Estequiometría

Carolina Barahona A Noviembre 2011

La materia

Se puede encontrar en distintas formas, ya que ocurren modificaciones químicas (sustancias, mezclas,etc)

Sustancia Es una porción de materia pura de composición química definida e imposible de separar por métodos Elemento Es un conjunto de átomos de la misma especie, que pueden estar solos o unidos entre si formando una molécula (helio)

Átomo Es la mínima parte de un elemento que conserva todas las propiedades del mismo.

Molécula Es la mínima parte de un compuesto, y es la unión de dos o más átomos

Compuesto Es una sustancia pura formada por moléculas que contienen distintas clases de elementos

Mezcla Es sinónimo de sustancia impura, esta formada por dos o más sustancias las cuales no están unidas entre si.

Transformación química Se verifica cambio en la naturaleza de la sustancia Modificación profunda que implica transformaciones en la composición y siempre que ocurre se generan especies nuevas

Cambios en la materia

Transformación física cambios de estado van acompañados por gasto o ganancia de energía.

Ley de conservacion de masas: “EN UNA REACCIÓN QUÍMICA LA SUMA DE LAS MASAS DE REACTANTES DEBE SER IGUAL A LA SUMA DE LAS MASAS DE LOS PRODUCTOS OBTENIDOS”.

CONCEPTO DE MOL

Mol es la unidad en el sistema internacional para la cantidad de sustancia. Un mol contiene un número fijo de entidades elementales (átomos, moléculas, iones, electrones, partículas alfa, etc). Ó número de Avogadro, su valor, obtenido experimentalmente es de 6,023·10 23

FÓRMULA QUÍMICA La fórmula química de un compuesto, nos indica la relación de los átomos que se combinan o de los moles de átomos combinados.

Por ejemplo: H2SO4, puede interpretarse (n° moles, cantidad de

atomos de H, S y O)

ESTEQUIOMETRÍA

- Una ecuación química es una representación simbólica de una reacción química. -Muestra las sustancias que reaccionan (reactivos o reactantes) y a las sustancias obtenidas (productos). -Esta representación nos indica además las relaciones entre las sustancias que participan de la reacción.

HCl + NaOH ----> NaCl + H2O

RELACIÓN ENTRE ÁTOMOS Y MOLÉCULAS Aquí se requiere que los coeficientes estequiométricos sean números enteros (en ningún caso decimales), puesto que resulta obvio entender que no existe la posibilidad de obtener exactamente la mitad de una molécula ni tampoco la mitad de un átomo.

RELACIÓN ENTRE VOLÚMENES

Ni los volumenes ni los moles son aditivos

Coeficientes estequiométricos: relación entre reactivos y producto.

En el Ejemplo anterior la cantidad de C en reactantes y productos es la misma, al igual que para el oxígeno, por lo tanto se dice que la reacción está correctamente balanceada. Todos sus coeficientes estequiométricos toman el valor 1.

¿Cuántos Litros de agua se formarán, al hacer reaccionar 3 moles de O2, en las mismas condiciones?

La cantidad, en moles, de agua formada es 6, pero como el razonamiento debe ser en unidades de volumen, entonces:

Respuesta: sólo relacionamos agua y oxígeno. Como no se menciona el hidrógeno, se supone que hay en cantidad suficiente para que ocurra la reacción.

Primero se debe calcular las masas molares de cada uno de los componentes. Estas, se obtienen de las masas atómicas, directamente de la tabla periódica.

Masas atómicas H = 1

O = 16

Como el hidrógeno es molecular, entonces su masa molar es de 2 g/mol. La masa molar del oxígeno es 32 g/mol. Estas son las masas de un mol de cada componente, sin embargo los coeficientes estequiométricos, nos indican cantidades molares distintas, entonces se infiere que:

RELACIÓN ENTRE MASAS

Disoluciones químicas (parte 1)

Carolina Barahona A Noviembre 2011

MEZCLAS Las mezclas están formadas por varias sustancias, en que sus componentes no se han alterado al formar parte de ella.

DISPERSIONES Si una de las sustancia mezcladas está fraccionada en pequeñas partículas, diremos que preparamos una dispersión (Según el tamaño de las partículas: Suspensiones, Coloides y Soluciones).

SOLUCIONES El tamaño medio de las partículas es inferior a 1 m. Son mezclas homogéneas entre un soluto y un solvente (disolvente). - Soluto: es el componente minoritario - Disolvente: se encuentra en mayor proporción en masa

¿Qué se entiende por solución? (Ejemplos)

Soluciones (según componentes) SOLUTO SOLVENTE GAS LÍQUIDO (UNA BEBIDA GASEOSA) LÍQUIDO SÓLIDO (MERCURIO EN COBRE) SÓLIDO GAS (POLVO MUY FINO EN AIRE)

Concepto de SOLUBILIDAD Máxima cantidad de sustancia que puede ser disuelta a una temperatura dada en una cierta cantidad de disolvente con el propósito de formar una solución estable. Se expresa en g/L o concentración molar ([ ]). * Disolución saturada: Máximo de soluto disuelto

POLARIDAD DE SUSTANCIAS En química se dice que las sustancias polares deben ser solubles en sustancias polares. No es posible disolver un soluto polar en un solvente apolar y viceversa. LO SEMEJANTE DISULEVE A LO SEMEJANTE

SOLUBILIDAD DE GASES EN LÍQUIDOS

PRESIÓN La solubilidad de un gas en un líquido es directamente proporcional a la presión aplicada por el gas sobre el líquido.

TEMPERATURA La solubilidad de un gas en un líquido disminuye con un aumento de temperatura.

SOLUBILIDAD DE SÓLIDOS EN LÍQUIDOS En general, la solubilidad de un sólido aumenta con la temperatura y sólo algunas sustancias disminuyen su solubilidad

Concentración de las soluciones

Las propiedades físicas de las soluciones

Proporciones de soluto y solvente

Dependen de

Formas de expresar soluciones específicas: a) En unidades FISICAS

b) En unidades QUÍMICAS

% peso/peso (p/p): g de soluto en 100 g de solución

% peso/volumen (p/v): g de soluto en 100 mL de solución

Molaridad (M)

Molalidad (m)

Fracción molar (X)

Densidad (d)

Molaridad (M)

Unidades químicas

Moles de soluto (n) en 1 litro de solución .

Entonces, qué significa: HCl 0,25 M?? y NaCl 1,3 molar???

Solamente nos indica la concentración de la solución pero no el volumen que tenemos de ésta, generalmente se debe dar la cantidad con que se trabaja a fin de saber el total disponible de reactivo

Moles de soluto que contiene 1 kilogramo de solvente. NaCl 0,1 m significa una solución compuesta por 0,1 moles de NaCl disuelto en 1000 gramos de H2O, suponiendo que si no se menciona algún solvente en particular estaremos hablando de soluciones acuosas.

Molalidad (m)

Fracción molar (X)

Unidades químicas

Esta forma de expresar la concentración es especialmente utilizada en soluciones de gases y no acuosas.

Moles de un componente de una solución dividido por el número total de moles de la solución.

Proporción de moles de “X1” (SOLUTO) hay en el total de la solución O Proporción de moles de “X2” (SOLVENTE) en el total de la solución

X1 + X2= 1 PORQUE ES UNA FRACCIÓN

Densidad (d)

Densidad o masa específica de una solución es definida como el cuociente entre la masa de la solución y el volumen de la propia solución.

g/L, g/cm3 (o en g/mL)

DILUCIÓN DE LAS SOLUCIONES Significa adicionar solvente. Los MOLES (n) que poseen ambas soluciones SON LOS MISMOS. Qué es mayor siempre M1 o M2?? Y que pasa con V1 y V2??

M1 x V1 = M2 x V2