Concepto de Mol, Reacciones Químicas y Leyes Fundamentales: Conservación de la Masa y Avogadro

Conceptos Fundamentales de Química: Mol, Reacciones y Leyes

El Mol

Un mol es la cantidad de sustancia que contiene tantas unidades elementales (átomos, moléculas, iones, etc.) como átomos hay en 12 gramos de carbono-12. Un mol de átomos de cualquier elemento contiene 6.022 x 10²³ átomos de ese elemento (Número de Avogadro). La masa molar de un elemento es su masa atómica expresada en gramos. Un mol de moléculas contiene 6.022 x 10²³ moléculas, y su masa viene dada por la masa molecular expresada en gramos. La concentración molar (c) de una disolución es la relación entre el número de moles de soluto (n) y el volumen de la disolución (V), expresado en litros.

Reacciones Químicas

Los cambios en la materia son procesos en los que las sustancias pasan de un estado inicial a otro final distinto. Se clasifican en:

• Cambios físicos: Producen alteraciones en el aspecto de las sustancias, pero no en su naturaleza. Las sustancias siguen siendo las mismas. Al volver a las condiciones iniciales, las sustancias recuperan su estado original.
• Cambios químicos: Procesos en los que unas sustancias se transforman en otras con propiedades diferentes. Las sustancias que se transforman se denominan reactivos, y las que se obtienen, productos. El proceso se conoce como reacción química.

Para confirmar una reacción química, se requiere evidencia experimental, como un cambio de color. Si no hay evidencia visible, se debe analizar si se han modificado las propiedades características de las sustancias iniciales.

Desde un punto de vista teórico, en toda reacción química ocurren:

1. Choques entre las moléculas de los reactivos.
2. Ruptura de los enlaces de las moléculas de los reactivos.
3. Formación de nuevas moléculas con enlaces diferentes (productos).

Para que los choques sean eficaces y rompan enlaces, las moléculas deben moverse con suficiente energía y chocar en la dirección adecuada.

"En las reacciones químicas, las moléculas de los reactivos chocan entre sí, rompiéndose enlaces y originándose otros nuevos, formándose así las moléculas de los productos."

Ley de Conservación de la Masa

En toda reacción química, la masa se conserva. Es decir, la suma de las masas de los reactivos es igual a la suma de las masas de los productos. (Ley de Lavoisier)

Información de las Ecuaciones Químicas Ajustadas

Las ecuaciones químicas proporcionan información cualitativa y cuantitativa de la reacción que representan. Permiten extraer datos sobre:

• Las fórmulas de los reactivos y productos, y su estado físico.
• El número de átomos de cada elemento que interviene.
• El número de moléculas, el número de moles y, en el caso de los gases, el volumen relativo que ocupan.
• La masa de los reactivos y de los productos.

Ley de Avogadro

El mismo número de moles de gases diferentes ocupan el mismo volumen, siempre que se midan a igual presión y temperatura.

Tipos de Reacciones según la Energía

• Reacciones exotérmicas: Reacciones químicas que transcurren con desprendimiento de energía.
• Reacciones endotérmicas: Reacciones químicas que transcurren con absorción de energía.

Ecuaciones Termoquímicas

Son representaciones simbólicas de reacciones químicas en las que se incluye el término energético (calor involucrado en la reacción).