Conceptos Clave de Química Fundamental
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Propiedades de la Materia
Propiedades Físicas y Químicas
Las propiedades físicas son aquellas que muestran los cuerpos materiales cuando no se altera su composición.
Las propiedades químicas son aquellas que solo se ponen de manifiesto cuando unas sustancias se transforman en otras.
Clasificación de la Materia
Mezclas, Sustancias Simples y Compuestos
Las mezclas son combinaciones de dos o más sustancias puras.
Una sustancia simple es aquella que no puede descomponerse en sustancias más simples.
Los compuestos son aquellas sustancias que están formadas por la unión química de dos o más elementos.
Tipos de Mezclas
- Las mezclas homogéneas son uniformes.
- Las mezclas heterogéneas son aquellas cuyos componentes se ven a simple vista.
Leyes Fundamentales de la Química
Leyes Ponderales
Las leyes ponderales son aquellas que rigen las combinaciones químicas.
- Ley de Conservación de la Masa: La masa de los reactivos es igual a la de los productos obtenidos.
- Ley de las Proporciones Definidas: Cuando dos elementos se combinan para crear un compuesto, lo hacen en una proporción fija.
- Ley de las Proporciones Múltiples: Cuando se unen dos elementos para originar varios compuestos, mientras la cantidad de un elemento es constante, la del otro varía.
Leyes Volumétricas
Las leyes volumétricas son aquellas que se refieren a los volúmenes de las sustancias gaseosas que reaccionan o se producen.
Conceptos de Masa
- La masa atómica de un elemento es la masa relativa de uno de sus átomos comparada con el Carbono-12 (¹²C).
- La masa molecular de un compuesto es la suma de las masas atómicas de los elementos que lo componen.
Conceptos Cuantitativos en Química
Mol y Masa Molar
Un mol es la cantidad de sustancia que contiene tantas partículas (átomos, moléculas, iones, etc.) como hay en 12 gramos de Carbono-12 (¹²C). Este número es conocido como el Número de Avogadro (aproximadamente 6.022 x 10²³ partículas/mol).
La masa molar es la masa de un mol de una sustancia, expresada en gramos por mol (g/mol). Numéricamente, coincide con la masa atómica (para elementos) o la masa molecular (para compuestos) expresada en unidades de masa atómica (uma).
Composición Centesimal
La composición centesimal es el porcentaje en masa de cada uno de los elementos presentes en un compuesto.
Disoluciones Químicas
Definición y Componentes
Una disolución es una mezcla homogénea de dos o más sustancias donde las partículas de soluto no se sedimentan ni reflejan la luz exterior.
Los componentes de una disolución son el soluto (la sustancia en menor proporción que se disuelve) y el disolvente (la sustancia en mayor proporción que disuelve al soluto).
Las disoluciones pueden ser gaseosas, líquidas o sólidas.
Proceso de Disolución
Al mezclar un disolvente con un soluto sólido, se establecen las siguientes interacciones:
- Interacciones soluto-soluto
- Interacciones disolvente-disolvente
- Interacciones disolvente-soluto
El proceso de disolución se ve favorecido cuando las dos primeras interacciones son pequeñas y la tercera es grande.
La solvatación (o hidratación, si el disolvente es agua) ocurre cuando las partículas de soluto abandonan sus posiciones más o menos fijas que ocupan en su estructura original y se incorporan a la disolución.
Solubilidad
La solubilidad es la máxima cantidad de soluto que puede disolverse en una cantidad fija de disolvente a una temperatura y presión dadas.
La solubilidad varía con la temperatura y la presión.
La sobresaturación se da cuando una disolución contiene más soluto del que indica su solubilidad a una temperatura específica.
Factores que Favorecen la Disolución
- Pulverizar el soluto (aumenta la superficie de contacto).
- Agitar la mezcla.
- Calentar la disolución (generalmente, aumenta la solubilidad de sólidos en líquidos).
Propiedades Coligativas
Las propiedades coligativas son aquellas que dependen directamente de la concentración de partículas de soluto en una disolución, y no de la naturaleza química del soluto. Incluyen:
- Presión de Vapor (descenso)
- Punto de Fusión (descenso crioscópico)
- Punto de Ebullición (ascenso ebulloscópico)
- Ósmosis
Ósmosis
La ósmosis es el paso, a través de una membrana semipermeable, de partículas de disolvente desde una disolución menos concentrada a una más concentrada, hasta que las concentraciones se igualan o se alcanza un equilibrio de presión osmótica.