Conceptos Fundamentales de la Química: Mol, Reacciones y Energía
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El Mol y Magnitudes Relacionadas
Un mol es la cantidad de sustancia que contiene la constante de Avogadro de partículas, sean átomos, moléculas, iones, etc.
La masa molecular de un elemento o un compuesto (Mr) es el número de veces que una molécula contiene la unidad de masa atómica.
La masa molar (M) de una sustancia es la masa de un mol.
El volumen molar (Vm) de una sustancia es el volumen ocupado por un mol de átomos o de moléculas de dicha sustancia.
La constante de Avogadro es el número de átomos presentes en 0.012 kg de carbono-12 (12C), que es 6.022 x 1023 átomos.
Reacciones Químicas
Una reacción química es un proceso en el que una o varias sustancias se transforman en otras distintas de las iniciales. Las sustancias que inician la reacción química se denominan reactivos y las sustancias finales que se obtienen son los productos.
Velocidad de Reacción
La velocidad de una reacción es la rapidez con la que desaparecen los reactivos o la rapidez con la que se forman los productos. Factores que influyen en la velocidad de una reacción:
- Concentración de los reactivos: Al aumentar la concentración de los reactivos, aumenta la velocidad de la reacción.
- Grado de división de los reactivos: Al aumentar el grado de división de los reactivos sólidos, estos ofrecen mayor superficie de contacto, con lo que aumenta la velocidad de la reacción.
- Temperatura de la reacción: Al aumentar la temperatura de la reacción, aumenta la velocidad de la reacción.
- Presencia de catalizadores: Los catalizadores son sustancias que, añadidas en pequeña cantidad, modifican la velocidad de la reacción y se mantienen inalteradas al finalizar esta.
Energía Asociada a las Reacciones Químicas
En toda reacción, la ruptura de unos enlaces y la formación de otros nuevos lleva consigo el intercambio de energía.
- Reacciones endotérmicas: Son aquellas en las que la energía que se consume en la ruptura de los enlaces es mayor que la que se libera en la formación de los productos. En estas reacciones se produce absorción de energía.
- Reacciones exotérmicas: Son reacciones en las que la energía consumida en la ruptura de los enlaces es menor que la liberada en la formación de los productos. Tienen lugar con desprendimiento de energía en forma de luz y/o calor.
Tipos de Reacciones Químicas
Según la reorganización de los átomos, las reacciones químicas pueden ser:
- Reacción de síntesis: Dos o más sustancias, sean elementos o compuestos, se unen para formar una única sustancia.
- Reacción de descomposición: A partir de un único compuesto, se forman otras sustancias más simples.
- Reacción de desplazamiento: Un elemento desaloja a otro de un compuesto y lo sustituye, dando lugar a un nuevo compuesto.
- Reacción de doble desplazamiento: Los átomos o los iones componentes de dos sustancias intercambian sus posiciones y dan origen a nuevos compuestos.