Glosario Esencial de Termodinámica, Soluciones y Gases: Conceptos Clave

Introducción a Conceptos Físico-Químicos

Este documento presenta una recopilación de definiciones fundamentales en el ámbito de la química y la física, abarcando desde las propiedades de las soluciones hasta las leyes que rigen el comportamiento de los gases y los procesos de valoración.

Propiedades Coligativas

Se refieren a las propiedades de una solución que dependen únicamente de la concentración molal (es decir, de la cantidad de partículas de soluto por cada kilogramo de solvente) y no de la naturaleza o tipo de soluto. Están estrechamente relacionadas con la presión de vapor, que es la presión que ejerce la fase de vapor sobre la fase líquida cuando el líquido se encuentra en un recipiente cerrado.

Punto de Fusión

Es la temperatura a la cual el estado sólido y el estado líquido de una sustancia coexisten en equilibrio térmico a una presión de 1 atmósfera.

Presión Barométrica

Es la presión o el peso que ejerce la atmósfera en un punto determinado. La medición puede expresarse en varias unidades de medida: hectopascales, milibares, pulgadas o milímetros de mercurio (Hg). También se conoce como presión atmosférica.

Temperatura

Es un parámetro físico descriptivo de un sistema que caracteriza el calor o la transferencia de energía térmica entre ese sistema y otros. Desde un punto de vista microscópico, es una medida de la energía cinética asociada al movimiento aleatorio de las partículas que componen el sistema.

Fenómenos de Transporte y Gases

Difusión

Es un proceso físico irreversible en el que partículas materiales se introducen en un medio que inicialmente estaba ausente de ellas, aumentando la entropía del sistema conjunto formado por las partículas difundidas (soluto) y el medio donde se difunden (disolvente).

Efusión

Describe el flujo de un gas desde una región de alta presión a una baja presión a través de un orificio pequeño o una abertura. La condición para que haya efusión es que la trayectoria libre media de las moléculas debe ser mayor en comparación con el diámetro del orificio.

Ley de Charles

A presión constante, el volumen de una masa dada de gas varía directamente con la temperatura.

Ley de Boyle

A temperatura constante, el volumen de cualquier gas es inversamente proporcional a la presión a la que se somete.

Ley Combinada de los Gases

A partir de esta ley, podemos calcular cómo cambia el volumen, la presión o la temperatura de un gas si se conocen las condiciones iniciales y dos de las condiciones finales.

Conceptos de Soluciones

Solubilidad

Es la cantidad máxima de soluto (expresada en gramos de sustancia) que se puede disolver en 100 gramos de disolvente a una temperatura fija, para formar una disolución saturada.

Solución Saturada

Se dice que una solución está saturada, a una determinada temperatura, cuando existe un equilibrio entre el soluto no disuelto y el soluto presente en la solución.

Solución Insaturada

Cuando a una temperatura determinada, en una cantidad dada de solvente, se tiene disuelto menos soluto del que se puede disolver en ese solvente, se dice que la solución es insaturada.

Solución Sobresaturada

Se dice que se tiene una solución sobresaturada cuando esta contiene más soluto que la cantidad soportada en condiciones de equilibrio por el disolvente, a una temperatura dada. Es, por lo tanto, una solución inestable, en la cual el exceso disuelto se depositará.

Titulaciones y Valoraciones

Valoración

Proceso para determinar la cantidad de sustancia presente en una muestra (por ejemplo, de agua) mediante la adición de otra sustancia y midiendo qué cantidad de esta última debe ser añadida para producir una reacción completa.

Titulación

Es un proceso cuantitativo que se basa en la medición de la cantidad de un reactivo de concentración conocida (solución patrón) que se consume por un analito.

Indicadores Químicos

Un indicador químico es un ácido o base débil cuya forma disociada tiene un color diferente a la forma sin disociar. Esto se debe a que están formados por sistemas resonantes aromáticos que pueden modificar la distribución de carga según la forma que adopten. Esta alteración, por el desplazamiento hacia una forma más o menos disociada, hace que la absorción energética del sistema se modifique y, con ello, el color.

Punto de Equivalencia

Es el volumen en el cual la solución cambia de color o "vira" durante una titulación. En este punto, las soluciones se neutralizan completamente.