Fundamentos de Química: Ecuaciones, Leyes y Elementos Esenciales

1. ¿En qué consiste la igualación de ecuaciones químicas?

Consiste en igualar cada miembro de una ecuación química de tal forma que los reactantes y productos mantengan la misma proporción en términos de átomos de cada elemento. Para ello, se agregan coeficientes estequiométricos a las fórmulas de las sustancias que lo requieren, sin alterar los subíndices de dichas fórmulas.

2. Igualación de una ecuación química por el método de tanteo

Ecuación sin igualar:

SO₂ + KMnO₄ + H₂O → MnSO₄ + K₂SO₄ + H₂SO₄

Ecuación igualada por tanteo:

5SO₂ + 2KMnO₄ + 2H₂O → 2MnSO₄ + 1K₂SO₄ + 2H₂SO₄

Comprobación del balance de átomos:

3. Igualación de una reacción por el método redox

Reacción a igualar:

HNO₃ + H₂S → SO₂ + NO + H₂O

Con estados de oxidación:

H⁺¹N⁺⁵O^-2₃ + H⁺¹₂S^-2 → S⁺⁴O^-2₂ + N⁺²O^-2 + H⁺¹₂O^-2

Cambios en los estados de oxidación (electrones transferidos por átomo):

• Para el Azufre (S), que se oxida (S^-2 → S⁺⁴): OXIDA = 6 (pierde 6 electrones)
• Para el Nitrógeno (N), que se reduce (N⁺⁵ → N⁺²): REDUCE = 3 (gana 3 electrones)

Ecuación igualada por el método redox:

6HNO₃ + 3H₂S → 3SO₂ + 6NO + 6H₂O

Comprobación del balance de átomos en la ecuación igualada:

4. ¿Qué se entiende por Ley Química?

Las Leyes Químicas son aquellas que rigen el comportamiento de la materia en los cambios químicos que experimenta, particularmente en función de la masa y la energía involucradas.

5. Ejemplo y explicación de la Ley de la Conservación de la Materia

La Ley de la Conservación de la Materia, enunciada por Antoine Lavoisier, establece que en una reacción química la masa total de los reactivos es igual à la masa total de los productos. Es decir, la materia no se crea ni se destruye, solo se transforma.

Por ejemplo: si 2 gramos de cloro y 3 gramos de sodio reaccionan para producir cloruro de sodio (NaCl), se formarán 5 gramos de cloruro de sodio. La masa total antes de la reacción (2g + 3g = 5g) es igual a la masa total después de la reacción (5g).

6. Concepto de la Ley de Conservación de la Energía

La Ley de Conservación de la Energía establece que la energía no puede crearse ni destruirse en una reacción química o proceso físico. Solo puede convertirse de una forma a otra (por ejemplo, de energía química a energía térmica).

7. ¿Qué enuncia la Ley General de los Gases?

La Ley General de los Gases (o ley combinada de los gases) enuncia que, para una cantidad fija de gas, el volumen ocupado por este es inversamente proporcional a la presión y directamente proporcional a la temperatura absoluta que soporta. Matemáticamente se expresa como (P₁V₁)/T₁ = (P₂V₂)/T₂.

8. ¿En qué se basa la Ley de Combinación de los Gases?

Se refiere a cómo se relacionan las variables de estado de un gas. Específicamente, la relación entre el producto presión-volumen (PV) y la temperatura absoluta (T) de una cantidad fija de gas permanece constante (PV/T = k). Esto es una forma de expresar la ley combinada de los gases.

9. ¿Qué enuncia el Principio de Avogadro?

El Principio de Avogadro enuncia que volúmenes iguales de diferentes gases, medidos en las mismas condiciones de temperatura y presión, contienen el mismo número de moléculas (y por lo tanto, el mismo número de moles).

10. ¿En qué consiste la periodicidad de los elementos químicos?

La periodicidad química consiste en la disposición de los elementos químicos en la tabla periódica en orden creciente de su número atomico. Esta organización revela que sus propiedades químicas y físicas se repiten de manera periódica. De conformidad con la Ley Periódica, estas propiedades varían de forma regular y predecible a lo largo de los periodos y grupos, lo cual está relacionado con su configuración electrónica, especialmente la de los electrones de valencia, y tendencias como la ilustrada por la regla del octeto para muchos elementos.

11. ¿Cómo se definen los elementos biogenésicos?

Los elementos biogenésicos (o bioelementos) son todos aquellos elementos químicos que son esenciales para la vida y forman parte de la materia de los seres vivos. Están presentes en las moléculas orgánicas e inorgánicas de los sistemas celulares, y participan en reacciones bioquímicas que, por ejemplo, generan energía química utilizable por el organismo.

12. ¿Cuáles son los elementos biogenésicos básicos?

Los elementos biogenésicos básicos (o primarios), también conocidos por el acrónimo CHONPS, son los más abundantes en los seres vivos y constituyen la mayor parte de su masa. Estos son:

• Carbono (C)
• Hidrógeno (H)
• Oxígeno (O)
• Nitrógeno (N)
• Fósforo (P) (Corrección ortográfica de "Pfosforo")
• Azufre (S) (Corrección ortográfica de "Sazufre")

13. Concepto de compuestos inorgánicos

Los compuestos inorgánicos son aquellos compuestos químicos que están formados por distintos elementos, pero en los que su componente principal generalmente no es el carbono (aunque existen excepciones como los carbonatos, cianuros y óxidos de carbono). El agua (H₂O) es el compuesto inorgánico más abundante e importante para la vida. En la formación de los compuestos inorgánicos participan casi la totalidad de los elementos conocidos de la tabla periódica.