Conceptos Fundamentales de Química: Soluciones, Estequiometría y Propiedades
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Conceptos Fundamentales de Química
Unidades y Fórmulas
Mol: Según el Sistema Internacional de Medida, es la unidad que mide la cantidad de sustancia.
Fórmula Empírica: Es la fórmula que muestra la manera más sencilla de representar los moles de átomos de los elementos en un compuesto.
Fórmula Molecular: Es la que representa exactamente la cantidad de moles de átomos en un compuesto; no se puede simplificar.
Cálculos Químicos
Estequiometría: Cálculos matemáticos que se basan en compuestos y ecuaciones químicas balanceadas.
Reactivo Limitante: Sustancia que, por encontrarse en menor proporción, se consume primero en una reacción y determina la cantidad de producto obtenido.
Soluciones y Mezclas
Conceptos Básicos de Soluciones
Soluciones: Mezcla homogénea formada por soluto y solvente que se pueden separar mediante procesos físicos.
Soluto: Sustancia que se disuelve.
Solvente: Sustancia que disuelve al soluto.
Métodos de Separación
Procesos Físicos: Son aquellos que se utilizan para separar los componentes de una mezcla homogénea.
Ejemplos de Procesos Físicos:
- Evaporación
- Destilación
- Cristalización
Procesos Mecánicos: Son aquellos que se utilizan para separar los componentes de una mezcla heterogénea.
Ejemplos de Procesos Mecánicos:
- Decantación
- Filtración
- Tamización
- Imantación
Concentración de Soluciones
Concentración: Relación que existe entre la cantidad de soluto y la cantidad de solución.
% m/m (Porcentaje masa/masa): Cantidad de soluto en gramos disuelta en 100 gramos de solución.
% m/v (Porcentaje masa/volumen): Cantidad de soluto en gramos disueltos en 100 mL de solución.
% v/v (Porcentaje volumen/volumen): Cantidad de soluto en mL disueltos en 100 mL de solución.
Molaridad: Representa la cantidad de soluto en moles que se encuentran disueltos en 1 Litro de solución.
Normalidad: Representa el número de equivalentes-gramo disueltos en un Litro de solución.
Molalidad: Cantidad de soluto en moles disueltos en 1 kg de solvente (generalmente agua).
Fracción Molar: Cantidad de moles de un componente (soluto o solvente) dividida por la cantidad total de moles en la solución.
Propiedades Coligativas
Propiedades Coligativas: Son propiedades físicas de las soluciones que dependen de la cantidad de soluto disuelto (concentración) y no de la naturaleza del soluto. Se utilizan para determinar la masa molecular del soluto disuelto y son cuatro propiedades principales:
- Presión de vapor
- Punto de ebullición
- Punto de congelación
- Presión osmótica
Presión de Vapor: Presión que ejerce el vapor cuando está en equilibrio con su líquido, debido a que la velocidad de evaporación es igual a la velocidad de condensación en un sistema cerrado.
Ley de Raoult (Presión de Vapor): La presión de vapor de una solución es directamente proporcional a la fracción molar del solvente.
Punto de Ebullición: Es la temperatura constante a la cual existe un equilibrio entre la fase líquida y la fase de vapor.
Punto de Congelación: Es la temperatura constante a la cual existe un equilibrio entre la fase líquida y la fase sólida.
Ley de Raoult (Ascenso Ebulloscópico y Descenso Crioscópico): El ascenso en el punto de ebullición o el descenso en el punto de congelación de una solución es directamente proporcional a la molalidad de la solución.
Presión Osmótica: Presión que se aplica para lograr el equilibrio en el fenómeno de ósmosis. La ósmosis es el paso de un solvente a través de una membrana semipermeable desde una zona de menor concentración de soluto a una de mayor concentración. La presión osmótica, como propiedad coligativa, es proporcional a la molaridad de la solución.