Química II

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ESTEQUIOMETRÍA

La estequiometría es el estudio de las relaciones cuantitativas (de cantidades) entre los reactivos y los productos en una ecuación química y se basa en la ecuación balanceada.

Los coeficientes estequiométricos de una reacción química sólo nos indican la proporción en la que reaccionan dichas sustancias. No nos dicen cuánto están reaccionando.

Uma: Unidad de masa anatómica, utilizada fundamentalmente para expresar la masa de los átomos (masa atómica).

Equivale a una doceava parte de la masa del núcleo del isótopo más abundante del carbono: el 12C. Se corresponde aproximadamente con la masa de un protón (o un átomo de hidrógeno).

La masa fórmula o masa molecular es la masa de la unidad fórmula en uma. Los pesos fórmula, al igual que los pesos atómicos en los que se basan, son pesos relativos.

Para llevar a cabo algunas actividades necesitaremos la tabla periódica de los elementos químicos.

MOL

El concepto de mol causa algunas dificultades, vale la pena decir que es una cantidad y se entiende como la cantidad de una sustancia que contiene tantas entidades elementales (átomos, moléculas o cualquier otra cosa) como átomos hay exactamente en 12 gramos del isótopo del carbono – 12. El número de átomos en 12 gramos de dicho isótopo es 6.0221367 X 1023 y se denomina número de Avogadro.

De aquí podemos definir Masa molar como la masa en gramos o kilogramos de 1 mol de unidades (como átomos o moléculas) de una sustancia.

Compuestos en fase gaseosa.

En muchos casos uno o todos los compuestos implicados en una reacción química se encuentran en fase gaseosa, para resolver problemas estequiométricos necesitamos definir lo que es el volumen molar.

Volumen molar.

Es el volumen de un gas en el que se encuentra en un mol de sustancia cuando se mide en condiciones normales o estándar, de presión y temperatura (una atmósfera de presión y una temperatura de 25°C), el cual es de 22.4 litros.

LEYES PONDERALES

También llamadas leyes de las combinaciones químicas, tratan de las cantidades de las sustancias que intervienen en las reacciones; en otras palabras; son las que rigen la proporción en masa y volumen para formar compuestos, para determinarlos se utilizan cálculos estequiometricos.

Composición porcentual.

Este cálculo se basa en la ley de las proporciones definidas o Ley de Proust, la cual establece que los elementos de un compuesto se encuentran en una proporción constante presentando siempre una fórmula precisa.

Generalmente, cuando los químicos realizan un análisis cuantitativo de una muestra, indican su composición en términos de porcentaje en masa. El porcentaje en masa de un elemento presente en un compuesto en particular equivale al número de gramos del elemento presente en 100g del compuesto. Es decir, si los porcentajes hacen referencia a 100 partes, también esos porcentajes son equivalentes a gramos cuando se hace referencia a 100g.

CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA Y SISTEMAS DISPERSOS

Si observas a tu alrededor, observarás diversos productos, alimentos, materiales, etc., como por ejemplo: limonada, café, puntillas de grafito, puertas de madera, jabón de la- var, ventanas de aluminio, entre otros. Son sustancias diferentes y con usos tan diversos que se puede pensar que en nada se relacionan, sin embargo todas ellas tienen algo en común: son SOLUCIONES.

El estudio de las soluciones es fundamental en el campo de la industria, ya que permite favorecer el avance de las reacciones y determinar las concentraciones que se vayan a realizar; en el campo de la Biología y Medicina las soluciones adquieren importancia ya que muchos componentes bioquímicos y vitaminas, así como sales minerales se encuentran en solución.

SISTEMAS DISPERSOS: SOLUCIONES, COLOIDES Y SUSPENSIONES.

Solución o disolución.

Es una mezcla homogénea formada por dos o más sustancias puras en una fase y su composición puede ser variable. Por ejemplo, una disolución formada por azúcar y agua podría contener 1, 2 ó 3 gramos de azúcar en 100 g de agua y seguirá siendo una disolución de azúcar. Una disolución consiste en un soluto disuelto en un disolvente. El tamaño de partícula en una solución es hasta de 0.001.

En la vida diaria se tiene contacto con una serie de disoluciones, por ejemplo simple- mente cuando nos levantamos y durante el baño matutino, utilizamos una barra de jabón, poco después en la mesa del desayuno, tomamos una suculenta taza de café que se preparó con crema y azúcar, y durante el día compramos una bebida gaseosa.

Coloides.

Son mezclas heterogéneas formadas por dos o más fases, una continua normalmente fluida o fase dispersante (líquido o gas), donde se encuentra suspendida, la otra fase dispersa o coloidal, formada de partículas por lo general sólidas, tan pequeñas que no llegan a precipitar. El tamaño de partícula en un coloide es de 0.001 a 0.1.

El nombre coloide proviene de la raíz griega Kolas que significa “que puede pegarse”, este nombre hace referencia a una de las principales propiedades de los coloides, su tendencia de formar coágulos.

Suspensiones.

Mezcla heterogénea formada por un sólido en polvo o soluto insoluble (fase dispersa), en un medio o líquido dispersante o solvente. Son turbias, y no permiten el paso de la luz. Las partículas dispersadas son muy grandes y precipitan en reposo, éstas se pueden separar por filtración. El tamaño de la partícula en una suspensión es mayor a 0.1.

MÉTODOS DE SEPARACIÓN DE MEZCLAS.

Existen diferentes métodos para separar una mezcla en sus diferentes componentes, dichos métodos son físicos ya que no alteran las propiedades de los componentes de la mezcla y con ello se logran aislar cada uno de los componentes, sin cambiar su composición. Alguno de ellos son los siguientes:

Decantación o precipitación.

Consiste en separar la mezcla de dos líquidos, siempre y cuando exista una diferencia significativa entre las densidades de las fases. En el laboratorio se utiliza el matraz de decantación, se efectúa vertiendo la fase inferior (más densa), en un vaso de precipitado.

Imantación o magnetismo.

Cuando una mezcla está formada por un elemento metálico y otro no metálico, los cuales pueden ser separados por un imán. Al acercar un imán a una mezcla de limaduras de hierro y azufre, las limaduras son atraídas hacia el imán, logrando separar el azufre.

Destilación.

Con este método las sustancias son separadas por calentamiento, ya que los componentes de la mezcla poseen distintos puntos de ebullición. A través de este método se separan principalmente mezclas homogéneas de líquidos o una disolución de un sólido en un líquido.

Filtración.

Este método se utiliza principalmente para separar, sustancias sólidas insolubles con- tenidas en un líquido (mezcla heterogénea) utilizando una pared porosa (papel filtro, fieltro, asbesto, etc.), de forma que el líquido fluya por el papel y el residuo (sólido) quede retenido en el papel.

Los filtros para purificar agua, tienen en su interior una barra de material sólido (gene- ralmente es un material poroso de cerámica o carbón) que retiene las impurezas del agua cuando atraviesan por él.

Evaporación.

Esta técnica se ocupa para separar un sólido disuelto en líquido. La mezcla se calienta y al evaporarse el líquido, el sólido queda en el recipiente. A modo de ejemplo se puede separar una solución de agua con sal, al calentar la mezcla, se evapora el agua y en el recipiente solo queda la sal, este fenómeno lo podemos observar al caminar y ver entre las rocas secas de una playa, el depósito de sal.

Tamizado

Se emplea para separar los componentes de una mezcla de sólidos de distinto tamaño. Consiste en hacer pasar una mezcla de partículas de diferentes tamaños por un tamiz, cedazo o cualquier cosa con la que se pueda colar, las partículas de menor tamaño pasan por los poros del tamiz o colador atravesándolo y las grandes quedan atrapadas por el mismo.

Cromatografía.

La palabra cromatografía significa escribir en colores, el método consiste en depositar una pequeña cantidad de muestra en el extremo de una tira de papel de filtro, que se deja evaporar, luego se introduce la tira en una cubeta que contenga el disolvente, de manera que éste cuya por la tira por capilaridad; cuando el disolvente deja de ascender o ha llegado al extremo, se retira el papel y seca.

Centrifugación.

Este método se utiliza para separar un sólido insoluble de un líquido, se realiza cuando la sedimentación es lenta, acelerando el proceso por medio de rotación, se coloca la mezcla en un tubo de ensayo que se coloca en una centrífuga y se hace girar a gran velocidad; con ello la sustancia más densa queda en el fondo y la de menos densidad queda en la superficie.

Mayra Alejandra Noriega Avilez

Mayra Alejandra Noriega Avilez

Docente: Mayra Alejandra Noriega Avilez Carrera: Ingeniería Industrial en Productividad y Calidad