Conceptos y ejercicios esenciales de química: enlaces, disoluciones y reacciones

Definiciones básicas

Es una fuerza que mantiene unidos a los átomos de una molécula.

# ENLACE QUÍMICO

Sustancia que en disolución acuosa disocia cationes.

# ÁCIDO

Es la ciencia que estudia las propiedades y el comportamiento de la materia.

# QUÍMICA

Velocidad con que transcurre un proceso y los factores que influyen en una reacción.

# CINÉTICA QUÍMICA

Sistemas materiales formados por dos o más sustancias puras.

# MEZCLAS

DIFERENCIAS

ÁCIDO: Sustancia que en agua libera iones H+; pH menor a 7.

ELEMENTO: Sustancia formada por un solo tipo de átomos; no se puede descomponer químicamente en sustancias más simples.

BASE: Sustancia que en agua libera iones OH-; pH mayor a 7.

COMPUESTO: Sustancia formada por dos o más elementos químicamente unidos; tiene fórmula química definida.

Tipos y clasificaciones

CITA

TIPOS DE ENLACES QUÍMICOS

# Enlace iónico, enlace covalente, metálico.

REACCIONES QUÍMICAS

# Combinación; descomposición; desplazamiento simple; desplazamiento doble.

TIPOS DE DISOLUCIONES

# Sólidas; líquidas; gaseosas.

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA VELOCIDAD DE REACCIÓN

# Temperatura; concentración; superficie de contacto; catalizadores.

CLASIFICACIÓN DE SUSTANCIAS PURAS

# Elementos; compuestos.

Completa con la palabra correcta

1. SUSPENSIÓN: Dispersión de partículas de una sustancia en otra.
2. DISOLUCIÓN: Es la mezcla homogénea de uno o más solutos distribuidos en un disolvente.
3. DESTILACIÓN: Consiste en separar, mediante evaporaciones y condensaciones sucesivas, los diferentes componentes de una mezcla.
4. ELECTRÓLISIS: Realización de una reacción química gracias al paso de la corriente eléctrica.
5. CORROSIÓN: Deterioro de las propiedades de los cuerpos metálicos debido a la exposición a fluidos agresivos.

Clasifica sustancias: puras o mezclas

AIRE — MEZCLA

AGUA DESTILADA — SUSTANCIA PURA

HELIO — SUSTANCIA PURA

Ejercicios y problemas resueltos

1) pH, pOH y [OH-]

El pH de una disolución acuosa es 12.6. ¿Cuál será el pOH y la concentración de OH- a 25 °C?

• Relación: pH + pOH = 14.
• pOH = 14 − pH = 14 − 12.6 = 1.4.
• [OH−] = 10^−pOH = 10^−1.4 ≈ 0.0398 M.

2) Balanceo de reacciones

Realiza el balanceo de estos compuestos y reacciones:

a) Na2CO3 + HCl → NaCl + CO2 + H2O

Balanceada: Na2CO3 + 2 HCl → 2 NaCl + CO2 + H2O

• Comprobación de átomos: Na:2=2; C:1=1; O:3=2+1=3; H:2=2.

b) PBr3 + H2O → H3PO3 + HBr

Balanceada: PBr3 + 3 H2O → H3PO3 + 3 HBr

• Comprobación: P:1=1; Br:3=3; O:3=3; H:6=3+3=6.

3) Preparación de solución: KOH

¿Cuántos gramos de KOH necesito para preparar ½ litro de solución al 2.5% en masa/volumen (interpretado como 2.5 g de KOH por 100 mL)?

• 2.5% = 2.5 g KOH / 100 mL.
• Volumen requerido = 0.5 L = 500 mL.
• Masa de KOH = 2.5 g/100 mL × 500 mL = 12.5 g.

4) Reacción: cloruro de hidrógeno más amoniaco

Formule completa y ajuste la siguiente reacción justificando de qué tipo es: cloruro de hidrógeno más amoniaco.

HCl + NH3 → NH4Cl

• Balance: HCl (1 Cl, 1 H) + NH3 (1 N, 3 H) → NH4Cl (1 N, 4 H, 1 Cl). Está balanceada tal cual.
• Tipo de reacción: reacción de combinación (formación de una sal).

5) Estado de oxidación del azufre en ZnSO4

Determinar el estado de oxidación del azufre en ZnSO4.

• Zinc: Zn = +2 (típico en sales).
• Oxígeno: O = −2 (por átomo), 4 × (−2) = −8.
• Sumatoria: Zn (+2) + S (x) + O (−8) = 0 ⇒ 2 + x − 8 = 0 ⇒ x = +6.
• El estado de oxidación del azufre en ZnSO4 es +6.

6) Cálculo de % m/m

¿Cuál es el % m/m de una disolución formada por 25.0 g de soluto y 125 g de disolvente?

• Masa de soluto = 25.0 g.
• Masa de disolvente = 125 g.
• Masa total = 25.0 + 125 = 150 g.
• % m/m = (masa soluto / masa total) × 100 = 25.0 / 150 × 100 = 16.67%.

7) Cálculo de % v/v

¿Cuál es el % v/v de una disolución acuosa al 6.7% m/m de etanol, densidad de la disolución 5.0 g/mL, densidad del etanol 0.8 g/mL?

• Tomando 100 g de disolución: masa de soluto (etanol) = 6.7 g.
• Volumen de soluto = masa / densidad = 6.7 g / 0.8 g·mL−1 = 8.375 mL.
• Volumen de la disolución = masa de disolución / densidad de la disolución = 100 g / 5.0 g·mL−1 = 20.0 mL.
• % v/v = (volumen soluto / volumen disolución) × 100 = 8.375 / 20.0 × 100 = 41.875% v/v.
• Nota: las densidades usadas son las indicadas en el enunciado; en la práctica las densidades típicas difieren, pero aquí se respeta el enunciado original.

8) Cálculo de la molaridad (M)

Calcular la molaridad de una disolución que se preparó disolviendo 65.0 g de sulfato potásico K2SO4 y ajustando con agua hasta aforar un volumen de 900 mL.

• Masas atómicas aproximadas: K = 39.10 g·mol−1 (×2 = 78.20), S = 32.06 g·mol−1, O = 16.00 g·mol−1 (×4 = 64.00).
• Masa molar K2SO4 = 78.20 + 32.06 + 64.00 = 174.26 g·mol−1.
• Moles = masa / masa molar = 65.0 g / 174.26 g·mol−1 ≈ 0.373 mol.
• Volumen en litros = 900 mL / 1000 = 0.900 L.
• Molaridad = moles / volumen (L) = 0.373 mol / 0.900 L ≈ 0.414 M.

Observaciones finales

• Se ha corregido ortografía, gramática y notación química manteniendo el contenido y los datos originales.
• Algunas denominaciones se han estandarizado (por ejemplo, cinética química en lugar de cinemática), y se han aclarado unidades y fórmulas para facilitar la comprensión.