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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

 FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA

 ESCUELA DE INGENIERIA QUIMICA
            QUIMICA GENERAL II
                  UNIDADES:
          1.“ECUACIONES QUIMICAS”
            2.“ESTEQUIOMETRIA”
                  3. “SOLUCIONES”
               4. “TERMOQUIMICA”
           5. “EQUILIBRIO QUIMICO”
         6. “BASES ,ACIDOS,PH Y POH”

           CURSO: 2º PARALELO: 1º
  REALIZADO POR: JOFFRE VALLADARES cód.. 22
                RICARDO SALAZAR cód.. 21
        PROFESOR: ING. PASCUAL LARA
QUITO – ECUADOR                        2010 - 2011
1. Ecuaciones químicas
     1.1. Definiciones
       1.1.1. Ecuación Química
       1.1.2. Reacción química
     1.2. Ajuste de Ecuaciones
       1.2.1. Balanceo de ecuaciones redox
       1.2.2. Balanceo de ecuaciones Ion electrón
     1.3. Clasificación de las reacciones
       1.3.1. Reacción de combinación
       1.3.2. Reacción de descomposición
       1.3.3. Reacción de desplazamiento
       1.3.4. Reacción de doble desplazamiento
       1.3.5. Reacción de neutralización
     1.4. Reacción endotérmica y exotérmica
     1.5. Reacción reversible e irreversible
1.1. Definiciones

  1.1.1. Ecuación Química

  “Una ecuación química es una descripción simbólica de una
  reacción química. Muestra las sustancias que reaccionan (reactivos ó
  reactantes) y las sustancias o productos que se obtienen” según
  wikipedia

  “Son expresiones matemáticas abreviadas que se utilizan para
  describir lo que sucede en una reacción química en sus estados
  inicial y final” segun monografías

  “Una ecuación química muestra que elementos o compuestos están
  reaccionando (Reactantes) y que elementos o compuestos se han
  formado (Productos)”
1.1.2. Reacción Química

“Una reacción química o cambio químico es todo proceso químico en
el cual dos o más sustancias (llamadas reactantes), por efecto de un
factor energético, se transforman en otras sustancias llamadas
productos.” según wikipedia

“Las reacciones químicas son procesos en los que una o más
sustancias se transforman en otra u otras con propiedades diferentes”
según info-tecnia


“Las reacciones químicas son representaciones abreviadas (símbolos y
fórmulas) de la naturaleza, estado y proporción de cada elemento que
forma los reactantes y productos. ”
1.2. Ajuste de Ecuaciones
   1.2.1. Balanceo ecuaciones Redox
   Terminología:

   Escala de Oxidación:
                                            OXIDACIÓN 
                       ---|-----|-----|-----|-----|-----|-----|-----|-----|-----|-----|---
                       -5 -4 -3 -2 -1                   0 +1 +2 +3 +4 +5
                                                REDUCCIÓN

   La escala Redox tiene como punto central el cero que representa al átomo neutro,
   hacia la derecha del cero con signo positivo representa los electrones perdidos y
   hacia la izquierda representa los electrones ganados.

   Oxidación:                                 ₊
   Se refiere a la media reacción donde un átomo o un grupo de átomos pierden e-. En
   este caso el número de oxidación de la especie que se oxida tiende a aumentar.
   Ejemplo:
                             Fe⁰  Fe² + 2eˉ (Oxidación)
Reducción:
    Se refiere a la media reacción donde un átomo o un grupo de átomos ganan e-. En
    este caso el número de oxidación de la especie que reduce disminuye.
    Ejemplo:
                           NO3¹ˉ + 2eˉ  NO2¹ˉ (Reducción)
   Reglas para Ajustar Ecuaciones
    1.   Escribir la fórmula correcta para los reactantes separados por signo mas(+) y los
         productos separados con signo mas(+).
    2.   Empezar por las partes más complejas (varios elementos) en algunos casos
         consiste en ajustar simplemente los átomos referentes al H y O.
    3.   Ajustar el H y O agregando agua si es necesario después de todos los otros
         elementos están balanceados.
    4.   Dejar los elementos en estado libre hasta el último momento, ya que cambiando
         los coeficientes de éstos solo cambia esta clase de átomos, por ejemplo el agua.
    5.   Cuando aparecen fracciones en la ecuación, se multiplica todo por el número más
         pequeño que elimine esta fracción. Además debe asegurarse que al final todos los
         coeficientes estén en la relación o proporción más baja posible (simplificar).
    VIDEO                                                  Ejercicios
1.2.2. Balanceo por Método de Ión – Electrón
     Las reacciones redox que se realizan en solución se efectúan entre iones sin que
     intervengan las formas no ionizables de las sustancias.
     PASOS:
1.   Escribir una ecuación esquemática que incluye las sustancias
     reaccionantes y productos que contengan los elementos que se oxidan y se
     reducen.
2.   Escribir una ecuación esquemática parcial para el agente oxidante y     otra
     para el agente reductor.
3.   Equilibrar cada ecuación parcial. Para ello se debe añadir H+, OH-, H2O,
     dependiendo del caso a cualquier miembro de k ecuación parcial.
4.   Igualar cada ecuación con respecto a las cargas eléctricas, añadiendo electrones
     al primero o segundo miembro de la ecuación parcial.
5.   Multiplicar cada ecuación parcial por un número tal que el número de electrones
     perdidos y ganados sean iguales y simplificar los electrones.
6.   Sumar las ecuaciones parciales y simplificar.
     Comprobar la ecuación final, comparando el número de átomos en ambos
     miembros

                                      Ejemplo
1.3. Clasificación de las Reacciones:

  1.3.1. Reacción de Combustión
  1.3.2. Reacción de Descomposición
  1.3.3. Reacción de Reemplazo
  1.3.4. Reacción de Metátesis
  1.3.5. Reacción de Neutralización
NOMBRE          EXPLICACIÓN                              EJEMPLO

                    Es aquella donde
                       dos o más
 Composición o
                   sustancias se unen   2CaO(s)      +     H2O(l)   →       Ca(OH)2(ac)
   síntesis
                     para formar un
                      solo producto

                   Ocurre cuando un
Descomposición o   átomo sustituye a
                                        2HgO         →    2Hg(l)    +           O2(g)
    análisis          otro en una
                                               (s)

                       molécula :

                     En ella un ácido
                   reacciona con una
 Neutralización     base para formar    H2SO4(ac)    +   2NaOH(ac) →    Na2SO4(ac) +    2H2O(l)
                        una sal y
                   desprender agua.

                   Un átomo sustituye
Desplazamiento       a otro en una      CuSO4        +      Fe      →   FeSO4     +      Cu
                        molécula

                     Se realiza por
 Intercambio o      intercambio de
     doble         átomos entre las      K2S         +   MgSO4      →   K2SO4      +    MgS
desplazamiento     sustancias que se
                       relacionan



    Video
1.4. Reacción Endotérmica y Exotérmica.

               Es aquella que
                 necesita el
 Reacción       suministro de
endotérmica       calor para       2NaH              2Na(s)   +    H2(g)
              llevarse a cabo.


               Es aquella que
 Reacción     desprende calor    2C ( grafito)   +    H2(g)   →   C2H2 (g)
                                                                             ΔH=54.85
exotérmica       cuando se                                                     kcal
                  produce.




Video
1.5.REACCION REVERSIBLES E
IRREVERSIBLES
 1.5.1. REACCIONES REVERSIBLES
 Los reactivos originan los productos y estos, una vez
 formados pueden regenerar los reactivos de partida
                        2Hg + O2           2HgO


 1.5.2. REACCIONES IRREVERSIBLES
  Los reactivos originan los productos y estos, una vez formados no puede
 n regenerar los reactivos.
                        2KClO           2KCl + 3O
2. ESTEQUIOMETRIA
  2.1. Definiciones.
  2.2. Leyes que rigen los cambios químicos.
        2.2.1. Leyes ponderables (masa).
                2.2.1.1. Ley de conservación de la masa.
                2.2.1.2. Ley de proporciones definidas.
                2.2.1.3. Ley de proporciones múltiples.
                2.2.1.4. Ley de proporciones recíprocas.
        2.2.2. Leyes volumétricas (volumen).
                2.2.2.1. Ley volumétrica de Gay – Lussac.
                2.2.2.2. Ley de Avogadro.
  2.3. Reactivos Limitantes y en Exceso.
        2.3.1. Reactivo Limitante.
        2.3.2. Reactivo en Exceso.
  2.4. Cuadro sinóptico
2.1. Definiciones Estequiometría:

      “Es el cálculo de las relaciones cuantitativas entre reactivos y
       productos en el transcurso de una reacción ” según wikipedia.
      “Parte de la química que tiene por objeto calcular las cantidades en
       masa y volumen de las sustancias reaccionantes y los productos una
       reacción química ” según rincón del vago.
      “Hace referencia al número relativo de átomos de varios elementos,
       encontrados en una sustancia química y a menudo resulta útil en
       calificación de una reacción química” según monografias.
      “Parte de la química que se ocupa de las relaciones cuantitativas que
       se producen durante las reacciones químicas”
2.2. LEYES QUE RIGEN LOS CAMBIOS QUÍMICOS.

      “Son leyes experimentales o empíricas resultados de las experiencias o
       por comprobaciones realizadas en el laboratorio” según libro Ing. Pascual L.
      “Son las leyes que determinan los cambios químicos”


2.2.1. LEYES PONDERALES (MASA).

      “Son un conjunto de leyes que tienen por objetivo el estudio del peso relativo
       de las sustancias en una reacción química, entre dos o más elementos
       químicos” según rincón vago.
      “Son aquellas que rigen el comportamiento de la materia en los
       cambios químicos, en función de la masa de las sustancias que
       participan” según amschool.com
      “Son leyes que rigen las combinaciones químicas partiendo de la
       determinación de la cantidad de materia presente en las reacciones”
2.2.1.1. Ley de conservación de la masa – Ley
   de Lavoisier. (1789)
        “Siempre que ocurra un cambio
         químico, la masa total de las sustancias
         reaccionantes es exactamente igual a la
         masa total de los productos de la
         reacción” según libro Ing. Pascual L.
        “En cualquier reacción química la masa
         no se crea ni se destruye tan solo se
         transforma y permanece invariable”            Antoine Lavoisier
        Lavoisier comprobó que en cualquier              (1734-1794)
         reacción química:
La suma de las masas de los                La suma de las masas de los
compuestos que reaccionan           =          productos obtenidos


                                             Ejemplo
Ejemplo:
              2Na + Cl2            2NaCl

            2(23)g + 2(35.5)g  2(23+35.5)g
              46g + 71g       117g
           117g reaccionantes = 117g productos




                         Anterior
2.2.1.2. Ley de Proporciones Definidas – Ley
   de Proust (1801)
          “Para formar un determinado compuesto dos o
           más elementos químicos se unen y siempre en la
           misma proporción ponderal” según -----.
          “Cuando dos elementos se combinan para formar
           un compuesto, siempre estarán en proporciones
           definidas de cantidad de masa”

  La ley de Proust tiene una consecuencia (composición
  centesimal o porcentual de una sustancia):
     Cuando la fórmula de un compuesto es conocida el                     Joseph Louis
       porcentaje (%) de cada uno de los elementos del                       Proust,
       compuesto se calcula con la siguiente fórmula:                      (1754-1826)

 % de un elemento       # de átomos del elemento * peso atómico
 en un compuesto    =        peso molecular del compuesto         * 100


                                                    Ejemplo
   Ejemplo:


                                 HCl = 36,5g
    Aplicando la fórmula:
          % de un elemento       # de átomos del elemento * peso atómico
          en un compuesto    =        peso molecular del compuesto         * 100


                 % H=(1*1g /36,5g)*100 = 2,74%

                 % Cl = (1*35,5g/36,5g)*100 = 97,26 %



                                        Anterior
2.2.1.3. Ley de las Proporciones Múltiples – Ley
de Dalton (1803).

      “Cuando dos elementos se combinan entre sí
       en más de una proporción para formar más
       de un compuesto, mientras las masas del
       primer elemento permanece constante, la del
       otro elemento varía en una proporción de
       números enteros y pequeños” según libro Ing.
       Pascual L.

      “Cuando dos o más elementos pueden
       formar más de un compuesto; las cantidades
       de uno de ellos que se combinan con una
       cantidad fija del otro, guardan entre sí          Dalton
       relación de números enteros sencillos”          (1766-1844)




                                             Ejemplo
Ejemplo:

1 H2 +     ½   O2  H2O (masa de O2- 16:8)
                        (masa de H2 - 2:1 )

1 H2 +     1   O2            H2O2 (masa de O2- 32:16)
                                   (masa de H2 - 2:1 )




                   Anterior     Explicación
EXPLICACIÓN EJEMPLO ANTERIOR:


                  Agua y peróxido de hidrógeno

      Ambas formadas por los elementos hidrógeno y oxígeno

          Al formar agua:             En el peróxido de hidrógeno, hay 16.0
8.0 g de oxígeno reaccionan con 1.0 g    g de oxígeno por cada 1.0 g de
            de hidrógeno                            hidrógeno


      la proporción de la masa de oxígeno por gramo de hidrógeno
                   entre los dos compuestos es de 2:1

  Llegamos a la conclusión de que el peróxido de hidrógeno contiene dos
    veces más átomos de oxígeno por átomo de hidrógeno que el agua.
                                   Anterior
2.2.1.4. Ley de Proporciones Recíprocas o del peso
   Equivalente – Ley de Richter - Wenzel (1792)
          “Las masas de elementos diferentes que se combinan con la misma masa
           de un elemento dado, son las que reaccionan entre sí, o bien múltiplos o
           submúltiplos de esas masas” según libro Ing. Pascual L.
          “Los pesos de dos sustancias que se combinan con un peso conocido de
           otra tercera son químicamente equivalentes entre sí”
   Ejemplo:
                                      1g de H para formar H2O
                                      3g de C para formar CO2
   8g de Oxígeno se combinan          8g de S para formar SO2
             con                      20g de Ca para formar CaO
                                      35.5g de Cl para formar Cl2O
2.2.2. LEYES VOLUMÉTRICAS (VOLUMEN).


      “Se refieren a los volúmenes de las
       sustancias”


   2.2.2.1. Ley Volumétrica de Gay – Lussac.
            “Bajo las mismas condiciones de presión y
             temperatura, los volúmenes de los gases que
             intervienen en una reacción están siempre en
             una relación de números pequeños”     según
             libro Ing. Pascual L

            “Al estar en iguales condiciones de                 Joseph Louis Gay-
             temperatura y presión los gases que                      Lussac
             intervienen tienen sus volúmenes                       (1778-1850)
             relacionados en números enteros pequeños”



                                                       Ejemplo
Ejemplo:



N2 + 3H2  2NH3 relación 1L N2 + 3L O2  2L NH3

1vol +3vol  2vol   1:3:2    1ml N2 + 3ml O2 2ml NH3




                            Anterior
2.2.2.2. Ley de Avogadro.
       “Volúmenes iguales de cualquier gas, medidos
        en las mismas condiciones de presión y
        temperatura, siempre contienen el mismo
        número de moléculas” según libro Ing. Pascual L.
       “Al estar en iguales condiciones de
        presión y temperatura, los volúmenes
        iguales de un gas tiene el mismo número
        de moléculas”


Ejemplo:
                                                           Amadeo Avogadro
                                                              (1776-1856)
   1L de H2
   1L de O2        En condiciones iguales de P y T.
   1L de CO2       contienen mismo números de
   1L de NH3                  moléculas.
2.3. REACTIVOS LIMITANTE Y EN EXCESO.
   2.3.1. REACTIVO LIMITANTE (RL).
         “Es el reactivo que interviene en menor cantidad en la reacción química”
          según libro Ing. Pascual L.
         “Es aquel que en la reacción química se consume antes, determinando la
          cantidad de producto o productos obtenidos” según wikipedia.
         “Es la sustancia que interviene en menor cantidad en la reacción química”
                                                                               Ejemplo


   2.3.2. REACTIVO EN EXCESO (REX).
         “Es el reactivo que interviene en mayor cantidad en la reacción química”
          según libro Ing. Pascual L.
         “Son los reactivos presentes en mayor cantidad durante una reacción
          química, los cuales sirven para hacer reaccionar en su totalidad al
          reactivo limitante que por cualquier razón se encuentra en menor
          proporción ya sea por su escasez o su costo económico” según mitecnologico.com
         “Es la sustancia que interviene en mayor cantidad en la reacción química”
                                                                                Ejemplo
2.4. CUADRO SINÓPTICO (RESUMEN).




                         

3. SOLUCIONES
   3.1. Definiciones.
   3.2. Clasificación de las soluciones.
         3.2.1. De acuerdo al estado físico.
         3.2.2. De acuerdo a estados físicos del soluto y solvente
         3.2.3. De acuerdo a la naturaleza
         3.2.4. De acuerdo a la proporción entre el soluto y solvente
   3.3. Unidades físicas de concentración
         3.3.1. Porcentaje de peso a peso
         3.3.2. Porcentaje de peso a volumen
         3.3.3. Porcentaje de volumen a volumen
         3.3.4. Partes por millón
   3.4. Unidades químicas de concentración
         3.4.1. Molaridad
         3.4.2. Normalidad
         3.4.3. Molalidad
         3.4.4. Fracción molar
   3.5. Propiedades coligativas de las soluciones
         3.5.1.Disminución de la presión de vapor
         3.5.2. Elevación del punto de ebullición
         3.5.3. Disminución del punto de congelación
         3.5.4. Presión osmótica
   3.6. Cuadro sinóptico
3.1. Definiciones
      Solución:
   “Una solución 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”
                                                                 Según crespo.com
   “Las disoluciones químicas son mezclas homogéneas de composición variable.
   Por lo tanto, se diferencian de las mezclas comunes ( heterogéneas ) , y de los
   compuestos químicos ( composición constante )” Según ams.c

   “Las Soluciones son sistemas homogéneos (iguales propiedades físicas y
   químicas en toda su masa), que están constituidas básicamente por dos
   componentes llamados Soluto y Solvente”       Según autorneto.com

   “Es una mezcla homogénea de dos o mas sustancias, constituida de un soluto que
   se encuentra en menor cantidad y el solvente que interviene en mayor cantidad.”
   Soluto:

“Es el componente que cambia de fase cuando se produce la disolución; también
denominado cuerpo disperso.” segun educared

“El soluto es el componente que se encuentra en distinto estado físico que la
disolución.” segun r.v.
“Se llama soluto a la sustancia minoritaria (aunque existen excepciones) en una
disolución, esta sustancia se encuentra disuelta en un determinado disolvente.
segun wikipedia

“Es la sustancia que se encuentra en menor cantidad, es el componente que se
disuelve .”


                               VIDEO


                                                          Anterior
   SOLVENTE

“El disolvente es una sustancia líquida que disuelve o disocia a otra
sustancia en una forma más elemental, y que normalmente está presente
en mayor cantidad que esa otra sustancia.” segun xenciclopedia

“Solvente es un líquido o un gas que disuelven un sólido, líquido, o
gaseoso, dando por resultado a solución” segun worldlingo

“Un disolvente o solvente es una sustancia que permite la dispersión de
otra en su seno.”   segun wikipedia

“Es la sustancia que se encuentra en mayor cantidad, es la fase de mayor
proporción”


                                                           Anterior
3.2. Clasificación de soluciones
 3.2.1. De acuerdo a estado físico de solución
    3.2.1.1. Solución solida
    Es una solución en estado sólido de uno o más solutos en un solvente
    Ejemplos: Aleación de cobre y níquel -, Aleación de cobre y zinc

    3.2.1.2. Solución liquida:
    Cuando el solvente es liquido y el soluto puede ser: solidó, liquido o
    gas.
    Ejemplo: Sal de cocina en agua :; Azúcar en agua                segun
    wikipedia

    3.2.1.3. Solución gaseosa:
    El solvente es gas y el soluto puede ser un solidó, liquido o gas.
    Ejemplo: Aire atmosférico-, oxigeno en nitrógeno
3.2.2. De acuerdo a estado físico de soluto y solvente
         3.2.2.1. Solución solido - liquido
         Cuando una sustancia liquida se disuelve junto con
         un solidó .
         Ejemplo: Sal de cocina en agua
         3.2.2.2. Solución liquido – liquido
         Son soluciones en la que el soluto y el solvente se encuentra en
         estado liquido . Ejemplo: Etanol en agua
         3.2.2.3. Solución gas – liquido
         Es la solubilidad de un soluto gaseoso en un solvente liquido el cual
         depende de factores como la temperatura y la presión
         Ejemplo: CO2 en bebidas gaseosas
         3.2.2.3. Solución gas – gas
         Soluciones en donde el soluto y el solvente se encuentra en estado
         gaseoso. Ejemplo: Aire
         3.2.2.4. Solución sólido – sólido
         Soluciones en donde le soluto y el solvente se encuentran en estado
         solidó. Ejemplo: Aleación de zinc y estaño :; Acero
3.2.3. De acuerdo a la naturaleza
    3.2.3.1 soluciones moleculares:
    Se forman entre sustancias no electrolitos y solventes apolares, las
    moléculas del soluto no se disocian y están rodeadas por el solvente.
    La mayoría de las soluciones ocurren en agua. segun mvega.com

    3.2.3.2. soluciones ionicas
      Aquellas en que el soluto es electrolito y el solvente es polar,
      constituyendo una mezcla conductora por la formación de iones
      en el seno de la solución:
     Ejemplo:
     Sal + agua:
                   NaCl + H20 ==== Na+ + Cl- H20
                                            segunmvega.com
3.2.4. De acuerdo a la proporción entre soluto y solvente
    3.2.3.1 solucion diluida:
           Es donde la fase dispersa y la dispersante no están en equilibrio a una temperatura
dada; es decir, ellas pueden admitir más soluto hasta alcanzar su grado de saturación.
Ejemplo: A 0 ºC 100 g de agua disuelven 37,5 NaCl, es decir, a la temperatura dada, una
disolución que contengan 20g NaCl en 100g de agua, es no saturada.
                                                                            segun monografías
    3.2.3.2. solucion concentrada
Es aquella donde la cantidad de soluto disuelta es próxima a la determinada           por la
solubilidad a la misma temperatura. segun sledeshare

3.2.3.3. solucion saturada
En estas disoluciones hay un equilibrio entre la fase dispersa y el medio dispersante, ya que a
la temperatura que se tome en consideración, el solvente no es capaz de disolver más soluto.
Ejemplo:Una disolución acuosa saturada de NaCl es aquella que contiene 37,5 disueltos en
100 g de agua 0 ºC      segun monografias

3.2.3.4. solucion sobresaturada
Representan un tipo de disolución inestable, ya que presenta disuelto más soluto que el
permitido para la temperatura dada.
Para preparar este tipo de disoluciones se agrega soluto en exceso, a elevada temperatura y
luego se enfría el sistema lentamente.             segun monografias
VIDEO
Porcentaje masa / masa (% m/m)

   Expresa la cantidad de gramos de soluto que
    existen por cada 100 gramos de disolución.

          %p/p = Peso de Soluto (grs.) x 100
                  Peso de Solución

                                               Referencia

Ejemplo           Ejercicios
Porcentaje masa/volumen (% m/v)

   expresa la cantidad en gramos de soluto que
    hay por cada 100 ml de disolución.

          %p/v = Peso de Soluto (grs.) x 100
                 Volumen de solución (ml)

                                               Referencia
Ejemplo                 Ejercicios
Porcentaje volumen/ volumen
   expresa la cantidad de ml de soluto que hay por cada
    100 ml de disolución.


           %v/v = Volumen de Soluto x 100
             Volumen de Solución (ml)


                                                Referencia
Ejemplo                    Ejercicios
Molaridad (M)
   Se puede definir como el número de moles
    de soluto que hay en un litro de disolución




                                       Referencia
Ejemplo          VIDEOS
Molalidad (m)
   Es el número de moles de soluto que se
    encuentran disueltas en un kilogramo (1 kg
    = 1000 g) de disolvente




                                      Referencia
Ejemplo          VIDEOS
Normalidad (N)
   Se define como el número de pesos
    equivalentes, o simplemente equivalentes, de
    soluto por litro de disolución.




                                       Referencia
Ejemplo          VIDEOS
Fracción molar
   Es el numero de moles del componente por el
    numero total de moles de todos los
    componentes en la solución

       X (disolvente) =      n (disolvente)

                          n (disolvente) + n (soluto)

        x (soluto) =        n (soluto)
                          n (disolvente) + n (soluto)
Punto de ebullición
   El punto de ebullición es la temperatura a la
    cual la presión de vapor de un líquido es igual
    a la presión atmosférica. Como el punto de
    ebullición depende de la presión atmosférica,
    éste variará al modificarse la presión
    atmosférica.
http://es.wikipedia.org/wiki/Elevaci%C3%B3n_del_punto_de_ebullici%C3%
    B3
Punto de congelación
   Existe un equilibrio dinámico entre las
    partículas que solidifican y las partículas que
    se licuan. Cuando se añade un soluto este
    equilibrio dinámico se rompe ya que las
    moléculas del soluto congelan a menos
    velocidad. Es necesaria una disminución de la
    temperatura para alcanzar un nuevo equilibrio.
                                          Referencia
Disminución de vapor
   La velocidad de las partículas de disolvente
    (agua) que abandonan la superficie del líquido
    se reduce en presencia de un soluto no volátil




                                          Referencia
Presión osmótica
   Es la presión que se debe aplicar a una solución para
    detener el flujo neto de disolvente a través de una
    membrana semipermeable.




                                                 Referencia
Partes por millón
es una unidad de medida de
concentración de una solución. Se refiere
a la cantidad de mg (miligramos) que
hay en un kg de disolución
                             Referencia
Ejemplo
3.6. Cuadro Sinóptico
Generalidades
                                  Exotérmica
                                  Endotérmica
                Reacciones
                                  Reversible
                                  Irreversible
                Flujo calórico
                (Q)
                                       Entalpia ΔH

Termoquímica                           Función de estado
                Cambio de
                entalpia en las        Calor de reacción
                reacciones
                                       Calor de formación
                                       Estado estándar


               Cambio de energía          Ley de hess
               total en una reacción
Una ecuación termoquímica es una reacción química que incluye la
cantidad de energía en forma de calor que es transferida en la reacción,
                        expresado en Kcal o kJ

 En termodinámica, una función de estado o variable de estado es una
magnitud física macroscópica que caracteriza el estado de un sistema en
                             equilibrio.

                               Wikipedia

Parte de la química en que se estudian las relaciones entre el calor y las
                         sustancias químicas.

                         Microsoft® Encarta®
Reacción que libera o emite calor.
   reacción química que desprende
               energía.
Proceso químico Que va acompañado de
      desprendimiento de calor.
            Microsoft® Encarta®


2 H2 (g) + O2 (g) → 2 H2O (l) + energía
Reacción que absorbe calor.

  reacción química que absorbe o
  necesita calor para reaccionar
             Microsoft® Encarta®

Es aquel en el que el sistema absorbe
         calor del entorno.
               Doc. Word


Energía + 2 HgO (s) → 2 Hg (l) + O2
               (g)
Es la cantidad de calor absorbido o liberado en la reacción.


                         Calor absorbido   Calor liberado
                         Q(+)              Q (-)




                                   Sistema
                               termodinamico


      Flujo calórico es el calor suministrado por unidad de tiempo.

   Es la forma en la que se transmite energía calórica entre cuerpos con
distinto estado térmico (distinta temperatura), siempre desde el de mayor
  temperatura al de menor temperatura, hasta que ambos lleguen a una
                       temperatura de equilibrio^.

                  2H2 + O2 ------------- 2H2O + 136KJ
Entalpia

Es el cambio de calor o cambio en el contenido de
         calor en una reacción química.

  La entalpía (H) de un sistema es una función de
 estado que expresa el calor liberado o absorbido
     durante un proceso, a presión constante.
                    Doc. Word
Magnitud termodinámica de un cuerpo, igual a la
suma de su energía interna más el producto de su
         volumen por la presión exterior.
                Microsoft® Encarta®
funciones de estado


entalpia que no depende del camino que sigue la reaccion
       es decir, en una o en varias etapas sucesivas

   Las funciones de estado son propiedades de un sistema
  que están determinadas por los estados inicial y final del
sistema y no por la manera como alcanzó el estado final; su
  valor es fijo cuando se especifican temperatura, presión,
                  composición y forma física.

                     Microsoft® Encarta®
Calor de reacción

Flujo de calor en una reacción a presión constante es igual al
                     cambio de entalpia


calor de reacción (H o qP) es la diferencia entre las entalpías
 de los productos y las entalpías de los reactivos, a presión
                constante y se expresa en J.
                         Doc. Word

                           Ejemplo
Calor de formación

 es el calor de reacción de la reacción para la formación de una mol del
               compuesto a partir de los elementos estándar

 calor de formación de un compuesto es el cambio de calor que resulta de
la formación de un mol de un compuesto a partir de sus elementos en sus
            estados estándar y se expresa en J/mol o en kJ/mol.

                              Doc. Word

  El calor de formación de un compuesto es  La entalpía estándar de
                              formación.

                          Mitecnologico.com

                                Ejemplo
Estado estándar

                   forma mas estable de un elemento

     El estado estándar, indicado con el superíndice (), se refiere a la
condición de 1 atm de presión. Si un elemento existe en más de una forma
en condiciones estándar, se utiliza la forma más estable del elemento para
                         la reacción de formación.
                                 Doc. Word

                                Ejemplo
Cambio de energía total en una
 reacción viene expresado por
ΔHt = ΣΔHf productos - ΣHΔf
        reaccionantes

          Ejemplo
Ley de Hess

si agregamos 2 o mas ecuaciones para obtener una nueva ecuación total, el
                Δ Ht es igual a la suma de todas las partes.


    En una reacción química es constante con independencia de que la
               reacción se produzca en una o más etapas.

                               Pntic.com

                                Ejemplo
Reacción reversible

son aquellas en los que los productos se combinan para formar las sustancias
                                 originales.

es una reacción química que se efectúa en ambos sentidos simultáneamente, es
     decir, los productos reaccionan entre sí y regeneran a los reactivos.




                                Wikipedia
Reacción irreversible

 son aquellas que los productos no se combinan para formar las
                      sustancias originales.

 Una reacción irreversible es una reacción química que se verifica
en un solo sentido, es decir, se prolonga hasta agotar por lo menos
                una de las sustancias reaccionantes.


                            Wikipedia
Algunos automóviles pueden utilizar gas butano, C4H10 (g) como combustible. A
 partir de la información termoquímica de la tabla 2 (∆Hº= -124.7) , calcular la
energía liberada en la combustión de 10 litros de butano medidos a 298k y 1atm.

                    Para la combustión del butano tenemos:

                       C5H10 + (13/2)O2 ----> 4CO2+5H20

El calor de reacción que proporcionará la combustión de un mol de metano será:

                    ΔH= 5·ΔH(H20)+4·ΔH(CO2)-ΔH(C4H10)


      Por otro lado 10 l a 298K y 1 atm son 0,41 moles de butano porque:

           P·V=nRT ---->> n=P·V/RT=1·10/(0,082·298)=0,41 moles

              luego el calor producido por estos 0,41 moles será:

                                    ΔH·0,41
.
                                                             Calcula:
                       a) la variación de entalpía de formación del propano en condiciones estándar.
                   b) la variación de energía interna de formación del propano en condiciones estándar.
                   DATOS: Entalpías estándar de combustión (kJ/mol) para el agua en estado líquido.:
                                       C (s) : -393,5; H2 (g): -285,5; propano: -2 218,8.
                                                            Solución:
     La entalpía es una función de estado. La variación de entalpía de un proceso es la diferencia entre las entalpías
    de los estados final e inicial, sin tener en cuenta el camino seguido. Esto permite calcular la variación de entalpía
      de un proceso como la combinación lineal de las entalpías de otros procesos que al combinar sus ecuaciones
                                       permitan concluir la ecuación del proceso pedido:
                                          A partir de las entalpías de combustión del:
                                       C (s): C (s) + O2 (g) → CO2 (g) _H1º = -393,5 kJ
                                    H2 (g): H2 (g) + ½ O2 (g) → H2O (l) _H2º = -285,5 kJ
                        propano: C3H8 (g) + 5 O2 (g) → 3 CO2 (g) + 4 H2O (l) _H3º = -2 218,8 kJ
     multiplicando la primera ecuación por 3, la segunda por 4 y la última por -1 dan la ecuación de formación del
                                                             propano:
                   3 C (s) + 4 H2 (g) → C3H8 (g) _Hfº = 4 × _H1º + 3 × _H2º – _H1º = -103,7 kJ/mol
                              b) La entalpía H se define a partir de la energía interna U, como:
                                                          H=U+P·V
                                          La variación de entalpía de un proceso será:
                                                       _H = _U + _(P · V)
      La variación de volumen de los sólidos y los líquidos es despreciable frente a la variación de volumen de los
                                   gases. Suponiendo comportamiento ideal para los gases:
                                                       P · V = n(g) · R · T
                                       Si la temperatura final es la misma que la inicial:
                               _H = _U + _(P · V) = _U + _(n(g) · R · T) = _U + _n(g) · R · T
                                           En la ecuación de formación del propano:
                                                 3 C (s) + 4 H2 (g) → C3H8 (g)
                                      _n(g) = 1 mol C3H8 (g) – 4 mol H2 (g) = -3 mol (g)
              _U = _H – _n(g) · R · T = -103,7 kJ/mol – (-3) · 8,31×10-3 kJ/(mol·K) · 298 K = -96,3 kJ/mol
calcule la entalpia estandar de formacion de acetileno C2H2 a partir de sus
elementos:?

2 C(grafito) + H2(g) ----------------> C2H2(g)
las ecuaciones para cada etapa y los cambios de entalpia correspondientes son:


a. C (grafito) + O2 --------> CO2 deltaH° reaccion= -393.5 KJ
b. H2 (g) + 1/2 O2 ---------> H2O(l) deltaH° reaccion= -285.8 KJ
c. 2 C2H2 (g) + 5 O2(g) -----------> 4 CO2 (g) + 2 H2O(l) deltaH° reaccion= -2598.8 KJ




2 C(grafito) + H2(g) ----------------> C2H2(g)

CALOR ESTANDAR DE FORMACIÓN

226.7 AH (KJ/mol)
Calcula el calor liberado por mol de compuesto que reacciona con oxígeno
                         para la siguiente reacción:
               2 B5H9 (l) + 12 O2 (g) → 5 B2H3 (s) + 9 H2O (l)

Las entalpías estándar de formación del B5H9 (l), del B2H3 (s) y del H2O (l)
          son 73.2, – 1263.6 y – 285.8 kJ/mol, respectivamente.
                                 Respuesta:
  r = [ (– 1 263.6 kJ/mol  5 moles) + (– 285.8 kJ/mol  9 moles) ] – [
   H
             (73.2 kJ/mol  2 moles) + (0 kJ/mol  12 moles) ] =
                                = – 9 036.6 kJ
Este es el calor que se libera por cada 2 moles de B5H9 que reaccionan con
     12 de O2. Por lo tanto, el calor que se libera por mol de B5H9 es:
                   r = _– 9 036.6 kJ_ = – 4 5183 kJ/mol
                    H
                                          2 mol
a) C (diamante) + O2 (g) → CO2 (g)                r = – 395.4 kJ
                                                    H
  b) C (grafito) + O2 (g) → CO2 (g)                 r = – 393.5 kJ
                                                    H

                 Invirtiendo la ecuación b) se obtiene:
      c) CO2 (g) → C (grafito) + O2 (g)          r = + 393.5 kJ
                                                   H

 A continuación se suman las ecuaciones a) y c) para obtener la ecuación
                                deseada:
a) C (diamante) + O2 (g) → CO2 (g)                         r = – 395.4
                                                            H
                                   kJ
c)             CO2 (g) → C (grafito) + O2 (g)              r = + 393.5
                                                            H
                                   kJ
    ______________________________________            _____________
                 C (diamante) → C (grafito)                 r = – 1.9
                                                              H
                                   kJ
Generalidades

                     Reacción reversible

                     Velocidad de reacción       Ley de acción de masas

                     Naturaleza de reactivos
                                                      Catalizadores
                     Factores que controlan la        Concentración
                     velocidad de reacción            Temperatura

Equilibrio químico
                     Constante de equilibrio


                     Equilibrio homogéneo y
                     heterogéneo

                                                                          Concentración
                     Principio de    Efectos y factores del
                                                                          Temperatura
                     Chatelier       desplazamiento del equilibrio
                                                                          Presión
Es el punto en el cual la velocidad de reacción directa es igual a la velocidad
                                      inversa

                                      folleto

A medida que la reacción tiene lugar, disminuye la concentración de los reactivos
  según se van agotando. Del mismo modo, la velocidad de la reacción también
   decrece. Al mismo tiempo aumentan las concentraciones de los productos,
  tendiendo a colisionar unos con otros para volver a formar los reactivos. Por
   último, la disminución de la velocidad de la reacción directa se equipara al
     incremento de la velocidad de la reacción inversa, y cesa todo cambio.

                              Microsoft ® Encarta

  El equilibrio se refiere a aquel estado de un sistema en el cual no se produce
ningún cambio neto adicional. Cuando a y B reaccionan para formar C y D a la
  misma velocidad en que C y D reaccionan para formar A y B, el sistema se
                              encuentra en equilibrio.

                                Monografias.com

                                     ejemplo
Reacción reversible

        Es una reacción química que se efectúa en ambos sentidos
simultáneamente, es decir, los productos reaccionan entre sí y regeneran a
                               los reactivos.
Velocidad de reacción

cantidad que expresa como cambia en el tiempo la concentracion de un
                   reaccionante o de un producto.
                               folleto

    La velocidad de una reacción química relaciona el cambio en la
  concentración de reactivos o productos con el tiempo y se expresa,
                      usualmente, en mol/l × s.
                               hiru.com

                       aA + bB -------- cC + dD



                               ejemplo
Ley de accion de masas

 la velocidad de la reaccion es proporcional al producto de las concentraciones de
  los reactantes, cada uno elevado a la potencia de sus coeficientes en la ecuacion
                                    balanceada.
                                       Folleto

    Es una relación que establece que los valores de la expresión de la Ke son
constante par una reacción en particular a una temperatura dada, siempre que se
                haya sustituido las concentraciones en equilibrio.
                                Monografias.com

 La ley de masas o ley de acción de masas establece que para una reacción química
reversible en equilibrio a una temperatura constante, una relación determinada de
        concentraciones de reactivos y productos, tienen un valor constante.

                                 nA + mB -------- C

                               Velocidad = k [A]n[B]m

                                  Wikipedia.com
Naturaleza de reactivos

La naturaleza de los reactivos esta determinada por la energía de activación.

                           Energía de activación.

  Energía que se debe superar para que a reacción química para ocurrir.
                             orldlingo.com


La energía de activación en química y biología es la energía que necesita un
         sistema antes de poder iniciar un determinado proceso.
                              wikipedia.com
Concentración

 Cuanto mayor sea el número de colisiones que se producen en la unidad
  de tiempo, tanto más probable será la realización de un choque eficaz,
 esto es, de un choque que dé lugar a la transformación de las moléculas.
De esta forma se explica el hecho experimentalmente observado, de que al
  aumentar la concentración de los reactivos aumente la velocidad de la
                             reacción química.
                               angelfire.com

   la colisión entre las partículas que están reaccionando, depende del
numero de las moléculas presentes en un volumen determinado. A medida
que aumenta la concentración, aumenta las colisiones entre las partículas
  reaccionantes en un determinado periodo de tiempo y se forma mas
                           moléculas del producto
                                    folleto
Temperatura

 Por norma general, la rapidez de reacción aumenta con la temperatura
 porque al aumentarla incrementa la energía cinética de las moléculas.
Con mayor energía cinética, las moléculas se mueven más rápido y chocan
                con más frecuencia y con más energía.
                             Wikipedia.com

 Considerando conjuntamente la teoría cinética y la teoría de colisiones es
   posible explicar tal comportamiento. Al aumentar la temperatura, la
 energía cinética de las moléculas de los reactivos aumenta, con lo que los
 choques son más violentos poniéndose en juego en un mayor número de
ellos la energía suficiente como para superar esa barrera que constituye la
energía de activación. El efecto conjunto de estos procesos individuales se
    traduce en que una mayor cantidad de reactivos se transforma en la
        unidad de tiempo, es decir, la velocidad de reacción aumenta
                               notablemente.
                                angelfire.com
Catalizadores

    Los catalizadores aumentan o disminuyen la rapidez de una reacción sin
  transformarse. Suelen empeorar la selectividad del proceso, aumentando la
   obtención de productos no deseados. La forma de acción de los mismos es
modificando el mecanismo de reacción, empleando pasos elementales con mayor o
                         menor energía de activación.
                               Wikipedia.com

      Se entiende en química por catalizador toda sustancia que incrementa la
  velocidad de una reacción sin verse ella misma alterada al final del proceso. El
efecto del catalizador es, en cierto sentido, inverso al efecto de temperatura; en vez
 de aumentar la energía cinética de las partículas para poder salvar la cresta de la
   energía de activación, rebaja la altura de ésta, con lo cual hace más sencillo el
    proceso de transformación, pudiéndose en ocasiones llevar a cabo incluso a
   temperatura ambiente. El catalizador se combina con alguno de los réactivos,
  dando lugar a un producto intermedio de vida transitoria que reacciona con el
  resto con mayor facilidad. Una vez concluida la reacción se recupera, pudiendo
                              ser nuevamente empleado.
                                      angelfire.com
Constante de equilibrio

la velocidad de reacción directa es proporcional a la concentración de los reactivos
          elevados a la potencia del coeficiente en la ecuación balanceada.

                           C (s) + CO2 (g) ------- 2CO (g)




                                      ejemplo
Equilibrio homogéneo

  cuando los reaccionantes y los productos se encuentran en el mismo
                                estado.
                                 folleto

   Existen equilibrios químicos, en los cuales tanto reactantes como
productos, pertenecen a un solo estado de la materia, llamándose a estos
                       equilibrios homogéneos.
                              galeon.com

                 2NO (g) + O2 (g) <======>2NO2 (g)
Equilibrio heterogéneo

si uno o mas reaccionantes o productos no están en el mismo estado.
                               folleto

existen equilibrios en los cuales pueden estar presentes sustancias en
   solución, formándose en estos casos un equilibrio heterogéneo.
                              galeon.com

               CaCO3 (s)------------ CaO (s) + CO2 (g)
Principio de chatelier

     Si en un sistema en equilibrio se modifica algún factor (presión,
  temperatura, concentración,..) el sistema evoluciona en el sentido que
                  tienda a oponerse a dicha modificación.
                                  cica.es

  Cuando un sistema en equilibrio químico es perturbado por un cambio
    de temperatura, presión o concentración, el sistema modificará la
composición en equilibrio en alguna forma que tienda a contrarrestar este
                          cambio de la variable.
                            Monografias.com

si un sistema en equilibrio es sometido a una perturbación o una tensión el
 sistema reaccionara de tal manera que disminuirá el efecto de la tensión.
                                   folleto
Efecto de la temperatura.

Un aumento de la temperatura causará un desplazamiento del equilibrio
 en el sentido de la reacción que absorba calor, es decir, en el sentido
  endotérmico de la reacción. Por el contrario, una disminución en la
temperatura causará un desplazamiento en el sentido exotérmico de la
                               reacción.
                            laguia2000.com

  Si en una reacción exotérmica aumentamos la temperatura cuando se
   haya alcanzado el equilibrio químico, la reacción dejará de estar en
   equilibrio y tendrá lugar un desplazamiento del equilibrio hacia la
izquierda (en el sentido en el que se absorbe calor). Es decir, parte de los
  productos de reacción se van a transformar en reactivos hasta que se
                  alcance de nuevo el equilibrio químico.
           Si la reacción es endotérmica ocurrirá lo contrario.
                                   cica.es
Efecto de la presión.

  Si aumenta la presión, el equilibrio se desplazará hacia el lado de la
reacción donde haya menor número de moles gaseosos, contrarrestando
  de esta manera la disminución de volumen. Si la presión disminuye,
                         ocurrirá lo contrario.
                             laguia2000.com

  Las variaciones de presión sólo afectan a los equilibrios en los que intervienen
          algún gas y cuando hay variaciones de volumen en la reacción.
    En la reacción de formación del amoniaco, hay cuatro moles en el primer
  miembro y dos en el segundo; por tanto, hay una disminución de volumen de
                               izquierda a derecha:
                            N2 (g) + 3 H2 (g) Û 2 NH3 (g)
  Si disminuimos el volumen del sistema el efecto inmediato es el aumento de la
concentración de las especies gaseosas y , por tanto, de la presión en el recipiente.
 Dicho aumento se compensa parcialmente si parte del N2 y del H2 se combinan
        dando NH3, pues así se reduce el número total de moles gaseosos y,
  consecuentemente, la presión total. El equilibrio se desplaza hacia la derecha.
              Si aumentamos el volumen ocurrirá todo lo contrario.
                                       cica.es
Efecto de la concentración.

      El aumento de la concentración de los reactivos causará un
  desplazamiento del equilibrio hacia la formación de productos. Un
      aumento en la concentración de productos determinará un
   desplazamiento del equilibrio hacia la formación de reactivos. La
  disminución en la concentración de reactivos o productos causa un
 desplazamiento hacia la formación de mayor cantidad de reactivos o
                     productos, respectivamente.
                            laguia2000.com

Un aumento de la concentración de los reactivos, o una disminución de
  los productos hace que la reacción se desplace hacia la derecha. En
  cambio, una disminución de la concentración de los reactivos, o un
aumento de la concentración de los productos, hacen que la reacción se
                     desplace hacia la izquierda.
                                cica.es
Existe factores físicos y químicos para que el equilibrio se desplace entre
          ellos tenemos temperatura, presión y concentración.

                             Ejemplo claro es:

                     N2 (g) + 3 H2 (g) ----------- 2 NH3 (g)


1. si se agrega mas nitrógeno el equilibrio de desplazara hacia la derecha.
 2. si se aumenta la presión el equilibrio de desplazara hacia la derecha.
   3. si se disminuye la temperatura el equilibrio de desplazara hacia la
                                    derecha.
    4. si se aumenta la temperatura el equilibrio de desplazara hacia la
                                   izquierda.
       5. si se disminuye la presión el volumen del amoniaco aumenta.

                                   ejemplo
. Para la siguiente reacción:

                2 NO (g) + Cl2 (g)®----------- 2 NOCl (g)

        la ecuación de velocidad hallada experimentalmente es:

                       Velocidad = k [NO]2[Cl2]

La velocidad de reacción es directamente proporcional a la concentración
            de Cl2 y al cuadrado de la concentración de NO.
CO (g) + Cl2 (g) ------ COCl2 (g)




  H2 (g) + I2 (g) ------ 2HI (g)
6. ÁCIDOS, BASES, pH Y pOH.
6.1. Generalidades.
6.2. Propiedades Generales de los Ácidos y Bases en soluciones acuosas.
6.3. Definiciones de Arrheinius, Bronsted-Lowry y Lewis sobre ácidos y
       bases.
6.4. Electrolitos.
6.5. Disociación de electrolitos.
6.6. Ionización del agua.
6.7. Grado de Ionización.
6.8. El pH y pOH de una solución.
6.8.1. Derivación del Resultado.
6.8.2. Escala.
6.8.3. Problema.
6.1. Generalidades.

   Un Ácido se identifica cuando en la fórmula
    química aparece el hidrógeno (H+).
    Por ejemplo: HCl, H2SO4, HBr



   Una Base de identifica cuando en la fórmula
    química hay presencia del grupo OH-
    Por ejemplo: NaOH, KOH, Ca(OH)2
6.2. Propiedades Generales de los Ácidos y
Bases en soluciones acuosas.
  Cuadro Propiedades Generales en soluciones acuosas de:

            ÁCIDOS                                   BASES
Sabor Agrio, por presencia de ácidos.   Sabor Amargo.

Con indicador Tornasol, cambia de       Con indicador Tornasol, cambia de
color azul a rojo.                      color rojo a azul.
Neutraliza Bases.                       Neutraliza Ácidos.

                                        Presenta untuosidad o sensación
                                        jabonosa.
6.3. Definiciones de Arrheinius, Bronsted-Lowry y
Lewis sobre ácidos y bases.

   6.3.1. Según Arrheinius sobre ácidos y bases.
     ACIDO
     Sustancia que cede iones de hidrógeno (H+), cuando se disuelve en agua.
     BASE
     Sustancia que cede iones hidroxilos (OH-), cuando se disuelve en agua.
   6.3.2. Según Bronsted – Lowry.
     ACIDO
     Es un donador de protones, dona un ión hidrógeno (H+).
     BASE
     Es un receptor de protones, acepta un ión hidrógeno (H+).
   6.3.3. Según Lewis.
     ACIDO
     Es una sustancia capaz de aceptar (y compartir) un par de electrones.
     BASE
     Es una sustancia capaz de donar (y compartir) un par de electrones.
6.4. Electrolitos.
        Cuadro Sinóptico:
                                                              •Acidos Fuertes:
                                                              HCl, HBr, H2SO4,
                                             Son sustancias   HNO3
                                             que están
                  •Electrolitos Fuertes      completamente •Bases Fuertes:
                                             ionizadas      Hidroxilos de
                                                              metales grupos IA y
                                                              IIA.

                                             Son sustancias   •Acidos Débiles:
 Electrolitos                                que están        HCOOH, HCN
                  •Electrolitos Débiles      parcialmente     •Bases Débiles:
                                             ionizadas        NH3, C5H5-NH2

                                          Son sustancias
                  •No
                                          que no
                  Electrolitos
                                          conducen la
                                          electricidad.
6.5. Disociación de electrolitos.

  Proceso por el cual los productos originados en la descomposición se unen a su vez
   para formar el cuerpo primitivo.
  “Cuando se disuelven en agua ácidos, bases y sales se produce fraccionamiento de
   la molécula, es decir la molécula se ha ionizado y la solución se a transformado en
   un electrolito.”
Ejemplos:
         NH4Cl          HCl + NH3
         HCl + H2O            (H3O)+ + (Cl)-
         H3PO4             3(H)+ + (PO4)-3
         Ca(OH)2            (Ca)+2 + 2(OH)-
         K2SO4            2(K)+ + (SO4)-2
6.6. Ionización del agua.
La disociación del agua, considerada como electrolito es muy importante. En el agua pura hay
    concentraciones iguales de iones H+ y de iones OH-
                                       H2O           H+ + (OH)-
La constante de equilibrio:
                                               [H+] [OH-]
                                         Keq =
                                         [       [ H2O]
Como la concentración del agua, permanece constante como en los ácidos y bases débiles, se puede
   combinar: Keq y [H2O] = KA

                                   KA = [H+] [OH-]               KA = constante de ionización del agua
A temperatura ambiente (25º C),    KA = 1,0  10-14

                        [H+] [OH-] = 1,0  10-14
            SI:         [H+] = [OH-]
                        [H+]2 = 1,0  10-14
                        [H+] = 1,0  10-14
                        [H+] = 1,0  10-7

Si una solución tiene una concentración del [H+] 1,0  10-7, la solución es ácida puesto que
[H+]  [OH-].
6.7. Grado de Ionización.
El grado de disociación o ionización de una sustancia iónica depende de la naturaleza de sus
    iones (electrolitos fuertes o débiles).
La constante de equilibrio en este caso se llama constante de discociación ó ionización que
    es lo mismo.
Ejemplo:
En la reacción general AB          A+ + B-, las concentraciones de A+ y B- en el punto de
    equilibrio son: [A]=0,003 M, [B]=0,003 M y la [AB] sin disociarse es [AB] = 0,1M.
    Calcular la cte. de disociación.
Solución:                          AB       A + + B-
                           [A+] [B-] (0,003)(0,003)
                Keq = Kd =          =                            = 0,000009 = 9*10-6
                             [AB]         (0,1)
Entonces el grado de disociación (Gd) es igual:
                                         [A+]o
                                   Gd =
                                   [    [AB]o
Donde:    [A+]o = concentración inicial en el equilibrio de A+
          [AB]o = concentración inicial de AB.
Por estequiometría de la reacción, el número de moles de AB que se disocia es igual al
    número de moles de A+ o B- formado.
6.8. El pH y pOH de una solución.
Por Definición: Para cualquier solución, la suma del pH y pOH es siempre igual a14.
                                    pH + pOH = 14
6.8.1. Derivación del Resultado:
    Partiendo de ionizacion agua: [H+] [OH-] = 1,0  10-14
   Aplicando logaritmos:       log [H+] [OH-] = log 1,0  10-14
                                log [H+] +log [OH-] = log 1 + log 10-14
                                log [H+] +log [OH-] = 0-14 (1)
                                (-1) log [H+] + log [OH-] = -14
                                -log [H+] +(-log [OH-]) = 14
                               pH = -log (H+) = log 1/ (H+)
                               pOH = -log (OH-) = log 1/ (OH-)
6.8.2. Escala:
                      pH  7             pH = 7                pH  7

          más ácido            ácido     neutro     base                  más base
6.8.3. Problema.
Calcular el pH de la siguiente solución:

[OH-] = 2.0 * 10-8


   Datos e                Fórmulas           Cálculos y Resultados
   Incógnitas
   [OH-] = 2.0 * 10-8                        pOH = -[log (2) + (-8) log 10]
                          pOH = -log [OH-]   pOH = - (0.3 - 8) = 7.7
   pH = ?

                                             pH = 14 – 7.7

                                              pH = 6.3
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Quimica general 2

  • 1. UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA ESCUELA DE INGENIERIA QUIMICA QUIMICA GENERAL II UNIDADES: 1.“ECUACIONES QUIMICAS” 2.“ESTEQUIOMETRIA” 3. “SOLUCIONES” 4. “TERMOQUIMICA” 5. “EQUILIBRIO QUIMICO” 6. “BASES ,ACIDOS,PH Y POH” CURSO: 2º PARALELO: 1º REALIZADO POR: JOFFRE VALLADARES cód.. 22 RICARDO SALAZAR cód.. 21 PROFESOR: ING. PASCUAL LARA QUITO – ECUADOR 2010 - 2011
  • 2. 1. Ecuaciones químicas 1.1. Definiciones 1.1.1. Ecuación Química 1.1.2. Reacción química 1.2. Ajuste de Ecuaciones 1.2.1. Balanceo de ecuaciones redox 1.2.2. Balanceo de ecuaciones Ion electrón 1.3. Clasificación de las reacciones 1.3.1. Reacción de combinación 1.3.2. Reacción de descomposición 1.3.3. Reacción de desplazamiento 1.3.4. Reacción de doble desplazamiento 1.3.5. Reacción de neutralización 1.4. Reacción endotérmica y exotérmica 1.5. Reacción reversible e irreversible
  • 3. 1.1. Definiciones 1.1.1. Ecuación Química “Una ecuación química es una descripción simbólica de una reacción química. Muestra las sustancias que reaccionan (reactivos ó reactantes) y las sustancias o productos que se obtienen” según wikipedia “Son expresiones matemáticas abreviadas que se utilizan para describir lo que sucede en una reacción química en sus estados inicial y final” segun monografías “Una ecuación química muestra que elementos o compuestos están reaccionando (Reactantes) y que elementos o compuestos se han formado (Productos)”
  • 4. 1.1.2. Reacción Química “Una reacción química o cambio químico es todo proceso químico en el cual dos o más sustancias (llamadas reactantes), por efecto de un factor energético, se transforman en otras sustancias llamadas productos.” según wikipedia “Las reacciones químicas son procesos en los que una o más sustancias se transforman en otra u otras con propiedades diferentes” según info-tecnia “Las reacciones químicas son representaciones abreviadas (símbolos y fórmulas) de la naturaleza, estado y proporción de cada elemento que forma los reactantes y productos. ”
  • 5. 1.2. Ajuste de Ecuaciones 1.2.1. Balanceo ecuaciones Redox Terminología: Escala de Oxidación: OXIDACIÓN  ---|-----|-----|-----|-----|-----|-----|-----|-----|-----|-----|--- -5 -4 -3 -2 -1 0 +1 +2 +3 +4 +5  REDUCCIÓN La escala Redox tiene como punto central el cero que representa al átomo neutro, hacia la derecha del cero con signo positivo representa los electrones perdidos y hacia la izquierda representa los electrones ganados. Oxidación: ₊ Se refiere a la media reacción donde un átomo o un grupo de átomos pierden e-. En este caso el número de oxidación de la especie que se oxida tiende a aumentar. Ejemplo: Fe⁰  Fe² + 2eˉ (Oxidación)
  • 6. Reducción: Se refiere a la media reacción donde un átomo o un grupo de átomos ganan e-. En este caso el número de oxidación de la especie que reduce disminuye. Ejemplo: NO3¹ˉ + 2eˉ  NO2¹ˉ (Reducción)  Reglas para Ajustar Ecuaciones 1. Escribir la fórmula correcta para los reactantes separados por signo mas(+) y los productos separados con signo mas(+). 2. Empezar por las partes más complejas (varios elementos) en algunos casos consiste en ajustar simplemente los átomos referentes al H y O. 3. Ajustar el H y O agregando agua si es necesario después de todos los otros elementos están balanceados. 4. Dejar los elementos en estado libre hasta el último momento, ya que cambiando los coeficientes de éstos solo cambia esta clase de átomos, por ejemplo el agua. 5. Cuando aparecen fracciones en la ecuación, se multiplica todo por el número más pequeño que elimine esta fracción. Además debe asegurarse que al final todos los coeficientes estén en la relación o proporción más baja posible (simplificar). VIDEO Ejercicios
  • 7. 1.2.2. Balanceo por Método de Ión – Electrón Las reacciones redox que se realizan en solución se efectúan entre iones sin que intervengan las formas no ionizables de las sustancias. PASOS: 1. Escribir una ecuación esquemática que incluye las sustancias reaccionantes y productos que contengan los elementos que se oxidan y se reducen. 2. Escribir una ecuación esquemática parcial para el agente oxidante y otra para el agente reductor. 3. Equilibrar cada ecuación parcial. Para ello se debe añadir H+, OH-, H2O, dependiendo del caso a cualquier miembro de k ecuación parcial. 4. Igualar cada ecuación con respecto a las cargas eléctricas, añadiendo electrones al primero o segundo miembro de la ecuación parcial. 5. Multiplicar cada ecuación parcial por un número tal que el número de electrones perdidos y ganados sean iguales y simplificar los electrones. 6. Sumar las ecuaciones parciales y simplificar. Comprobar la ecuación final, comparando el número de átomos en ambos miembros Ejemplo
  • 8. 1.3. Clasificación de las Reacciones: 1.3.1. Reacción de Combustión 1.3.2. Reacción de Descomposición 1.3.3. Reacción de Reemplazo 1.3.4. Reacción de Metátesis 1.3.5. Reacción de Neutralización
  • 9. NOMBRE EXPLICACIÓN EJEMPLO Es aquella donde dos o más Composición o sustancias se unen 2CaO(s) + H2O(l) → Ca(OH)2(ac) síntesis para formar un solo producto Ocurre cuando un Descomposición o átomo sustituye a 2HgO → 2Hg(l) + O2(g) análisis otro en una (s) molécula : En ella un ácido reacciona con una Neutralización base para formar H2SO4(ac) + 2NaOH(ac) → Na2SO4(ac) + 2H2O(l) una sal y desprender agua. Un átomo sustituye Desplazamiento a otro en una CuSO4 + Fe → FeSO4 + Cu molécula Se realiza por Intercambio o intercambio de doble átomos entre las K2S + MgSO4 → K2SO4 + MgS desplazamiento sustancias que se relacionan Video
  • 10. 1.4. Reacción Endotérmica y Exotérmica. Es aquella que necesita el Reacción suministro de endotérmica calor para 2NaH 2Na(s) + H2(g) llevarse a cabo. Es aquella que Reacción desprende calor 2C ( grafito) + H2(g) → C2H2 (g) ΔH=54.85 exotérmica cuando se kcal produce. Video
  • 11. 1.5.REACCION REVERSIBLES E IRREVERSIBLES 1.5.1. REACCIONES REVERSIBLES Los reactivos originan los productos y estos, una vez formados pueden regenerar los reactivos de partida 2Hg + O2 2HgO 1.5.2. REACCIONES IRREVERSIBLES Los reactivos originan los productos y estos, una vez formados no puede n regenerar los reactivos. 2KClO 2KCl + 3O
  • 12. 2. ESTEQUIOMETRIA 2.1. Definiciones. 2.2. Leyes que rigen los cambios químicos. 2.2.1. Leyes ponderables (masa). 2.2.1.1. Ley de conservación de la masa. 2.2.1.2. Ley de proporciones definidas. 2.2.1.3. Ley de proporciones múltiples. 2.2.1.4. Ley de proporciones recíprocas. 2.2.2. Leyes volumétricas (volumen). 2.2.2.1. Ley volumétrica de Gay – Lussac. 2.2.2.2. Ley de Avogadro. 2.3. Reactivos Limitantes y en Exceso. 2.3.1. Reactivo Limitante. 2.3.2. Reactivo en Exceso. 2.4. Cuadro sinóptico
  • 13. 2.1. Definiciones Estequiometría:  “Es el cálculo de las relaciones cuantitativas entre reactivos y productos en el transcurso de una reacción ” según wikipedia.  “Parte de la química que tiene por objeto calcular las cantidades en masa y volumen de las sustancias reaccionantes y los productos una reacción química ” según rincón del vago.  “Hace referencia al número relativo de átomos de varios elementos, encontrados en una sustancia química y a menudo resulta útil en calificación de una reacción química” según monografias.  “Parte de la química que se ocupa de las relaciones cuantitativas que se producen durante las reacciones químicas”
  • 14. 2.2. LEYES QUE RIGEN LOS CAMBIOS QUÍMICOS.  “Son leyes experimentales o empíricas resultados de las experiencias o por comprobaciones realizadas en el laboratorio” según libro Ing. Pascual L.  “Son las leyes que determinan los cambios químicos” 2.2.1. LEYES PONDERALES (MASA).  “Son un conjunto de leyes que tienen por objetivo el estudio del peso relativo de las sustancias en una reacción química, entre dos o más elementos químicos” según rincón vago.  “Son aquellas que rigen el comportamiento de la materia en los cambios químicos, en función de la masa de las sustancias que participan” según amschool.com  “Son leyes que rigen las combinaciones químicas partiendo de la determinación de la cantidad de materia presente en las reacciones”
  • 15. 2.2.1.1. Ley de conservación de la masa – Ley de Lavoisier. (1789)  “Siempre que ocurra un cambio químico, la masa total de las sustancias reaccionantes es exactamente igual a la masa total de los productos de la reacción” según libro Ing. Pascual L.  “En cualquier reacción química la masa no se crea ni se destruye tan solo se transforma y permanece invariable” Antoine Lavoisier  Lavoisier comprobó que en cualquier (1734-1794) reacción química: La suma de las masas de los La suma de las masas de los compuestos que reaccionan = productos obtenidos Ejemplo
  • 16. Ejemplo: 2Na + Cl2  2NaCl 2(23)g + 2(35.5)g  2(23+35.5)g 46g + 71g  117g 117g reaccionantes = 117g productos Anterior
  • 17. 2.2.1.2. Ley de Proporciones Definidas – Ley de Proust (1801)  “Para formar un determinado compuesto dos o más elementos químicos se unen y siempre en la misma proporción ponderal” según -----.  “Cuando dos elementos se combinan para formar un compuesto, siempre estarán en proporciones definidas de cantidad de masa” La ley de Proust tiene una consecuencia (composición centesimal o porcentual de una sustancia): Cuando la fórmula de un compuesto es conocida el Joseph Louis porcentaje (%) de cada uno de los elementos del Proust, compuesto se calcula con la siguiente fórmula: (1754-1826) % de un elemento # de átomos del elemento * peso atómico en un compuesto = peso molecular del compuesto * 100 Ejemplo
  • 18. Ejemplo: HCl = 36,5g Aplicando la fórmula: % de un elemento # de átomos del elemento * peso atómico en un compuesto = peso molecular del compuesto * 100 % H=(1*1g /36,5g)*100 = 2,74% % Cl = (1*35,5g/36,5g)*100 = 97,26 % Anterior
  • 19. 2.2.1.3. Ley de las Proporciones Múltiples – Ley de Dalton (1803).  “Cuando dos elementos se combinan entre sí en más de una proporción para formar más de un compuesto, mientras las masas del primer elemento permanece constante, la del otro elemento varía en una proporción de números enteros y pequeños” según libro Ing. Pascual L.  “Cuando dos o más elementos pueden formar más de un compuesto; las cantidades de uno de ellos que se combinan con una cantidad fija del otro, guardan entre sí Dalton relación de números enteros sencillos” (1766-1844) Ejemplo
  • 20. Ejemplo: 1 H2 + ½ O2  H2O (masa de O2- 16:8) (masa de H2 - 2:1 ) 1 H2 + 1 O2  H2O2 (masa de O2- 32:16) (masa de H2 - 2:1 ) Anterior Explicación
  • 21. EXPLICACIÓN EJEMPLO ANTERIOR: Agua y peróxido de hidrógeno Ambas formadas por los elementos hidrógeno y oxígeno Al formar agua: En el peróxido de hidrógeno, hay 16.0 8.0 g de oxígeno reaccionan con 1.0 g g de oxígeno por cada 1.0 g de de hidrógeno hidrógeno la proporción de la masa de oxígeno por gramo de hidrógeno entre los dos compuestos es de 2:1 Llegamos a la conclusión de que el peróxido de hidrógeno contiene dos veces más átomos de oxígeno por átomo de hidrógeno que el agua. Anterior
  • 22. 2.2.1.4. Ley de Proporciones Recíprocas o del peso Equivalente – Ley de Richter - Wenzel (1792)  “Las masas de elementos diferentes que se combinan con la misma masa de un elemento dado, son las que reaccionan entre sí, o bien múltiplos o submúltiplos de esas masas” según libro Ing. Pascual L.  “Los pesos de dos sustancias que se combinan con un peso conocido de otra tercera son químicamente equivalentes entre sí” Ejemplo: 1g de H para formar H2O 3g de C para formar CO2 8g de Oxígeno se combinan 8g de S para formar SO2 con 20g de Ca para formar CaO 35.5g de Cl para formar Cl2O
  • 23. 2.2.2. LEYES VOLUMÉTRICAS (VOLUMEN).  “Se refieren a los volúmenes de las sustancias” 2.2.2.1. Ley Volumétrica de Gay – Lussac.  “Bajo las mismas condiciones de presión y temperatura, los volúmenes de los gases que intervienen en una reacción están siempre en una relación de números pequeños” según libro Ing. Pascual L  “Al estar en iguales condiciones de Joseph Louis Gay- temperatura y presión los gases que Lussac intervienen tienen sus volúmenes (1778-1850) relacionados en números enteros pequeños” Ejemplo
  • 24. Ejemplo: N2 + 3H2  2NH3 relación 1L N2 + 3L O2  2L NH3 1vol +3vol  2vol 1:3:2 1ml N2 + 3ml O2 2ml NH3 Anterior
  • 25. 2.2.2.2. Ley de Avogadro.  “Volúmenes iguales de cualquier gas, medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura, siempre contienen el mismo número de moléculas” según libro Ing. Pascual L.  “Al estar en iguales condiciones de presión y temperatura, los volúmenes iguales de un gas tiene el mismo número de moléculas” Ejemplo: Amadeo Avogadro (1776-1856) 1L de H2 1L de O2 En condiciones iguales de P y T. 1L de CO2 contienen mismo números de 1L de NH3 moléculas.
  • 26. 2.3. REACTIVOS LIMITANTE Y EN EXCESO. 2.3.1. REACTIVO LIMITANTE (RL).  “Es el reactivo que interviene en menor cantidad en la reacción química” según libro Ing. Pascual L.  “Es aquel que en la reacción química se consume antes, determinando la cantidad de producto o productos obtenidos” según wikipedia.  “Es la sustancia que interviene en menor cantidad en la reacción química” Ejemplo 2.3.2. REACTIVO EN EXCESO (REX).  “Es el reactivo que interviene en mayor cantidad en la reacción química” según libro Ing. Pascual L.  “Son los reactivos presentes en mayor cantidad durante una reacción química, los cuales sirven para hacer reaccionar en su totalidad al reactivo limitante que por cualquier razón se encuentra en menor proporción ya sea por su escasez o su costo económico” según mitecnologico.com  “Es la sustancia que interviene en mayor cantidad en la reacción química” Ejemplo
  • 27. 2.4. CUADRO SINÓPTICO (RESUMEN). 
  • 28.
  • 29. 3. SOLUCIONES 3.1. Definiciones. 3.2. Clasificación de las soluciones. 3.2.1. De acuerdo al estado físico. 3.2.2. De acuerdo a estados físicos del soluto y solvente 3.2.3. De acuerdo a la naturaleza 3.2.4. De acuerdo a la proporción entre el soluto y solvente 3.3. Unidades físicas de concentración 3.3.1. Porcentaje de peso a peso 3.3.2. Porcentaje de peso a volumen 3.3.3. Porcentaje de volumen a volumen 3.3.4. Partes por millón 3.4. Unidades químicas de concentración 3.4.1. Molaridad 3.4.2. Normalidad 3.4.3. Molalidad 3.4.4. Fracción molar 3.5. Propiedades coligativas de las soluciones 3.5.1.Disminución de la presión de vapor 3.5.2. Elevación del punto de ebullición 3.5.3. Disminución del punto de congelación 3.5.4. Presión osmótica 3.6. Cuadro sinóptico
  • 30. 3.1. Definiciones  Solución: “Una solución 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” Según crespo.com “Las disoluciones químicas son mezclas homogéneas de composición variable. Por lo tanto, se diferencian de las mezclas comunes ( heterogéneas ) , y de los compuestos químicos ( composición constante )” Según ams.c “Las Soluciones son sistemas homogéneos (iguales propiedades físicas y químicas en toda su masa), que están constituidas básicamente por dos componentes llamados Soluto y Solvente” Según autorneto.com “Es una mezcla homogénea de dos o mas sustancias, constituida de un soluto que se encuentra en menor cantidad y el solvente que interviene en mayor cantidad.”
  • 31. Soluto: “Es el componente que cambia de fase cuando se produce la disolución; también denominado cuerpo disperso.” segun educared “El soluto es el componente que se encuentra en distinto estado físico que la disolución.” segun r.v. “Se llama soluto a la sustancia minoritaria (aunque existen excepciones) en una disolución, esta sustancia se encuentra disuelta en un determinado disolvente. segun wikipedia “Es la sustancia que se encuentra en menor cantidad, es el componente que se disuelve .” VIDEO Anterior
  • 32. SOLVENTE “El disolvente es una sustancia líquida que disuelve o disocia a otra sustancia en una forma más elemental, y que normalmente está presente en mayor cantidad que esa otra sustancia.” segun xenciclopedia “Solvente es un líquido o un gas que disuelven un sólido, líquido, o gaseoso, dando por resultado a solución” segun worldlingo “Un disolvente o solvente es una sustancia que permite la dispersión de otra en su seno.” segun wikipedia “Es la sustancia que se encuentra en mayor cantidad, es la fase de mayor proporción” Anterior
  • 33. 3.2. Clasificación de soluciones 3.2.1. De acuerdo a estado físico de solución 3.2.1.1. Solución solida Es una solución en estado sólido de uno o más solutos en un solvente Ejemplos: Aleación de cobre y níquel -, Aleación de cobre y zinc 3.2.1.2. Solución liquida: Cuando el solvente es liquido y el soluto puede ser: solidó, liquido o gas. Ejemplo: Sal de cocina en agua :; Azúcar en agua segun wikipedia 3.2.1.3. Solución gaseosa: El solvente es gas y el soluto puede ser un solidó, liquido o gas. Ejemplo: Aire atmosférico-, oxigeno en nitrógeno
  • 34. 3.2.2. De acuerdo a estado físico de soluto y solvente 3.2.2.1. Solución solido - liquido Cuando una sustancia liquida se disuelve junto con un solidó . Ejemplo: Sal de cocina en agua 3.2.2.2. Solución liquido – liquido Son soluciones en la que el soluto y el solvente se encuentra en estado liquido . Ejemplo: Etanol en agua 3.2.2.3. Solución gas – liquido Es la solubilidad de un soluto gaseoso en un solvente liquido el cual depende de factores como la temperatura y la presión Ejemplo: CO2 en bebidas gaseosas 3.2.2.3. Solución gas – gas Soluciones en donde el soluto y el solvente se encuentra en estado gaseoso. Ejemplo: Aire 3.2.2.4. Solución sólido – sólido Soluciones en donde le soluto y el solvente se encuentran en estado solidó. Ejemplo: Aleación de zinc y estaño :; Acero
  • 35. 3.2.3. De acuerdo a la naturaleza 3.2.3.1 soluciones moleculares: Se forman entre sustancias no electrolitos y solventes apolares, las moléculas del soluto no se disocian y están rodeadas por el solvente. La mayoría de las soluciones ocurren en agua. segun mvega.com 3.2.3.2. soluciones ionicas Aquellas en que el soluto es electrolito y el solvente es polar, constituyendo una mezcla conductora por la formación de iones en el seno de la solución:  Ejemplo:  Sal + agua: NaCl + H20 ==== Na+ + Cl- H20 segunmvega.com
  • 36. 3.2.4. De acuerdo a la proporción entre soluto y solvente 3.2.3.1 solucion diluida: Es donde la fase dispersa y la dispersante no están en equilibrio a una temperatura dada; es decir, ellas pueden admitir más soluto hasta alcanzar su grado de saturación. Ejemplo: A 0 ºC 100 g de agua disuelven 37,5 NaCl, es decir, a la temperatura dada, una disolución que contengan 20g NaCl en 100g de agua, es no saturada. segun monografías 3.2.3.2. solucion concentrada Es aquella donde la cantidad de soluto disuelta es próxima a la determinada por la solubilidad a la misma temperatura. segun sledeshare 3.2.3.3. solucion saturada En estas disoluciones hay un equilibrio entre la fase dispersa y el medio dispersante, ya que a la temperatura que se tome en consideración, el solvente no es capaz de disolver más soluto. Ejemplo:Una disolución acuosa saturada de NaCl es aquella que contiene 37,5 disueltos en 100 g de agua 0 ºC segun monografias 3.2.3.4. solucion sobresaturada Representan un tipo de disolución inestable, ya que presenta disuelto más soluto que el permitido para la temperatura dada. Para preparar este tipo de disoluciones se agrega soluto en exceso, a elevada temperatura y luego se enfría el sistema lentamente. segun monografias VIDEO
  • 37. Porcentaje masa / masa (% m/m)  Expresa la cantidad de gramos de soluto que existen por cada 100 gramos de disolución. %p/p = Peso de Soluto (grs.) x 100 Peso de Solución Referencia Ejemplo Ejercicios
  • 38. Porcentaje masa/volumen (% m/v)  expresa la cantidad en gramos de soluto que hay por cada 100 ml de disolución. %p/v = Peso de Soluto (grs.) x 100 Volumen de solución (ml) Referencia Ejemplo Ejercicios
  • 39. Porcentaje volumen/ volumen  expresa la cantidad de ml de soluto que hay por cada 100 ml de disolución. %v/v = Volumen de Soluto x 100 Volumen de Solución (ml) Referencia Ejemplo Ejercicios
  • 40. Molaridad (M)  Se puede definir como el número de moles de soluto que hay en un litro de disolución Referencia Ejemplo VIDEOS
  • 41. Molalidad (m)  Es el número de moles de soluto que se encuentran disueltas en un kilogramo (1 kg = 1000 g) de disolvente Referencia Ejemplo VIDEOS
  • 42. Normalidad (N)  Se define como el número de pesos equivalentes, o simplemente equivalentes, de soluto por litro de disolución. Referencia Ejemplo VIDEOS
  • 43. Fracción molar  Es el numero de moles del componente por el numero total de moles de todos los componentes en la solución X (disolvente) = n (disolvente) n (disolvente) + n (soluto) x (soluto) = n (soluto) n (disolvente) + n (soluto)
  • 44. Punto de ebullición  El punto de ebullición es la temperatura a la cual la presión de vapor de un líquido es igual a la presión atmosférica. Como el punto de ebullición depende de la presión atmosférica, éste variará al modificarse la presión atmosférica. http://es.wikipedia.org/wiki/Elevaci%C3%B3n_del_punto_de_ebullici%C3% B3
  • 45. Punto de congelación  Existe un equilibrio dinámico entre las partículas que solidifican y las partículas que se licuan. Cuando se añade un soluto este equilibrio dinámico se rompe ya que las moléculas del soluto congelan a menos velocidad. Es necesaria una disminución de la temperatura para alcanzar un nuevo equilibrio. Referencia
  • 46. Disminución de vapor  La velocidad de las partículas de disolvente (agua) que abandonan la superficie del líquido se reduce en presencia de un soluto no volátil Referencia
  • 47. Presión osmótica  Es la presión que se debe aplicar a una solución para detener el flujo neto de disolvente a través de una membrana semipermeable. Referencia
  • 48. Partes por millón es una unidad de medida de concentración de una solución. Se refiere a la cantidad de mg (miligramos) que hay en un kg de disolución Referencia Ejemplo
  • 50. Generalidades Exotérmica Endotérmica Reacciones Reversible Irreversible Flujo calórico (Q) Entalpia ΔH Termoquímica Función de estado Cambio de entalpia en las Calor de reacción reacciones Calor de formación Estado estándar Cambio de energía Ley de hess total en una reacción
  • 51. Una ecuación termoquímica es una reacción química que incluye la cantidad de energía en forma de calor que es transferida en la reacción, expresado en Kcal o kJ En termodinámica, una función de estado o variable de estado es una magnitud física macroscópica que caracteriza el estado de un sistema en equilibrio. Wikipedia Parte de la química en que se estudian las relaciones entre el calor y las sustancias químicas. Microsoft® Encarta®
  • 52. Reacción que libera o emite calor. reacción química que desprende energía. Proceso químico Que va acompañado de desprendimiento de calor. Microsoft® Encarta® 2 H2 (g) + O2 (g) → 2 H2O (l) + energía
  • 53. Reacción que absorbe calor. reacción química que absorbe o necesita calor para reaccionar Microsoft® Encarta® Es aquel en el que el sistema absorbe calor del entorno. Doc. Word Energía + 2 HgO (s) → 2 Hg (l) + O2 (g)
  • 54. Es la cantidad de calor absorbido o liberado en la reacción. Calor absorbido Calor liberado Q(+) Q (-) Sistema termodinamico Flujo calórico es el calor suministrado por unidad de tiempo. Es la forma en la que se transmite energía calórica entre cuerpos con distinto estado térmico (distinta temperatura), siempre desde el de mayor temperatura al de menor temperatura, hasta que ambos lleguen a una temperatura de equilibrio^. 2H2 + O2 ------------- 2H2O + 136KJ
  • 55. Entalpia Es el cambio de calor o cambio en el contenido de calor en una reacción química. La entalpía (H) de un sistema es una función de estado que expresa el calor liberado o absorbido durante un proceso, a presión constante. Doc. Word Magnitud termodinámica de un cuerpo, igual a la suma de su energía interna más el producto de su volumen por la presión exterior. Microsoft® Encarta®
  • 56. funciones de estado entalpia que no depende del camino que sigue la reaccion es decir, en una o en varias etapas sucesivas Las funciones de estado son propiedades de un sistema que están determinadas por los estados inicial y final del sistema y no por la manera como alcanzó el estado final; su valor es fijo cuando se especifican temperatura, presión, composición y forma física. Microsoft® Encarta®
  • 57. Calor de reacción Flujo de calor en una reacción a presión constante es igual al cambio de entalpia calor de reacción (H o qP) es la diferencia entre las entalpías de los productos y las entalpías de los reactivos, a presión constante y se expresa en J. Doc. Word Ejemplo
  • 58. Calor de formación es el calor de reacción de la reacción para la formación de una mol del compuesto a partir de los elementos estándar calor de formación de un compuesto es el cambio de calor que resulta de la formación de un mol de un compuesto a partir de sus elementos en sus estados estándar y se expresa en J/mol o en kJ/mol. Doc. Word El calor de formación de un compuesto es  La entalpía estándar de formación. Mitecnologico.com Ejemplo
  • 59. Estado estándar forma mas estable de un elemento El estado estándar, indicado con el superíndice (), se refiere a la condición de 1 atm de presión. Si un elemento existe en más de una forma en condiciones estándar, se utiliza la forma más estable del elemento para la reacción de formación. Doc. Word Ejemplo
  • 60. Cambio de energía total en una reacción viene expresado por ΔHt = ΣΔHf productos - ΣHΔf reaccionantes Ejemplo
  • 61. Ley de Hess si agregamos 2 o mas ecuaciones para obtener una nueva ecuación total, el Δ Ht es igual a la suma de todas las partes. En una reacción química es constante con independencia de que la reacción se produzca en una o más etapas. Pntic.com Ejemplo
  • 62. Reacción reversible son aquellas en los que los productos se combinan para formar las sustancias originales. es una reacción química que se efectúa en ambos sentidos simultáneamente, es decir, los productos reaccionan entre sí y regeneran a los reactivos. Wikipedia
  • 63. Reacción irreversible son aquellas que los productos no se combinan para formar las sustancias originales. Una reacción irreversible es una reacción química que se verifica en un solo sentido, es decir, se prolonga hasta agotar por lo menos una de las sustancias reaccionantes. Wikipedia
  • 64. Algunos automóviles pueden utilizar gas butano, C4H10 (g) como combustible. A partir de la información termoquímica de la tabla 2 (∆Hº= -124.7) , calcular la energía liberada en la combustión de 10 litros de butano medidos a 298k y 1atm. Para la combustión del butano tenemos: C5H10 + (13/2)O2 ----> 4CO2+5H20 El calor de reacción que proporcionará la combustión de un mol de metano será: ΔH= 5·ΔH(H20)+4·ΔH(CO2)-ΔH(C4H10) Por otro lado 10 l a 298K y 1 atm son 0,41 moles de butano porque: P·V=nRT ---->> n=P·V/RT=1·10/(0,082·298)=0,41 moles luego el calor producido por estos 0,41 moles será: ΔH·0,41
  • 65. . Calcula: a) la variación de entalpía de formación del propano en condiciones estándar. b) la variación de energía interna de formación del propano en condiciones estándar. DATOS: Entalpías estándar de combustión (kJ/mol) para el agua en estado líquido.: C (s) : -393,5; H2 (g): -285,5; propano: -2 218,8. Solución: La entalpía es una función de estado. La variación de entalpía de un proceso es la diferencia entre las entalpías de los estados final e inicial, sin tener en cuenta el camino seguido. Esto permite calcular la variación de entalpía de un proceso como la combinación lineal de las entalpías de otros procesos que al combinar sus ecuaciones permitan concluir la ecuación del proceso pedido: A partir de las entalpías de combustión del: C (s): C (s) + O2 (g) → CO2 (g) _H1º = -393,5 kJ H2 (g): H2 (g) + ½ O2 (g) → H2O (l) _H2º = -285,5 kJ propano: C3H8 (g) + 5 O2 (g) → 3 CO2 (g) + 4 H2O (l) _H3º = -2 218,8 kJ multiplicando la primera ecuación por 3, la segunda por 4 y la última por -1 dan la ecuación de formación del propano: 3 C (s) + 4 H2 (g) → C3H8 (g) _Hfº = 4 × _H1º + 3 × _H2º – _H1º = -103,7 kJ/mol b) La entalpía H se define a partir de la energía interna U, como: H=U+P·V La variación de entalpía de un proceso será: _H = _U + _(P · V) La variación de volumen de los sólidos y los líquidos es despreciable frente a la variación de volumen de los gases. Suponiendo comportamiento ideal para los gases: P · V = n(g) · R · T Si la temperatura final es la misma que la inicial: _H = _U + _(P · V) = _U + _(n(g) · R · T) = _U + _n(g) · R · T En la ecuación de formación del propano: 3 C (s) + 4 H2 (g) → C3H8 (g) _n(g) = 1 mol C3H8 (g) – 4 mol H2 (g) = -3 mol (g) _U = _H – _n(g) · R · T = -103,7 kJ/mol – (-3) · 8,31×10-3 kJ/(mol·K) · 298 K = -96,3 kJ/mol
  • 66. calcule la entalpia estandar de formacion de acetileno C2H2 a partir de sus elementos:? 2 C(grafito) + H2(g) ----------------> C2H2(g) las ecuaciones para cada etapa y los cambios de entalpia correspondientes son: a. C (grafito) + O2 --------> CO2 deltaH° reaccion= -393.5 KJ b. H2 (g) + 1/2 O2 ---------> H2O(l) deltaH° reaccion= -285.8 KJ c. 2 C2H2 (g) + 5 O2(g) -----------> 4 CO2 (g) + 2 H2O(l) deltaH° reaccion= -2598.8 KJ 2 C(grafito) + H2(g) ----------------> C2H2(g) CALOR ESTANDAR DE FORMACIÓN 226.7 AH (KJ/mol)
  • 67. Calcula el calor liberado por mol de compuesto que reacciona con oxígeno para la siguiente reacción: 2 B5H9 (l) + 12 O2 (g) → 5 B2H3 (s) + 9 H2O (l) Las entalpías estándar de formación del B5H9 (l), del B2H3 (s) y del H2O (l) son 73.2, – 1263.6 y – 285.8 kJ/mol, respectivamente. Respuesta:  r = [ (– 1 263.6 kJ/mol  5 moles) + (– 285.8 kJ/mol  9 moles) ] – [ H (73.2 kJ/mol  2 moles) + (0 kJ/mol  12 moles) ] = = – 9 036.6 kJ Este es el calor que se libera por cada 2 moles de B5H9 que reaccionan con 12 de O2. Por lo tanto, el calor que se libera por mol de B5H9 es:  r = _– 9 036.6 kJ_ = – 4 5183 kJ/mol H 2 mol
  • 68. a) C (diamante) + O2 (g) → CO2 (g)  r = – 395.4 kJ H b) C (grafito) + O2 (g) → CO2 (g)  r = – 393.5 kJ H Invirtiendo la ecuación b) se obtiene: c) CO2 (g) → C (grafito) + O2 (g)  r = + 393.5 kJ H A continuación se suman las ecuaciones a) y c) para obtener la ecuación deseada: a) C (diamante) + O2 (g) → CO2 (g)  r = – 395.4 H kJ c) CO2 (g) → C (grafito) + O2 (g)  r = + 393.5 H kJ ______________________________________ _____________ C (diamante) → C (grafito)  r = – 1.9 H kJ
  • 69. Generalidades Reacción reversible Velocidad de reacción Ley de acción de masas Naturaleza de reactivos Catalizadores Factores que controlan la Concentración velocidad de reacción Temperatura Equilibrio químico Constante de equilibrio Equilibrio homogéneo y heterogéneo Concentración Principio de Efectos y factores del Temperatura Chatelier desplazamiento del equilibrio Presión
  • 70. Es el punto en el cual la velocidad de reacción directa es igual a la velocidad inversa folleto A medida que la reacción tiene lugar, disminuye la concentración de los reactivos según se van agotando. Del mismo modo, la velocidad de la reacción también decrece. Al mismo tiempo aumentan las concentraciones de los productos, tendiendo a colisionar unos con otros para volver a formar los reactivos. Por último, la disminución de la velocidad de la reacción directa se equipara al incremento de la velocidad de la reacción inversa, y cesa todo cambio. Microsoft ® Encarta El equilibrio se refiere a aquel estado de un sistema en el cual no se produce ningún cambio neto adicional. Cuando a y B reaccionan para formar C y D a la misma velocidad en que C y D reaccionan para formar A y B, el sistema se encuentra en equilibrio. Monografias.com ejemplo
  • 71. Reacción reversible Es una reacción química que se efectúa en ambos sentidos simultáneamente, es decir, los productos reaccionan entre sí y regeneran a los reactivos.
  • 72. Velocidad de reacción cantidad que expresa como cambia en el tiempo la concentracion de un reaccionante o de un producto. folleto La velocidad de una reacción química relaciona el cambio en la concentración de reactivos o productos con el tiempo y se expresa, usualmente, en mol/l × s. hiru.com aA + bB -------- cC + dD ejemplo
  • 73. Ley de accion de masas la velocidad de la reaccion es proporcional al producto de las concentraciones de los reactantes, cada uno elevado a la potencia de sus coeficientes en la ecuacion balanceada. Folleto Es una relación que establece que los valores de la expresión de la Ke son constante par una reacción en particular a una temperatura dada, siempre que se haya sustituido las concentraciones en equilibrio. Monografias.com La ley de masas o ley de acción de masas establece que para una reacción química reversible en equilibrio a una temperatura constante, una relación determinada de concentraciones de reactivos y productos, tienen un valor constante. nA + mB -------- C Velocidad = k [A]n[B]m Wikipedia.com
  • 74. Naturaleza de reactivos La naturaleza de los reactivos esta determinada por la energía de activación. Energía de activación. Energía que se debe superar para que a reacción química para ocurrir. orldlingo.com La energía de activación en química y biología es la energía que necesita un sistema antes de poder iniciar un determinado proceso. wikipedia.com
  • 75. Concentración Cuanto mayor sea el número de colisiones que se producen en la unidad de tiempo, tanto más probable será la realización de un choque eficaz, esto es, de un choque que dé lugar a la transformación de las moléculas. De esta forma se explica el hecho experimentalmente observado, de que al aumentar la concentración de los reactivos aumente la velocidad de la reacción química. angelfire.com la colisión entre las partículas que están reaccionando, depende del numero de las moléculas presentes en un volumen determinado. A medida que aumenta la concentración, aumenta las colisiones entre las partículas reaccionantes en un determinado periodo de tiempo y se forma mas moléculas del producto folleto
  • 76. Temperatura Por norma general, la rapidez de reacción aumenta con la temperatura porque al aumentarla incrementa la energía cinética de las moléculas. Con mayor energía cinética, las moléculas se mueven más rápido y chocan con más frecuencia y con más energía. Wikipedia.com Considerando conjuntamente la teoría cinética y la teoría de colisiones es posible explicar tal comportamiento. Al aumentar la temperatura, la energía cinética de las moléculas de los reactivos aumenta, con lo que los choques son más violentos poniéndose en juego en un mayor número de ellos la energía suficiente como para superar esa barrera que constituye la energía de activación. El efecto conjunto de estos procesos individuales se traduce en que una mayor cantidad de reactivos se transforma en la unidad de tiempo, es decir, la velocidad de reacción aumenta notablemente. angelfire.com
  • 77. Catalizadores Los catalizadores aumentan o disminuyen la rapidez de una reacción sin transformarse. Suelen empeorar la selectividad del proceso, aumentando la obtención de productos no deseados. La forma de acción de los mismos es modificando el mecanismo de reacción, empleando pasos elementales con mayor o menor energía de activación. Wikipedia.com Se entiende en química por catalizador toda sustancia que incrementa la velocidad de una reacción sin verse ella misma alterada al final del proceso. El efecto del catalizador es, en cierto sentido, inverso al efecto de temperatura; en vez de aumentar la energía cinética de las partículas para poder salvar la cresta de la energía de activación, rebaja la altura de ésta, con lo cual hace más sencillo el proceso de transformación, pudiéndose en ocasiones llevar a cabo incluso a temperatura ambiente. El catalizador se combina con alguno de los réactivos, dando lugar a un producto intermedio de vida transitoria que reacciona con el resto con mayor facilidad. Una vez concluida la reacción se recupera, pudiendo ser nuevamente empleado. angelfire.com
  • 78. Constante de equilibrio la velocidad de reacción directa es proporcional a la concentración de los reactivos elevados a la potencia del coeficiente en la ecuación balanceada. C (s) + CO2 (g) ------- 2CO (g) ejemplo
  • 79. Equilibrio homogéneo cuando los reaccionantes y los productos se encuentran en el mismo estado. folleto Existen equilibrios químicos, en los cuales tanto reactantes como productos, pertenecen a un solo estado de la materia, llamándose a estos equilibrios homogéneos. galeon.com 2NO (g) + O2 (g) <======>2NO2 (g)
  • 80. Equilibrio heterogéneo si uno o mas reaccionantes o productos no están en el mismo estado. folleto existen equilibrios en los cuales pueden estar presentes sustancias en solución, formándose en estos casos un equilibrio heterogéneo. galeon.com CaCO3 (s)------------ CaO (s) + CO2 (g)
  • 81. Principio de chatelier Si en un sistema en equilibrio se modifica algún factor (presión, temperatura, concentración,..) el sistema evoluciona en el sentido que tienda a oponerse a dicha modificación. cica.es Cuando un sistema en equilibrio químico es perturbado por un cambio de temperatura, presión o concentración, el sistema modificará la composición en equilibrio en alguna forma que tienda a contrarrestar este cambio de la variable. Monografias.com si un sistema en equilibrio es sometido a una perturbación o una tensión el sistema reaccionara de tal manera que disminuirá el efecto de la tensión. folleto
  • 82. Efecto de la temperatura. Un aumento de la temperatura causará un desplazamiento del equilibrio en el sentido de la reacción que absorba calor, es decir, en el sentido endotérmico de la reacción. Por el contrario, una disminución en la temperatura causará un desplazamiento en el sentido exotérmico de la reacción. laguia2000.com Si en una reacción exotérmica aumentamos la temperatura cuando se haya alcanzado el equilibrio químico, la reacción dejará de estar en equilibrio y tendrá lugar un desplazamiento del equilibrio hacia la izquierda (en el sentido en el que se absorbe calor). Es decir, parte de los productos de reacción se van a transformar en reactivos hasta que se alcance de nuevo el equilibrio químico. Si la reacción es endotérmica ocurrirá lo contrario. cica.es
  • 83. Efecto de la presión. Si aumenta la presión, el equilibrio se desplazará hacia el lado de la reacción donde haya menor número de moles gaseosos, contrarrestando de esta manera la disminución de volumen. Si la presión disminuye, ocurrirá lo contrario. laguia2000.com Las variaciones de presión sólo afectan a los equilibrios en los que intervienen algún gas y cuando hay variaciones de volumen en la reacción. En la reacción de formación del amoniaco, hay cuatro moles en el primer miembro y dos en el segundo; por tanto, hay una disminución de volumen de izquierda a derecha: N2 (g) + 3 H2 (g) Û 2 NH3 (g) Si disminuimos el volumen del sistema el efecto inmediato es el aumento de la concentración de las especies gaseosas y , por tanto, de la presión en el recipiente. Dicho aumento se compensa parcialmente si parte del N2 y del H2 se combinan dando NH3, pues así se reduce el número total de moles gaseosos y, consecuentemente, la presión total. El equilibrio se desplaza hacia la derecha. Si aumentamos el volumen ocurrirá todo lo contrario. cica.es
  • 84. Efecto de la concentración. El aumento de la concentración de los reactivos causará un desplazamiento del equilibrio hacia la formación de productos. Un aumento en la concentración de productos determinará un desplazamiento del equilibrio hacia la formación de reactivos. La disminución en la concentración de reactivos o productos causa un desplazamiento hacia la formación de mayor cantidad de reactivos o productos, respectivamente. laguia2000.com Un aumento de la concentración de los reactivos, o una disminución de los productos hace que la reacción se desplace hacia la derecha. En cambio, una disminución de la concentración de los reactivos, o un aumento de la concentración de los productos, hacen que la reacción se desplace hacia la izquierda. cica.es
  • 85. Existe factores físicos y químicos para que el equilibrio se desplace entre ellos tenemos temperatura, presión y concentración. Ejemplo claro es: N2 (g) + 3 H2 (g) ----------- 2 NH3 (g) 1. si se agrega mas nitrógeno el equilibrio de desplazara hacia la derecha. 2. si se aumenta la presión el equilibrio de desplazara hacia la derecha. 3. si se disminuye la temperatura el equilibrio de desplazara hacia la derecha. 4. si se aumenta la temperatura el equilibrio de desplazara hacia la izquierda. 5. si se disminuye la presión el volumen del amoniaco aumenta. ejemplo
  • 86. . Para la siguiente reacción: 2 NO (g) + Cl2 (g)®----------- 2 NOCl (g) la ecuación de velocidad hallada experimentalmente es: Velocidad = k [NO]2[Cl2] La velocidad de reacción es directamente proporcional a la concentración de Cl2 y al cuadrado de la concentración de NO.
  • 87. CO (g) + Cl2 (g) ------ COCl2 (g) H2 (g) + I2 (g) ------ 2HI (g)
  • 88. 6. ÁCIDOS, BASES, pH Y pOH. 6.1. Generalidades. 6.2. Propiedades Generales de los Ácidos y Bases en soluciones acuosas. 6.3. Definiciones de Arrheinius, Bronsted-Lowry y Lewis sobre ácidos y bases. 6.4. Electrolitos. 6.5. Disociación de electrolitos. 6.6. Ionización del agua. 6.7. Grado de Ionización. 6.8. El pH y pOH de una solución. 6.8.1. Derivación del Resultado. 6.8.2. Escala. 6.8.3. Problema.
  • 89. 6.1. Generalidades.  Un Ácido se identifica cuando en la fórmula química aparece el hidrógeno (H+). Por ejemplo: HCl, H2SO4, HBr  Una Base de identifica cuando en la fórmula química hay presencia del grupo OH- Por ejemplo: NaOH, KOH, Ca(OH)2
  • 90. 6.2. Propiedades Generales de los Ácidos y Bases en soluciones acuosas. Cuadro Propiedades Generales en soluciones acuosas de: ÁCIDOS BASES Sabor Agrio, por presencia de ácidos. Sabor Amargo. Con indicador Tornasol, cambia de Con indicador Tornasol, cambia de color azul a rojo. color rojo a azul. Neutraliza Bases. Neutraliza Ácidos. Presenta untuosidad o sensación jabonosa.
  • 91. 6.3. Definiciones de Arrheinius, Bronsted-Lowry y Lewis sobre ácidos y bases.  6.3.1. Según Arrheinius sobre ácidos y bases. ACIDO Sustancia que cede iones de hidrógeno (H+), cuando se disuelve en agua. BASE Sustancia que cede iones hidroxilos (OH-), cuando se disuelve en agua.  6.3.2. Según Bronsted – Lowry. ACIDO Es un donador de protones, dona un ión hidrógeno (H+). BASE Es un receptor de protones, acepta un ión hidrógeno (H+).  6.3.3. Según Lewis. ACIDO Es una sustancia capaz de aceptar (y compartir) un par de electrones. BASE Es una sustancia capaz de donar (y compartir) un par de electrones.
  • 92. 6.4. Electrolitos. Cuadro Sinóptico: •Acidos Fuertes: HCl, HBr, H2SO4, Son sustancias HNO3 que están •Electrolitos Fuertes completamente •Bases Fuertes: ionizadas Hidroxilos de metales grupos IA y IIA. Son sustancias •Acidos Débiles: Electrolitos que están HCOOH, HCN •Electrolitos Débiles parcialmente •Bases Débiles: ionizadas NH3, C5H5-NH2 Son sustancias •No que no Electrolitos conducen la electricidad.
  • 93. 6.5. Disociación de electrolitos.  Proceso por el cual los productos originados en la descomposición se unen a su vez para formar el cuerpo primitivo.  “Cuando se disuelven en agua ácidos, bases y sales se produce fraccionamiento de la molécula, es decir la molécula se ha ionizado y la solución se a transformado en un electrolito.” Ejemplos: NH4Cl HCl + NH3 HCl + H2O (H3O)+ + (Cl)- H3PO4 3(H)+ + (PO4)-3 Ca(OH)2 (Ca)+2 + 2(OH)- K2SO4 2(K)+ + (SO4)-2
  • 94. 6.6. Ionización del agua. La disociación del agua, considerada como electrolito es muy importante. En el agua pura hay concentraciones iguales de iones H+ y de iones OH- H2O H+ + (OH)- La constante de equilibrio: [H+] [OH-] Keq = [ [ H2O] Como la concentración del agua, permanece constante como en los ácidos y bases débiles, se puede combinar: Keq y [H2O] = KA KA = [H+] [OH-] KA = constante de ionización del agua A temperatura ambiente (25º C), KA = 1,0  10-14 [H+] [OH-] = 1,0  10-14 SI: [H+] = [OH-] [H+]2 = 1,0  10-14 [H+] = 1,0  10-14 [H+] = 1,0  10-7 Si una solución tiene una concentración del [H+] 1,0  10-7, la solución es ácida puesto que [H+]  [OH-].
  • 95. 6.7. Grado de Ionización. El grado de disociación o ionización de una sustancia iónica depende de la naturaleza de sus iones (electrolitos fuertes o débiles). La constante de equilibrio en este caso se llama constante de discociación ó ionización que es lo mismo. Ejemplo: En la reacción general AB A+ + B-, las concentraciones de A+ y B- en el punto de equilibrio son: [A]=0,003 M, [B]=0,003 M y la [AB] sin disociarse es [AB] = 0,1M. Calcular la cte. de disociación. Solución: AB A + + B- [A+] [B-] (0,003)(0,003) Keq = Kd = = = 0,000009 = 9*10-6 [AB] (0,1) Entonces el grado de disociación (Gd) es igual: [A+]o Gd = [ [AB]o Donde: [A+]o = concentración inicial en el equilibrio de A+ [AB]o = concentración inicial de AB. Por estequiometría de la reacción, el número de moles de AB que se disocia es igual al número de moles de A+ o B- formado.
  • 96. 6.8. El pH y pOH de una solución. Por Definición: Para cualquier solución, la suma del pH y pOH es siempre igual a14. pH + pOH = 14 6.8.1. Derivación del Resultado: Partiendo de ionizacion agua: [H+] [OH-] = 1,0  10-14 Aplicando logaritmos: log [H+] [OH-] = log 1,0  10-14 log [H+] +log [OH-] = log 1 + log 10-14 log [H+] +log [OH-] = 0-14 (1) (-1) log [H+] + log [OH-] = -14 -log [H+] +(-log [OH-]) = 14 pH = -log (H+) = log 1/ (H+) pOH = -log (OH-) = log 1/ (OH-) 6.8.2. Escala: pH  7 pH = 7 pH  7 más ácido ácido neutro base más base
  • 97. 6.8.3. Problema. Calcular el pH de la siguiente solución: [OH-] = 2.0 * 10-8 Datos e Fórmulas Cálculos y Resultados Incógnitas [OH-] = 2.0 * 10-8 pOH = -[log (2) + (-8) log 10] pOH = -log [OH-] pOH = - (0.3 - 8) = 7.7 pH = ? pH = 14 – 7.7 pH = 6.3