Fundamentos de Química: Mezclas, Sustancias Puras, Reacciones y Leyes

Mezclas

Una mezcla es una sustancia formada por la unión de dos o más sustancias que no reaccionan entre sí. Se clasifican en:

• Homogéneas: No se distinguen los componentes a simple vista.
• Heterogéneas: Se pueden observar los distintos componentes.

Sustancias Puras

Una sustancia pura es aquella que no puede separarse en otras más simples por procesos físicos y cuya composición y propiedades son constantes. Incluyen elementos y compuestos.

Reacciones Químicas

Una reacción química es un proceso por el cual una o varias sustancias iniciales, llamadas reactivos, se transforman en otras finales, llamadas productos.

Leyes Ponderales

• Ley de Lavoisier: La masa total de los reactivos es igual a la masa total de los productos.
• Ley de Proust: La proporción entre las masas en que dos o más elementos se combinan para formar un cierto compuesto es siempre constante e independiente del proceso para formarlo.

Teoría Atómica de Dalton

Los postulados principales de la teoría atómica de Dalton son:

• Los elementos están constituidos por átomos, que son partículas separadas e indestructibles.
• Los átomos de un mismo elemento son iguales en masa y en todas sus demás cualidades.
• Los átomos de diferentes elementos tienen masa y propiedades diferentes.
• Los compuestos se forman por la unión de átomos de los correspondientes elementos en una relación numérica sencilla.

Ley de Dalton

Cuando dos elementos se combinan entre sí para formar más de un compuesto, las masas de uno de ellos que se combinan con una misma masa del otro, para dar distintos compuestos, están en una relación de números sencillos.

Gases

Ecuaciones y conceptos clave:

• Ecuación general de los gases: V₁T₁ / P₁ = V₂T₂ / P₂
• Ecuación de los gases ideales: PV = nRT
• Presión parcial: P_parcial = (n_componente / n_total) · P_total

Disoluciones

Cálculos de concentración:

• Porcentaje en masa: % masa = (masa del componente / masa de la disolución) · 100
• Porcentaje en volumen: % volumen = (volumen del componente / volumen de la disolución) · 100
• Molaridad (M): M = n_soluto / L_disolución
• Molalidad (m): m = n_soluto / kg_disolvente
• Fracción molar: X_componente = n_componente / n_disolución

Relación masa-mol-moléculas: masa(g) / Mr(g/mol) = n · N_A · subíndice

Leyes de los Gases

• Ley de Gay-Lussac: Los volúmenes de sustancias gaseosas que intervienen en una reacción, medidos a las mismas condiciones de presión y temperatura, guardan una relación de números enteros sencillos.
• Principio de Avogadro: Volúmenes iguales de gases diferentes (en las mismas condiciones de presión y temperatura) contienen el mismo número de partículas.

El Mol

El mol es la cantidad de sustancia que contiene 6.022 × 10²³ unidades.

Leyes de los Gases Ideales

• Ley de Boyle: A temperatura constante, el volumen de un gas es inversamente proporcional a la presión (P₁V₁ = P₂V₂).
• Ley de Charles: A presión constante, el volumen de un gas es directamente proporcional a su temperatura. Si aumenta la temperatura, aumenta el volumen; si disminuye la temperatura, disminuye el volumen.
• Ley de Gay-Lussac: A volumen constante, la presión de un gas es directamente proporcional a su temperatura. Si aumenta la temperatura, aumenta la presión; si disminuye la temperatura, disminuye la presión.
• Ley de Avogadro: Cuando la temperatura y la presión son constantes, el volumen es directamente proporcional al número de moles.
• Ley de los gases ideales: P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂