caminar entre física y química: noviembre 2009

NOCIONES QUIMICAS ELEMENTALES

MASA ATOMICA :Es la masa de un átomo ; se mide en u.m.a.s. La masa atómica de un elemento es el número de veces que ese elemento contiene a la doceava parte del átomo de C12.

MASA MOLECULAR : Se obtiene sumando las masas atómicas de los elementos que componen la molécula problema. Se mide en u.m.a.s.

U.M.A. : Se define la unidad de masa atómica como la doceava parte de la masa del C12.

ATOMO-GRAMO : Es el número de gramos de un elemento que coincide con su masa atómica.

MOLECULA-GRAMO : Es el número de gramos de una molécula que coincide con su masa molecular.

MOL :.Un MOL es la cantidad de sustancia que contiene un número de Avogadro (N= 6' 023 · 1023) de partículas. Es la cantidad de materia (en gramos) expresada por el Atomo o Molécula gramo. Cuando se trata de un gas en condiciones normales, siempre ocupa un volumen de 22'4 litros.

NUMERO DE MOLES (n):

Química. Leyes ponderales y volumétricas. Gases. Mezclas y disoluciones. Ecuaciones. Átomo. Enlaces

Elemento ! Atomos ! Masa atómica (umas) ! Atomo-gramo (gr) ! MOL de átomos.
Compuesto ! Moléculas ! Masa molecular (umas) ! Molécula-gramo (gr) ! MOL de moléculas.

LEYES PONDERALES DE LAS REACCIONES QUIMICAS

LEY DE LAVOISIER O LEY DE LA CONSERVACION DE LA MASA (1.789)

“En una reacción química, la masa ni se crea ni se destruye, es decir, la suma de las masas de los reactivos es igual a la suma de las masa de los productos de reacción.”

LEY DE PROUST O LEY DE LAS PROPORCIONES CONSTANTES

“ Cuando dos o más elementos se unen para formar un compuesto, lo hacen en una proporción de masas constante.”

LEY DE DALTON O LEY DE LAS PROPORCIONES MULTIPLES (1.803)

“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 relación de números enteros sencillos”.

LEY DE RITCHER O LEY DE LOS EQUIVALENTES O LEY DE LOS PESOS DE COMBINACION (1.792)

“Cuando dos elementos se combinan entre sí, lo hacen siempre en cantidades proporcionales a sus equivalentes o pesos de combinación.”

INTRODUCCION A LA TEORIA ATOMICA DE DALTON

Se basa en la expresión de los siguientes postulados :

Los elementos están constituidos por átomos ; partículas de materia indivisibles.

Todos los átomos del mismo elemento son idénticos en masa y propiedades.

Los átomos de elementos distintos difieren en su masa y propiedades.

Los compuestos se forman por unión de átomos en relación numérica constante y sencilla.

LEYES VOLUMETRICAS DE LAS REACCIONES QUIMICAS (Para gases).

LEY DE GAY-LUSSAC O LEY DE LOS VOLUMENES DE COMBINACION

“Los volúmenes de las sustancias gaseosas que intervienen en una reacción química, medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura, están en relación de números enteros sencillos”.

Todos los gases poseen el mismo coeficiente de dilatación, un aumento de temperatura provoca en cualquier gas el mismo aumento de volumen si se mantiene constante la presión.

P = cte. ! V = Cte · T

LEY DE AVOGADRO

“A iguales condiciones de presión y temperatura, en volúmenes iguales de todos los gases, existe el mismo número de moléculas, y por tanto el mismo número de moles” .

P, T = Ctes ! V = Cte · n (n = número de moles)

Podemos definir así el VOLUMEN MOLAR de un gas como el volumen ocupado por un gas en unas condiciones determinadas de presión y temperatura.

Cuando las condiciones son de 0 ºC y 1 atm. (condiciones normales), hablamos de VOLUMEN MOLAR NORMAL, que para cualquier gas vale 22'4 litros.

Esta hipótesis da lugar a la idea de que los gases elementales poseen moléculas diatómicas :

1 volumen de Cloro + 1 volumen de Hidrógeno ! 2 volúmenes de Cloruro de Hidrógeno ;

esto sólo es posible si Cl y H están en la forma Cl2 y H2.

LEY DE BOYLE -MARIOTTE

“A temperatura constante, el volumen ocupado por un gas es inversamente proporcional a la presión a que está sometido”.

T = Cte. ! V =Cte ·

ECUACION GENERAL DE LOS GASES

Agrupando los conceptos expuestos en las anteriores leyes volumétricas, podemos concluir :

donde R es la Constante de los gases, que toma los siguientes valores según las unidades elegidas (y que obligan a asumirlas en los distintos parámetros de la fórmula) :

DENSIDAD DE UN GAS

DENSIDAD EN CONDICIONES NORMALES

DENSIDAD ABSOLUTA :

Para saber si un gas es más o menos denso que otro, en c.n., basta conocer su masa molecular : a mayor masa molecular mayor densidad, ya que

Puesto que la masa molecular del aire es aproximadamente de 29 gr., todos los gases que tengan mayor masa molecular serán más densos que el aire y viceversa.

DENSIDAD RELATIVA :

Es la densidad de un gas respecto a otro (no tiene unidades) :

Química. Leyes ponderales y volumétricas. Gases. Mezclas y disoluciones. Ecuaciones. Átomo. Enlaces

Lo normal es calcular la densidad relativa respecto del aire, y entonces :

DENSIDAD DE UN GAS A CUALQUIER PRESION Y TEMPERATURA

MEZCLA DE GASES

La ecuación general de los gases puede aplicarse también a una mezcla de gases, siempre que se tenga en cuenta que la presión será la ejercida por la mezcla y el número de moles ha de ser el total de los gases mezclados.