jueves, 31 de marzo de 2011

Estudio de las Soluciones

Introduccion.

Una es una mezcla homogénea de dos o más sustancias. La sustancia disuelta se denomina soluto y esta presente generalmente en pequeña cantidad en pequeña cantidad en comparación con la sustancia donde se disuelve denominada solvente. En cualquier discusión de soluciones, el primer requisito consiste en poder especificar sus composiciones, esto es, las cantidades relativas de los diversos componentes.
Las soluciones poseen una serie de propiedades que las caracterizan:
1. Su composición química es variable.
2. Las propiedades químicas de los componentes de una solución no se alteran.
3. Las propiedades físicas de la solución son diferentes a las del solvente puro: la adición de un soluto a un solvente aumenta su punto de ebullición y disminuye su punto de congelación; la adición de un soluto a un solvente disminuye la presión de vapor de éste.

Principales componentes de la solucion:

  • SOLUTO Es el componente de una solución, el cual se halla   disuelto por el solvente.
  • SOLVENTE Es el componente de una solución, en el cual se halla disuelto el soluto.




RELACION ENTRE EL SOLUTO Y EL SOLVENTE

La concentración de las soluciones es la cantidad de soluto contenido en una cantidad determinada de solvente o solución. Los términos diluidos o concentrados expresan concentraciones relativas.







Tipos de soluciones:

SOLUCIÓN DISOLVENTESOLUTOEJEMPLOS
GaseosaGasGas Aire
LiquidaLiquidoLiquidoAlcohol en agua
LiquidaLiquidoGasO2 en H2O
LiquidaLiquidoSólido NaCl en H2O



La solubilidad de las soluciones:

La solubilidad es la cantidad maxima de un soluto que puede disolverse en una cantidad determinada de solvente a una temperatura determinada.

Solucion concentrada: Es aquella solucion que cotiene cantidad relativante grande de soluto.
Solucion Diluida: Es aquella en la que hay una cantidad comparativamente pequeña de soluto.
Solucion Sobre-saturada: Contienen en disolucion mayor cantidad de soluto que la que le corresponde a una solucion saturada.

Unidades de concentracion:

Fisicas:

% M/M
% M/V
% V/V

Quimicas:

Molaridad (M) (Mol/Litro)
Molalidad (m) (Mol/Kilogramo)
Normalidad (N) (Mol/Equivalente)
Fraccion molar (X)

Molaridad (Mol/Litro):= Molar (M):

1 Molar es 1 mol sobre litro
Molaridad: es una unidad de concentracion que expresa la relacion entre los moles de soluto por los litros de solvente.






Molalidad (m) (Mol/ Kilogramo):
Este termino se refiere al numero de moles de soluto disueltos en un kilogramo de solvente, o tambien al numero de milimoles de soluto en un gramo de solvente.



Normalidad (N) (Mol/equivalentes)
Esta unidad de concentracion expresa el numero de equivalentes de soluto que se encuentra disuelto en un litro de solucion.



Fraccion molar:  (X)
Relaciona el numero de moles de soluto con el numero de moles totales presentes en solucion.





Conclusion:

En general la mezclade dos  mas materiales fisicamente homogeneos se denomina solucion. El medio ambiente incluye soluciones como el aire, el agua de mar; las rocas y hasta los gases contaminantes.

Mediante el uso de la tecnologia se pueden preparar solcuiones como el acceso que es una aleacion, el bronce, laton, amalgas, gasolina, medicinas y muchos otr productos de uso en la vida diaria: limpiadores, desonfectantes, suero fisiologico, refrescos,antibioticos,jugos pasteurizados, cosmeticos y alimentos envasados entre otros.

Las soluciones son muy importantes en la quimica y la industria y se utiulizan en la vida diaria, muchos productos alimenticios y medicinas se preparan en forma de soluciones, al igual que numerosos compuestos quimicos de tipo casero, cafe bebidas achocolatadas, champu y la misma agua que se usa en el hogar tambien es una solucion.

jueves, 3 de marzo de 2011

Estequiometria
Estequio: Significa sustancia, partícula elemento
 Metria: Significa: Medida es decir cantidad, volumen masa y tamaño

UMA: Unidad me Masa Atómica, basada en el carbono 12

¿Qué es un mol?
Un mol es una unidad química que representa 6,02 × 1023 partículas, si se hace referencia a un mol de átomos, significa que la muestra 6,02× 1023 átomos. En el caso de tratarse de un mol de moléculas se encuentra presentes 6,02× 1023 moléculas.
El termino MOL, agrupa a 6,02× 1023 unidades a las cuales se haga referencia

¿Qué es masa atómica?
La masa atómica se define como el peso expresada en gramos de un mol de átomos.
Una vez que hemos determinado las masas de todos los átomos, se puede asignar un valor correcto a las uma:
1 uma = 1,66054 x 10-24 gramos
y al revés:
1 gramo = 6,02214 x 1023 uma



¿Cómo se halla el peso molecular de un compuesto?
Se halla sumando el peso atómico multiplicando por cada sub-índice de cada elemento de un compuesto químico.



Composición Centesimal:
Expresa los porcentajes de cada uno de los elementos constituyentes dentro de un compuesto químico.

Como se halla el porcentaje de un compuesto químico:
Procedimiento:
1er Paso:  Se calcula el peso molecular                                                                                                     
2do Paso: Se procede a plantear una regla de tres para cada uno de los elementos constituyentes. Su relación proporciona el porcentaje de cada uno de los elementos contenidos en la molécula.
OJO: PORCENTAJE ES LA CANTIDAD MULTIPLICADA POR 100


Formula Empírica:
Expresa la proporción mas sencilla en números enteros que existe entre los atomos de los diferentes elementos que forman un compuesto. Se determina a partir del análisis de un material. Sabiendo du composición se llega a la formula química.

Como se halla la halla la formula empírica de un compuesto:
Procedimiento:

1er   Paso:
Se divide la cantidad (masa) o el porcentaje de cada uno de los elementos constituyentes entre sus pesos atómicos.

2do  Paso:
De los cocientes obtenidos, se escoge el menor para ser usado como divisor de cada uno de ellos.

3er  Paso:
Se colocan como sub-índices de cada uno de los símbolos químicos números enteros de cada división.

OJO: En el caso de que la segunda división no arrojara como resultado un número entero, entonces se multiplicaran todos los números por el factor adecuado para lograrlo. Todos los sub-índices colocados en la formula deben ser enteros.



Formula molecular:
Indica el número de átomos de cada uno de los elementos constituyentes de un compuesto químico.

¿Como se halla la formula molecular de un compuesto químico?

1er Paso:
Se determina la formula empírica. Se utiliza el procedimiento descrito en el punto anterior.

2do  Paso:
Se calcula el peso de la formula empírica, a partir de los pesos atómico

3er Paso:
Se calcula el número de veces que la formula molecular contiene a la empírica, dividiendo el peso molecular entre el peso de la formula empírica calculando en el peso anterior:

4to  Paso:
Se obtiene la formula molecular, multiplicando el numero calculando en el peso anterior por cada uno de los sub-índices de la formula empírica.



Ecuaciones Químicas

Procesos químicos:

En la naturaleza se tienen ejemplos de las transformaciones químicas, incluso muchas de ellas enlazadas como una cadena, tal como aparecen en los ciclos biológicos del nitrógeno y del carbono. Sucesivas transformaciones permiten la vida de numerosos seres vivos.





Los cambios involucrados en estos procesos se pueden categorizar en cuatro tipos:

  1. Combinación
  2. Descomposición
  3. Desplazamiento
  4. Doble Descomposicion

    En la combinación se unen dos o mas materiales para producir uno solo, de características complejos con respecto a los iniciales. En el desplazamiento se produce la sustitución de un elemento por otro, dentro de un compuesto químico. En la descomposición se produce la ruptura de un material, en otros de naturaleza mas sencilla, ya sean elementos o grupos químicos. Y, por ultimo en la doble descomposición se produce la separación de los componentes de unos materiales para formar otros diferentes a los iniciales, se podría ver como un intercambio de pareja. 


    Ecuación química:

    Es una representación de un proceso químico, de forma sencilla y clara, utilizando el lenguaje químico.

    Una ecuación química debe contener la información necesaria para describir completamente el proceso representado. Para ello, lo primero que se coloca en el material o materiales que se van a transformar, que reciben el nombre de reaccionantes, seguida de una flecha que representa la parte activa o dinámica del proceso, es decir la transformación y, posteriormente, se escriben los materiales que se originan , a los cuales se les denomina productos.

    Para que una ecuación química represente correctamente un proceso químico debe cumplir dos condiciones:

    A)    Las formulas químicas escritas en ambos lados de la flecha deben corresponder totalmente a los materiales químicos que existen en ambos momentos del proceso; es decir deben ser los presentes durante los hechos reservados.

    B)    La ecuación debe estar “balanceada”; tiene haber concordancia entre loa materiales reaccionantes y los productos en cuanto a masa y carga.

    Satisfechas estas dos condiciones la ecuación proporcionara una información clara que ocurre entre los átomos y moléculas.

    Pasos que son necesarios para escribir una reacción ajustada:

    1) Se determina cuales son los reactivos y los productos.

    2) Se escribe una ecuación no ajustada usando las fórmulas de los reactivos y de los productos.

    3) Se ajusta la reacción determinando los coeficientes que nos dan números iguales de cada tipo de átomo en cada lado de la flecha de reacción, generalmente números enteros.



    Balanceo de ecuaciones químicas:

    Balanceo en sinónimo de equilibrio. El objetivo es igualar el número de átomos de cada uno de los elementos antes y después de la reacción. Para ello, se utilizaran coeficientes que se colocaran delante de la formula química de cada material. Por ningún concepto se deben alterar los sub-índices de las formulas, no incluir números de ellas, poque se cambiaria la expresión original.

    El balanceo se colocara por tanteo; se colocaran los números (coeficientes) iniciales, modificándolos, si es necesario, hasta lograr que el numero de átomos de cada uno de los elementos sea igual y después de la flecha.




    Cu(OH)2



    3 Cu(OH)2
    En un mol de hidróxido de Cúprico, Cu(OH)2, se encuentran presentes un átomo de cobre, 2 de oxigeno y 2 de hidrogeno, de acuerdo a su formula molecular.

    Al colocar un coeficiente de tres (3), las cantidades anteriores se multiplican, indicándose la presencia de tres moles (3) Hidróxido Cuproso, obteniéndose entonces 3 átomos de cobre, 6 de oxigeno y 6 de hidrogeno.

    Importancia de la ecuación química:

    La ecuación química nos ayuda a visualizar los reactivos que son los que tendrán una reacción química y el producto que es lo que se obtiene de este proceso. Además podemos ubicar los símbolos químicos de cada uno de los elementos que estén dentro de la ecuación y poder balancearlos con mayor facilidad y gran rapidez.

    En la ecuación química ya balanceada se bebe buscar el reactivo limitante y el reactivo en exceso sus conceptos son:

    Reactivo limitante:

    Es aquel reactivo concreto de entre los que participan en una reacción cuya cantidad determina la cantidad máxima de producto que puede formarse en la reacción. 

    Proporción de reacción

    Cantidades relativas de reactivos y productos que intervienen en una reacción. Esta proporción puede expresarse en moles, milimoles o masas. 

    Rendimiento real:

    Cantidad de producto puro que se obtiene en realidad de una reacción dada. Compárese con rendimiento teórico. 

    Rendimiento teórico

    Cantidad máxima de un producto específico que se puede obtener a partir de determinadas cantidades de reactivos, suponiendo que el reactivo limitante se consume en su totalidad siempre que ocurra una sola reacción y se recupere totalmente el producto. Compárese con rendimiento. 
    Rendimiento porcentual:

    Rendimiento real multiplicado por 100 y dividido por el rendimiento teórico. 

    Porcentaje de pureza:

    El porcentaje de un compuesto o elemento específico en una muestra impura. 



    Conclusión:

    La estequiometria es el estudio cuantitativo de reactivos y productos en una reacción química.

    Reacción química: proceso en el cual una sustancia (o sustancias) cambia para formar una o más sustancias nuevas.

    Las reacciones químicas se representan mediante ecuaciones químicas. Por ejemplo el hidrógeno gas (H2) puede reaccionar con oxígeno gas (O2) para dar agua(H20). La ecuación química para esta reacción se escribe:

    El '+' se lee como “reacciona con” y la flecha significa “produce”. Las fórmulas químicas a la izquierda de la flecha representan las sustancias de partida denominadas reactivos. A la derecha de la flecha están las formulas químicas de las sustancias producidas denominadas productos de la reacción. Los números al lado de las formulas son los coeficientes ( el coeficiente 1 se omite).

    Nos permite saber la cantidad de reactivos que se necesitan para obtener una determinada cantidad de producto.

    Esto es básico en toda la industria química para la fabricación de miles de productos:
    Alcohol, ácidos, medicamentos, pinturas, asfalto, barniz, plástico, goma, gasolina y muchos más.

    Con esto en mente, los ingenieros diseñan los reactores químicos (donde se producen las reacciones) el tamaño de los tanques de almacenamiento, la potencia de las bombas para transportar los materiales, etc