Conceptos Fundamentales de Química: Estequiometría, Soluciones y Equilibrio

Fundamentos de Estequiometría y Fórmulas Químicas

  • ¿Cómo se calcula el peso molecular?: Se calcula el peso atómico y se multiplica por la cantidad de átomos del compuesto.
  • Masa molar: Se define como el peso de un mol de moléculas.
  • Composición centesimal: Expresa los porcentajes de cada uno de los elementos constituyentes dentro de un compuesto químico.
  • Volumen molar: Se define como el espacio ocupado por un mol de materia.
  • Fórmula empírica: Expresa la proporción más sencilla en números enteros que existe entre los átomos de los diferentes elementos que forman un compuesto.
  • Fórmula molecular: Indica el número de átomos de cada uno de los elementos constituyentes de un compuesto químico.
  • Mol: Unidad química que equivale a 6,02×1023 partículas.

Compuestos Químicos y Nomenclatura

  • Óxido básico: Es la unión de un metal y oxígeno.
  • Anhídrido: Combinación del oxígeno con un no metal.
  • Hidróxido: Formado por un elemento metálico, oxígeno e hidrógeno (OH).

Soluciones y Unidades de Concentración

Definiciones Básicas

  • Solución: Se define como una mezcla homogénea de dos o más sustancias, constituida por un soluto que se encuentra disuelto en el solvente.
  • Concentración de una solución: Se define como la relación existente entre la cantidad de soluto y la cantidad de solución.
  • Dilución: Es el proceso de preparación de una solución de menor concentración, agregando solvente.

Unidades de Medida

  • Molaridad (M): Moles / litros.
  • Normalidad (N): Equivalente / litros.
  • Molalidad (m): Moles / kilos.
  • Normalidad de solución: Esta unidad de concentración expresa la cantidad de soluto disuelto en 1 litro de solución.
  • ¿Cómo se calcula la fracción molar?: Se calcula dividiendo los moles del soluto entre los moles del soluto más los moles de solvente.

Peso Equivalente y Reacciones Ácido-Base

  • Peso equivalente: Es la masa de una sustancia dada que se deposita o libera cuando circula 1 mol de electrones.
  • Peso equivalente en ácidos: Se divide el peso molecular entre el número de hidrógenos contenidos en su fórmula que puedan ser transferidos.
  • Peso equivalente en hidróxidos: Se divide el peso molecular entre el número de iones presentes en la fórmula.
  • Peso equivalente en la sal: Se saca el cociente después de dividir el peso molecular entre el número de aniones multiplicado por su valencia o carga.
  • Neutralización: Consiste en determinar la concentración de un ácido o un hidróxido utilizando una solución complementaria de hidróxido o ácido de concentración conocida.
  • Punto de equivalencia: Es cuando, en el proceso de neutralización, el ácido tiene el mismo número de equivalentes que el de la base.

Propiedades Físicas y Fenómenos de Transporte

  • Ósmosis: Consiste en el paso de solvente de una solución que contiene poca cantidad de soluto hacia otra con más cantidad, en búsqueda del equilibrio.
  • Presión osmótica: Es la fuerza que debe aplicarse sobre la superficie de la solución que contiene mayor cantidad de soluto para detener el paso de solvente hacia ella.
  • Presión de vapor: Se define como la fuerza ejercida por moléculas gaseosas de un material sobre la superficie de ese mismo material.
  • Punto de ebullición: Se define como la temperatura en la cual la presión de vapor de un material líquido iguala a la presión atmosférica.
  • Punto de congelación: Es la temperatura a la cual un material pasa de estado líquido a sólido, con un ordenamiento molecular.

Cinética Química y Velocidad de Reacción

  • Cinética química: Es la rama de la química que estudia la rapidez de los procesos químicos y los factores relacionados con ella.
  • Teoría de colisiones: Esta teoría supone que para producirse un proceso químico es necesario que las sustancias reaccionantes se encuentren en forma libre y choquen efectivamente; esto permitirá la interacción química necesaria para la transformación.
  • Rapidez de una reacción: Es la cantidad de material que se consume o se produce en una unidad de tiempo.
  • Factores que afectan la velocidad de reacción: Temperatura, naturaleza de los reaccionantes, concentración y catálisis.
  • Temperatura: Modifica la velocidad de una reacción, produciendo una disminución en la energía de activación.
  • Catalizador: Sustancia que acelera o retarda la reacción química sin participar en ella.

Equilibrio Químico e Iónico

  • Equilibrio químico: El equilibrio químico considera que todo sistema en equilibrio sometido a una acción exterior se modifica en el sentido de oponerse a esa acción.
  • Principio de Le Chatelier: En el caso de que se produzca una acción externa que perturbe el estado del equilibrio, tiene una reacción química que la establece de nuevo.
  • Factores que afectan el equilibrio químico: Añadir catalizador, modificar la temperatura y variar el volumen.
  • Equilibrio iónico: Es donde se encuentran especies químicas cuya acidez o basicidad es débil y presentan una disociación incompleta.
  • pH: Se define como el logaritmo decimal inverso de la concentración de iones hidronio en moles/litro.

Relaciones Cuantitativas y Electroquímica

  • Relaciones estequiométricas: Son todas aquellas informaciones cuantitativas que proporciona una ecuación química referente a cada uno de los materiales involucrados en la transformación.
  • Electroquímica: Es la parte de la química que se encarga del estudio de la conversión de energía eléctrica en energía química, así como los factores que la afectan.
  • Electrólisis: Es el proceso mediante el cual se produce una transformación química utilizando una corriente eléctrica.

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