dellíquido en equilibrio a una determinada temperatura es la presi0n de vapor,esta aumenta con la temperatura.


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unto de ebullici0n= es la temperatura a la cual la presi!n de vapor de unlíquido es igual a la presi!n e)terna. El punto de ebullici!n normal de unlíquido es la temperatura a la cual hierve cuando la presi!n e)terna es de 6atm.

En el punto de ebullici!n se forman burbu(as dentro del líquido.

Bolido":* $oseen volumen propio y forma determinada* $artículas #(as en una porci!n determinada, oponen resistencia a los

cambios de forma y volumen* Tienen disposici!n ordenada* $artículas unidas entre si

0istema cristalino: se forma a partir de la repetici!n en el espacio de unaestructura elemental denominada celda unitaria. E)isten H sistemascristalinos &cubico, tetragonal, ortorr!mbico, he)agonal, trigonal,monoclínico y triclínico.

$unto de fusi!n: es el mismo que el punto de congelaci!n de un líquido, es

la temperatura a la cual la fase de un s!lido y líquido coe)isten en elequilibrio. El punto de fusi!n normal de una sustancia se funde &o congela' a6 atm de presi!n.

$resi!n de vapor de s!lidos: estos e)hiben presiones de vapor al igual quelos líquidos, pero generalmente tienen presiones mucho menores. Loss0lidos que poseen altas presiones de vapor son los que se sublimanfácilmente.


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Tema II:

+i"oluci*n:

Es un sistema molecular o i!nico, mecla homog"nea de dos o mássustancias que pueden ser volátiles o gaseosas. +uando una es un gas y elotro un líquido, a los primeros se los denomina soluto y al segundo solvente.

+uando ambos son líquidos se considera soluto al que se encuentra enmenor proporci!n.

Tipos de disoluciones:

* ?isoluci!n no saturada:

+ontienen menor cantidad de soluto de la que el solvente es capa dedisolver.

* ?isoluci!n saturada:

+ontiene la má)ima cantidad de un soluto que se disuelve en un disolventeparticular a temperatura especí#ca.

* ?isoluci!n sobresaturada:

+ontiene más soluto del que puede haber en una soluci!n saturada.Las disoluciones se producen porque la energía libre fnal es menor

que la energía libre inicial

0e producen cuando las fueras atractivas intermoleculares entre soluto ysolvente &-ondon, dipolo, puente hidrogeno, i!nicas' son comparables enmagnitud.

Esta (usti#caci!n se resume con la e)presi!n lo seme>ante disuelve loseme>ante/, es decir que las sustancias polares se disuelven 8nicamente ensolventes polares, y las sustancias no polares se disuelven en disolventes nopolares.

?isoluciones verdaderas: son soluciones en las cuales el tama>o de laspartículas del soluto son menores a 6BZ &angstroms', no son visibles almicroscopio ni al ultramicroscopio. Estas soluciones son homog"neas y solopueden ser separadas por destilaci!n o cristaliaci!n.

?ispersiones coloidales o coloides: son disoluciones al igual que lasdisoluciones verdaderas, pero se diferencian por presentar el efecto :yndall.

-as partículas del soluto que forman coloides tienen un tama>ocomprendido entre 7B a 3BBB Z. +onsisten en dos fases, se pueden separarmediante cristaliaci!n o destilaci!n.

+lasi#caci!n de los coloides:

* -ir!foros:

• o son compatibles con el solvente &aversi!n'• 0on irreversibles: una ve precipitado, no se regenera.• 0e detectan a trav"s de ultramicroscopio.• 0e estabilian por aclaraci!n de iones• $resentan electroforesis• $recipitan por agregado de electrolitos• $resentan el efecto Tyndall

* -i!#los:• 0in reversibles• 0on viscosos• ?ifícilmente detectables por ultramicroscopios• El solventes es alcohol• Efecto Tyndall atenuado.


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Electroforesis: es una t"cnica para la separaci!n de mol"culas seg8n lamovilidad de estas en un campo el"ctrico. -as partículas cargadaspositivamente irán hacia un lado y las cargadas negativamente migraran allado opuesto de las anteriores.

%ovimiento SroLniano: es el movimiento aleatorio que se obtiene en

algunas partículas microsc!picas que se hallan en un medio uido. 0e debea las colisiones de las mol"culas del dispersante con las partículas dispersasy las interacciones con otras partículas.

-a osmosis y la difusi!n se basan en el movimiento broLniano.

Boluilidad:

Es la má)ima cantidad de soluto que puede admitir un solvente a unadeterminada temperatura. 0e puede incrementar la solubilidad aumentandola temperatura, e)cepto en el caso de los gases.

?isoluci!n de líquidos en líquidos: la solubilidad de los líquidos aumenta conla temperatura. -a miscibilidad es la habilidad de los líquidos para disolverseen otro.

?isoluci!n de gases en líquidos: se basa en la ley de 5enrry, los gases sedisuelven pero no se disocian ni reaccionan con el líquido. -a cantidad degas de gas disuelto &' en un líquido es proporcional a la presi!n parcial deese gas &' sobre la soluci!n.

P= . C

La solubilidad de los gases disminuye con la temperatura e incrementacuando hay mayor presi0n.

?isoluci!n de s!lidos en líquidos: la habilidad de un s!lido para disolversedepende sobre todo de su energía de red cristalina, o de la fuera deatracci!n entre las partículas que con#guran el s!lido. +uando más peque>a

es la magnitud de la energía de red cristalina, más fácil es que el s!lido sedisuelva.

Concentraci*n:

-a concentraci!n de una sustancia en una soluci!n es la cantidad &gramos,moles, etc.' de la misma en relaci!n a la de la soluci!n &masa o volumen'.

* $orcenta(e peso en peso: Kpp es la cantidad de gramos de soluto

cada 6BBgr. de soluci!n.cantidadde soluto

100 "r solucion

* $orcenta(e peso en volumen: Kpv es la cantidad de gramos de soluto

cada 6BBml. de soluci!n.

cantidadde soluto

100ml solucion

* %olaridad: % es la cantidad de moles por litro de soluci!n.

moles sol#ente o soluto

1 $ de solucion


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* %olalidad: m es la cantidad de moles por Mg. de solvente.moles de sol#enteo soluto

1%"de solucion

* ormalidad: es la cantidad de equivalentes por litro de soluci!n.

N =e& .

$

* =racci!n molar: [ es la cantidad de moles de sustancia sobre el totalde la soluci!n. unca llega a 6.

Xste= moles ste .

moles sto .+moles ste.

Xsto= moles sto .

moles sto.+molesste.

5ro$iedade" coligativa" de la" di"olucione":

-as propiedades físicas de las disoluciones que dependen de la cantidadrelativa de mol"culas de soluto y solvente y no de la identidad química delsoluto. E)isten cuatro propiedades coligativas de una disoluci!n, que sondirectamente proporcionales al n8mero de partículas de soluto presente.

* +e"cen"o de la $re"i*n de va$or:0i el soluto es no volátil, es decir que tiene una presi!n de vapor quese pueda medir. -a presi!n de vapor de sus disoluciones siempre va aser menor que la del solvente puro.Entonces la presi!n de vapor de la disoluci!n y la presi!n de vapordel disolvente puro depende de la concentraci!n del soluto en ladisoluci!n. -a ley de Daoult establece que:La presi0n parcial de un disolvente puro &$6' esta dada por la presi0nde vapor del disolvente puro &$64' multiplicada por la fracci0n molar

del disolvente en la disoluci0n &[6'. P1= X 1 . P1

o

Entonces, la variaci!n de presi!n &\$' es igual a:' P= P1

o− P1

0i ambos &soluto y solvente' son volátiles, la presi!n de vapor de ladisoluci!n es igual a la suma de las presiones de ambos compuestos.* Elevaci*n del $unto de eullici*n:

La elevaci0n del punto de ebullici0n &\Tb' se de6ne como el punto deebullici0n de la soluci0n &Tb' menos el punto de ebullici0n deldisolvente puro &Tbo'

' T b=T b−T bo

* +i"minuci*n del $unto de congelaci*n:La disminuci0n del punto de congelaci0n &\T+' se de6ne como el

punto de congelaci0n del disolvente puro&T

c

o' menos el punto decongelaci0n de la disoluci0n &T+'.


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' T c=T C o−T C

5re"i*n o"m*tica: -a osmosis es el paso selectivo de mol"culas del disolvente a trav"sde la membrana porosa desde una disoluci!n diluida hacia una demayor concentraci!n. La presi0n osm0tica &]' de una disoluci0n es la

presi0n que se requiere para detener la osmosis. 4sta dada por=

( = M . R . T

?onde % es la molaridad, D la constante de los gases y T latemperatura absoluta, ] se debe e)presar en atm.

0i dos soluciones tienen la misma concentraci!n, tambi"ntienen la misma presi!n osm!tica. se dice que ambassoluciones son isot!nicas.

• 0i dos soluciones tiene distintas concentraciones, se llamasoluci!n hipert!nica a la de mayor concentraci!n y soluci!nhipot!nica a la de menor concentraci!n.


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Tema @:

)ermoquímica:

Es la parte de la química que estudia los cambios energ"ticos de un sistemaquímico con el e)terior.

-os sistemas químicos que desprenden energía son e)ot"rmicos, los quetoman energía son endot"rmicos.

+onceptos previos:

* ariables de estado: magnitudes que pueden variar a lo largo de unproceso &por e(emplo el transcurso de una reacci!n química'.

* Ecuaci!n de estado: se denomina así a cualquier ecuaci!n querelaciona las variables de estado.

* =unciones de estado: tienen un valor 8nico para cada estado delsistema.

0u variaci!n depende del estado inicial y #nal, y no del caminodesarrollado.0i son: presi!n, temperatura, energía interna, entalpia.o son: calor, traba(o.

-ey de conservaci!n de energía:

En las reacciones químicas e)ot"rmicas, la energía química habitualmentese convierte en energía calorí#ca.

En las reacciones endot"rmicas, la energía calorí#ca, luminosa o el"ctrica seconvierte en energía química.

unque los cambios químicos siempre implican cambios de energía, algunastransformaciones de energía no implican cambios químicos. %uchose)perimentos han demostrado que toda energía implicada en un procesoquímico o físico aparece de alguna forma despu"s del cambio.

Entonces, la energía no puede destruirse ni crearse, solo transformarse.

0istema: es una porci!n del universo delimitada para un estudio, estoslímites pueden ser imaginarios o reales. En termoquímica, estos sistemaspueden ser abiertos, cerrados o aislados.

0istema abierto: puede intercambiar energía libremente y materia con sus

alrededores.

0istema cerrado: puede intercambiar energía con sus alrededores pero nopuede intercambiar materia.

0istema aislado: no interacciona con sus alrededores.

%er ley de la termodinmica:

0e basa en la ley de conservaci!n de la energía, establece que la energíapuede convertirse de una forma u otra, pero no puede crearse o destruirse.

En la energía interna de un sistema entre su estado inicial y su estado #nal,

el cambio en la energía interna \E se da por:


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' )= )* − )i

$rimer principio de la termodinámica:

-a energía interna &;' es la energía total de un sistema, la que es imposible

de medir, pero si es posible medir su variaci!n.' + =,+-

? y @A si se realiza a favor del sistema

-a ecuaci!n establece que el cambio de energía interna & B;' de un sistemaes la suma del intercambio de calor &?' entre el sistema y los alrededores yel traba(o realiado &@ ' sobre o por el sistema.

+alor: es la energía que se intercambia entre un sistema y sus alrededorescomo resultado de una diferencia de temperatura. -a energía, en forma de

calor, pasa desde el cuerpo más caliente &con una temperatura más alta'hasta el cuerpo una temperatura más ba(a.

Traba(o: en algunas reacciones químicas, el sistema puede realiar traba(osobre los alrededores o viceversa.

En resumen, el calor y el traba(o no son funciones de estado porque no sonpropiedades de un sistema, se mani#estan solo durante un proceso&cambio'. sí, un valor depende de la ruta que sigue el proceso y varían deacuerdo con "l.

Ental$ia:

Es la energía observable que el sistema toma o cede. $ara medir calorabsorbido o liberado por un sistema durante un proceso a presi!nconstante, la química utilia una propiedad llamada entalpia. Que serepresenta con el símbolo 5.

-a entalpia es una propiedad e)tensiva, su magnitud depende de lacantidad de materia presente.

Es imposible determinar la entalpia de una sustancia, y lo que se mide enrealidad son los cambios de entalpia & B'. -a entalpia de reacci!n es ladiferencia entre las entalpias de los productos y las entalpias de los

reactivos,' =∑ producto−∑ reacti#o

En otras palabras, \5 representa el calor absorbido o liberado durante unareacci!n. -a entalpia puede ser positiva o negativa, dependiendo delproceso.

$ara un proceso endot"rmico &el sistema absorbe calor de los alrededores',\5 es positivo. $ara una reacci!n e)ot"rmica, el \5 es negativo.

-a entalpia es una reacci!n de estado porque no depende del camino que

haya recorrido, sino que solo se interesa en qu" estado se encuentra.


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Entalpia estándar de la reacci!n:

-a variaci!n de entalpia estándar es la variaci!n de entalpia de una reacci!nen la que los reactivos y productos están en sus estados estándar. Estamagnitud se indica \54.

El estado estándar de una sustancia solida o liquida es el elemento ocompuesto puro a 6 atm y 374+ de temperatura.

Entalpia estándar de formaci!n: \54=

Es el cambio de entalpia para la reacci!n cuando se produce 6 mol de uncompuesto &o sustancia' a partir sus elementos en estado físico normal.

El e)ponente 4 representa las condiciones del estado estándar, y elsubíndice = signi#ca formaci!n.

El valor de entalpia de los elementos en estado de referencia es igual a B.

Ecuaciones termoquímicas:

0on aquellas que muestran tanto los cambios de entalpia como lasrelaciones de masa.

-as ecuaciones incluyen el estado físico en que se encuentran los reactivosy productos entre par"ntesis y a continuaci!n la variaci!n energ"ticae)presada como \5.

C 4( ")+2/2 (")0C/2(" )+2 2 /( $) B'! $CD%

Leye" de la termoquímica:

El cambio energ"tico, a $ o constante, de una reacci!n química es elmismo tanto si se lleva a cabo en una o en varias etapas.

+omo la entalpia es una funci!n de estado, un cambio &o variaci!n de \5'es independiente del n8mero de etapas en que se produce.

Energía de enlace:

-a energía de enlace es la cantidad de energía necesaria para romper unmol de enlaces de una sustancia covalente en fase gaseosa, para formarproductos en fase gaseosa, a temperatura y presi!n constantes.


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Tema R:

Cin8tica química:

-a cin"tica química estudia la velocidad con que ocurre una reacci!nquímica. Es decir, la velocidad de desaparici!n de reactivos o aparici!n de

productos.

B 6 3 ; < 7B

3

<

C

Deaccion ^S

%ol"cula %ol"cula S

Tiempo

n8mero de mol"culas

En la reacci!n84


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+omo


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)eoría de coli"ione":

E)plica cualitativamente como ocurren las reacciones químicas y porque lasvelocidades de reacci!n di#eren para diferentes reacciones.

$ara que una reacci!n ocurra, las partículas reaccionantes deben colisionar.

0olo una cierta fracci!n de la las colisiones totales tiene energía su#ciente&energía de activaci!n' al momento del impacto para romper los enlacese)istentes y formar nuevos enlaces, las colisiones e)itosas. Desultando enproductos de reacci!n.

l incrementar la concentraci!n de los reactivos y aumentar la temperaturalleva a mas colisiones y por lo tanto más colisiones efectivas,incrementando la velocidad de reacci!n.

Ecuaci*n de 4rr-eniu":

= A . e )a / RT

Esta tiene en cuenta los factores dados por la teoría de las colisiones. ?onde


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Tema [I

Equilirio Duímico:

Deversibilidad de las reacciones:

0on pocas las reacciones que se llevan a cabo en una sola direcci!n, lamayor parte son hasta cierto punto reversibles.

l inicio de una reacci!n reversible, esta se desplaa hacia la formaci!n deproductos. Tan pronto como se forman algunas mol"culas de producto,comiena a efectuarse el proceso inverso: la formaci!n de mol"culas dereactivos a partir de mol"culas de producto. 5asta que si igualan lasvelocidades de las reacciones directa e inversa, se establece un equilibrioquímico en el cual las concentraciones de reactivos y de productos nocambian con el tiempo.

+oncepto de equilibrio: es un estado en el que se observan cambios a

medida que transcurre el tiempo. Es un estado dinámico porque siguehabiendo conservaci!n de reactivos en productos.

Equilibrio químico: el equilibrio entre dos fases se llama equilibrio físico.+uando se igualan las velocidades de las reacciones directa e inversa, y lasconcentraciones de reactivos y productos permanece constante con eltiempo, se da el químico.

E(.: la evaporaci!n del agua en un recipiente cerrado en determinadatemperatura. -lega un punto en el que la cantidad de mol"culas que entran

y salen a la fase liquida por segundo es la misma. 2/l 0 2 /" -a echa

indica que la reacci!n es reversible.

-ey de acci!n de masas o de Juldberg*Yaage

Esta ley relaciona las concentraciones de reactivos y productos en equilibrioen una cantidad llamada constante de equilibrio. Esta constante se obtienemediante un cociente entre concentraciones de los productos elevados auna potencia, que está determinada por su coe#ciente estequiometrico dela raci!n balanceada. 0e aplica el mismo procedimiento para la obtenci!ndel denominador.

$ara la reacci!n reversible: aA+b10cC +d2

0iendo a, b, c y d los coe#cientes etequiometricos de los elementos


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0i X e no es muy grande ni muy peque>a en comparaci!n con &X e`6BB', lascantidades de reactivos y productos son similares.

$ara reacci!n: 2/3 (")43/2 (") e=[/2]

3

[/3]2=2,54!1012

+onstante de equilibrio para los sistemas gaseosos:

a A(")0b1 (" )

0iendo a y b los coe#cientes estequiometricos, partiendo de $.G n.D.T

$ara la reacci!n: PA=n A ! R ! T

V P1=

n1 ! R ! T

V

-levando estas relaciones a la ecuaci!n de X:

p=( n1 ! R ! T V )( n A! R !T V )

=( n1V )

b

( n AV )s !( RT )b−a

hora, como n


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QD_ X e el sistema debe evolucionar de manera inversa para alcanar elequilibrio. 5ay transformaci!n de productos en reactivos.

Delaci!n entre \J4 y la constante de equilibrio:

-a liberaci!n o absorci!n de energía, los cambios de entropía y los cambios

de concentraci!n, contin8an hasta que la reaccion alcana el equilibrio.El cambio de energía libre para una reaccion total es \J4, este es el cambiode energía libre que acompa>aría la conversi!n completa total de todos losreactivos a productos.

El cambio de energía libre para cualquier otro punto es \J &sin el subíndiceB'.

Xas dos cantidades están relacionadas por la ecuaci!n:

' 5 6=− RT !ln

9

' 5 6=−2,303log

uanto más negativo es BO' mayor es el valor de D y más favorable laformaci0n de productos.

uanto más positivo sea el valor de BO', menor es el valor de D y menosfavorable es la formaci0n de productos.

Desumiendo:

* \J4`B X_6 mayor formaci!n de productos.* \J4_B X`6 mayor formaci!n de reactivos.* \J4 GB XG6 igual concentraci!n de reactivos y productos.

5rinci$io de Le C-atelier:

0i se perturba un sistema en equilibrio, este reacciona tratando decontrarrestar dicha perturbaci!n.

-os cambios o perturbaciones que puede sufrir un sistema en equilibrio son:cambios de concentraci!n, temperatura, presi!n o volumen.

+ambio en la concentraci!n:l aumentar las concentraciones de los productos el equilibrio se desplaa ala iquierda, y si aumenta la concentraci!n de reactivos, el equilibrio sedesplaa a la derecha.

+ambio Q ?irecci!n del cambiode:

FS +F?umento de las

concentraciones o SQ`X ?erecha

umento de las

concentraciones de + o?

Q_X Iquierda


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?escenso de lasconcentraciones de o

S

Q_X Iquierda

?escenso de lasconcentraciones de + o

?

Q`X ?erecha

+ambios en la presi!n y volumen:

$or lo general no afectan a los líquidos y s!lidos. $ero si tienen importanciacuando se trata de un sistema en equilibrio gaseoso.

E)aminando la ecuaci!n: P=( nV )! RT

0e deduce que a mayor presi!n menor volumen y viceversa.

+onsiderando el sistema gaseoso en equilibrio:

N 2/4(" )02 N/2(" ) = [ N/2 ]

2

[ N 2/4 ]

temperatura constante, un descenso del volumen &aumento de la presi!n'aumentan las concentraciones de 39


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Efecto de un cataliador:

>adir un cataliador a un sistema no favorece la formaci!n de productos nide reactivos. 0olo aumenta la velocidad de reacci!n &disminuyendo laenergía de activaci!n' obteniendo el equilibrio en menor tiempo.

Desumiendo:

N 2(" )+3 2(")02 N 3(" )' =−92 7

mol

* umento de +D umenta la +* umento de T =avorece la +D* ?isminuci!n de umenta n 5; * E)trayendo +D Transformacion de prod. a reac.

Bi"tema" -omog8neo" en equilirio:

El termino equilibrio homog"neo se aplica a reacciones en el que todas lasespecies están en la misma fase.

+uando dos o más reacciones ocurren en un sistema homog"neo, secombinan los equilibrios para obtener la X e #nal total.

S/2+1

2/20 S/3 1=

[S/3 ]

[S/2 ] [/2 ]1

2

=2/

N/2 0 N/+12 /2 2= [ N/ ] [/2 ]

1

2

[ N/2 ] =0,012

S/2+ N/20 N/+S/3 T = 1 . 2

T =20!0,012=0,24

Bi"tema" -eterog8neo" en equilirio:

2na reacci!n reversible en la que intervienen reactivos y productos en

distintas fases conduce a un equilibrio heterog"neo.En los equilibrios heterog"neos que intervienen sustancias solidas o liquidasno se tienen en cuenta para la e)presi!n de equilibrio, ya que laconcentraci!n molar de un s!lido o liquido puro a una temperatura dada esuna constante. Es decir no depende de la cantidad de sustancia presente.

sí, si un líquido puro es reactivo o producto o un s!lido puro es reactivo oproducto, en una reacci!n, se puede considerar su concentraci!n comoconstante y omitirla en la ecuaci!n constante de equilibrio y tomar lasconcentraciones de gases presentes para obtener la X e.


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E(.: 2+S (l ) 0 S 2 ( ") = [ S 2 ][ 2 ] [ S ]

=[ S 2 ][ 2 ]

E(.: 2(" )+S(s )0 S 2 (") =

[ S 2 ]

[ 2 ] [ S ] =

1

[ 2 ]

Electrolito":

2n electrolito es una sustancia que cuando se disuelve en soluci!n, se ionia&en aniones y cationes' y que conduce la electricidad. 0e clasi#can en:

* Electrolitos fuertes: que son aquellos que se ionian totalmente enuna disoluci!n &los ácidos y bases fuertes y todas las sales'

* Electrolitos d"biles: son sustancias que se ionian parcialmente ypresentan equilibrios de ioniaci!n.

El agua como electrolito d"bil: el agua se disocia en una peque>a cantidad&una mol"cula en 6B millones'. =ormando el ion hidrogeno &5F' y el iono)hidrilo &95*'.

−¿+¿+/ (a)

¿

2/(l )0 (ac .)¿

unque el agua presenta autoioniacion es un electrolito muy d"bil.

Equilibrio i!nico del agua:

+¿

¿

¿−¿

/ ¿

¿¿

c=¿

$uesto que solo una fracci!n muy peque>a del agua esta ioniada laconcentraci!n de 539 se toma como constante por lo tanto:

+¿

¿

¿−¿

/ ¿

c [ 2 / ]= 8=¿

X Y: se llama asi a la constante del producto ionico, ya que es el producto delas concentraciones molares de los iones 5F y 95* a una temperaturaespeci#ca. En el agua pura a 374+ la concentraci!n de los iones de 5F y 95*

son iguales y se encuentra que 5FG 6,B)6B*H% y 95* G6,B)6B*H%.Entonces de la ecuaci!n anterior: X YG&6,B)6B*H')&6,B)6B*H'G6,B)6B*6


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0iempre que 5FG95* se dice que la disoluci!n es neutra. En unadisoluci!n acida hay e)ceso de iones de 5F, o 5F_95*. En una soluci!nbásica hay e)ceso de iones de 95 * o 5F`95*.

4l p es una unidad de medida de acides, quiere decir= potencial dehidr0geno

?ado que las concentraciones de los iones de 5F y 95* son muy peque>as ypor lo tanto inconvenientes para traba(ar con ellas, se cre! el p5, que se

de#ne como:

+¿

¿

¿¿

p =−log ¿

de la misma manera para el p95:

−¿/

¿

¿¿ p =−log ¿

Tomando los logaritmos del equilibrio i!nico del agua se obtiene:

+¿

¿

¿

−¿

/ ¿

¿¿¿

−log¿

Entonces: p5Fp95G 6<

* ?isoluci!n acida: p5`HO p95_H* ?isoluci!n básica: p5_HO p95`H* ?isoluci!n neutra: p5GHO p95GH

)eoría acidoa"e:

0eg8n rrhenius:

?e#ne los ácidos como una sustancia que se ionia en agua para producir

iones de 5F

y una bese, una sustancia que se ionia para producir iones de95*.

0eg8n Sromted*-oLr:

?e#nen base como una sustancia aceptora de protones &5F' y a un ácidocomo una sustancia dadora de protones.

E(.:

−¿+¿+Cl (e& )

¿

Cl (e& )+ 2/ ( l) 0 3 /¿

El +l* es la base con(ugada del 5+l. 0i el ácido ioniado es fuerte, una basecon(ugada es d"bil. -a base con(ugada de un ácido es lo que queda cuando


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este pierde un prot!n, y a la inversa, un ácido con(ugado resulta de laadici!n de un prot!n o una base.

cidos monopr!ticos d"biles:

Estos son capaces de liberar un hidrogeni!n:

−¿ A

¿

¿+¿

¿

¿¿

−¿ =¿+¿+ A¿

A 0 ¿

Es decir que al e)presar la ecuaci!n de equilibrio, inmediatamente indicar laconstante de equilibrio.

$orcenta(e de ioniaci!n:

Indica el grado de avance hacia la derecha de la reacci!n:

ioni9acion=concentracion de lasustancia en e&uilibrio

concentracioninicial !100

cidos polipr!ticos:

0on aquellos que pueden liberar más de un hidrogeni!n &5F

' por mol"cula.-a ioniaci!n de los ácidos polipr!ticos se produce por pasos, es decir, unhidrogeni!n a la ve.

7a"e" d8ile":

0on aquellas que se ionian parcialmente liberando o)hidrilos, seg8nrrhenius, o captando hidrogeniones, seg8n Sromted.

=uera acido*base:

+uando un ácido d"bil se ionia &5=' la especie ioniada &=*' es la basecon(ugada del ácido. +uando un ácido es d"bil &5=', su base con(ugada &= *'

es fuerte y hace predominar la reacci!n a la iquierda.

+ontrariamente, un ácido fuerte &5+l' genera una base con(ugada d"bil &+l *'y la reacci!n tiende a la derecha.

cido o base con(ugada fuerte:

?idroli"i":

-as sales son electrolitos fuertes, ya que se disocian completamente enagua.

0i alguna de las partes de la sal &ani!n o cati!n' proviene de un electrolitod"bil, constituye una base o acido con(ugado fuerte e hidroliadoregenerando dicho electrolito d"bil.


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El porcenta(e de hidrolisis está dado por el cociente entre la 5F, o por 95*y la concentraci!n inicial, todo esto multiplicado por el 6BBK.

* ?isoluciones básicas: K hidrolisis G

−¿/

¿

¿

¿¿

* ?isoluciones acidas: K hidrolisis G

+¿

¿

¿¿¿

Efecto de ion com8n:

El desplaamiento de los equilibrios cuando por la adicci!n de un compuestoque tiene un ion com8n con el que está en disoluci!n se llama efecto de ion

com8n.Es decir, en los equilibrios químicos hay que incluir la e)presi!n deconcentraci!n de todos los moles que corresponden a cada especie sinimportar el origen de las mismas.

E(.: si tenemos 5+l en soluci!n y se agrega 5+l, se debe incluir los 5F provenientes del ácido fuerte en el equilibrio del ácido d"bil.

Bolucione" reguladora" o uer":

2na disoluci!n amortiguadora es una disoluci!n de:

6* 2n ácido d"bil o una base d"bil.3* -a sal del mismo acido o base.

:iene la capacidad de resistir a los cambios de p.

2na soluci!n buer debe contener un ácido para reaccionar con los iones de95* que pueden agregarse, y tambi"n debe contener una base parareaccionar con los iones de 5F que puedan a>adirse.

demás, los componentes ácidos y básicos del amortiguador no debenconsumirse el uno al otro en una reacci!n de neutraliaci!n. Esto sesatisface por un par con(ugado acido*base &un ácido d"bil y una base

con(ugada o una base d"bil y un ácido con(ugado.

Resumen para Quimica general

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