Química Bàsica: Conceptes, Dissolucions i Càlculs Essencials

Conceptes Fonamentals de Química

A continuació, es presenten definicions clau en l'àmbit de la química:

• Nombre atòmic: Nombre de protons d'un àtom. És el mateix en tots els àtoms d'un mateix element.
• Massa molecular: Suma de les masses atòmiques dels àtoms que formen una molècula, expressada en unitats de massa atòmica (u).
• Àtom: Partícula més petita que té propietats definides i que no és possible dividir químicament.
• Massa atòmica: Massa dels protons i neutrons d'un àtom, expressada en unitats de massa atòmica (u).
• Nombre màssic: Suma de protons i neutrons d'un àtom.

Veritat o Falsedat: Afirmacions sobre Química

Indica si les següents afirmacions són Falses (F) o Certes (C):

• Les molècules no poden estar formades per un sol àtom. (C)
• Hi ha molècules que estan formades per un sol tipus d’àtom. (C)
• Un mol és aquella quantitat de substància que conté 6,022·10²³ partícules. (C)
• El coeficient de solubilitat indica els grams de solut que es dissolen en 100 g de dissolvent. (F)
• Un dissolvent liposoluble és aquella substància no miscible en aigua, que és capaç de solubilitzar soluts liposolubles. (C)

Exemples i Tipus de Dissolucions Químiques

A continuació, es mostra una taula amb diferents dissolucions, els seus components i el seu tipus:

Exercicis de Canvi d'Unitats

a) Conversió de grams (g) a micrograms (µg)

Problema: Converteix 47·10⁴ g a micrograms (µg).

🔹 1 g = 10⁶ µg
👉 47·10⁴ g = 47·10⁴ × 10⁶ µg = 47·10¹⁰ µg = 4,7·10¹¹ µg

b) Conversió de g/ml a kg/m³

Problema: Converteix 1,2 g/ml a kg/m³.

🔹 1 g/ml = 1000 kg/m³
👉 1,2 g/ml = 1,2 × 10³ kg/m³ = 1,2·10³ kg/m³

c) Conversió de mm³ a dm³

Problema: Converteix 0,5·10⁹ mm³ a dm³.

🔹 1 dm³ = 10⁶ mm³
👉 0,5·10⁹ mm³ = (0,5·10⁹ / 10⁶) dm³ = (0,5·10³) dm³ = 5·10² dm³

d) Conversió de pL a cm³

Problema: Converteix 623 pL a cm³.

🔹 1 pL = 10⁻¹² L, i 1 cm³ = 10⁻³ L
👉 623 pL = 623·10⁻¹² L = (623·10⁻¹² / 10⁻³) cm³ = (623·10⁻⁹) cm³
🔹 Resultat: 6,23·10⁻⁷ cm³

Problemes de Càlcul de Concentracions i Volums

Càlcul de Concentració Percentual en Massa

Problema: Calcula la concentració en percentatge en massa d'una solució que conté 12 g de NaCl i 55 g d'aigua.

Fórmula: % (m/m) = (massa de solut / massa total de dissolució) × 100

Càlcul:

Massa de solut (NaCl) = 12 g
Massa de dissolvent (aigua) = 55 g
Massa total de dissolució = 12 g + 55 g = 67 g

% (m/m) = (12 g / 67 g) × 100 = 17,91%

Càlcul de la Molaritat d'una Dissolució

Problema: Calcula la molaritat d'una solució de 28 g de KNO₃ en un volum de dissolució de 2500 cm³. Masses atòmiques: K= 39 u, N= 14 u, O=16 u.

Pas 1: Càlcul de la Massa Molecular (MM) del KNO₃

Pas 2: Càlcul del Nombre de Mols de Solut (KNO₃)

Pas 3: Conversió del Volum de Dissolució a Litres

Pas 4: Càlcul de la Molaritat (M)

Càlcul del Volum de Solut per a una Dissolució

Problema: Calcula el volum de solut necessari per preparar 500 ml d'una dissolució aquosa de glicerina al 15% V/v. La puresa de la glicerina comercial és del 95%.

Pas 1: Volum de glicerina pura necessari (15% V/V en 500 ml)

Nota: El càlcul proporcionat només arriba al volum de glicerina pura. Si s'hagués de tenir en compte la puresa del 95% de la glicerina comercial, el volum necessari seria superior (75 ml / 0.95 ≈ 78.95 ml).