APUNTES DE QUIMICA

TABLA PERIODICA, NORMALIDAD, MOLARIDAD, CINETICA QUIMICA, Y VARIOS TEMAS MÁS...COLEGIO AMERICANO DE SAN CARLOS...tango/tango

1. Instituto Tecnológico de Sonora
Unidad Guaymas
MIGUEL ANGEL CASTRO RAMÍREZ
Guaymas, Sonora a 20 de Mayo de 2009

2. Tabla Periódica
Es la organización que, atendiendo a
diversos criterios, distribuye los distintos
elementos químicos conforme a ciertas
características.

3. Tabla periódica de Mendeleiev
Suele atribuirse la tabla a Dimitri Mendeleiev,
quien ordenó los elementos basándose en la
variación manual de las propiedades químicas,
si bien Julius Lothar Meyer, trabajando por
separado, llevó a cabo un ordenamiento a
partir de las propiedades físicas de los átomos.

4. Metales, no metales y metaloides

La primera clasificación de elementos conocida fue
propuesta por Antoine Lavoisier, quien propuso que los
elementos se clasificaran en metales, no metales y
metaloides o metales de transición. Aunque muy
práctico y todavía funcional en la tabla periódica
moderna, fue rechazada debido a que había muchas
diferencias en las propiedades físicas como químicas.

5. La historia de la tabla periódica está íntimamente relacionada
con varias cosas, clave para el desarrollo de la química y la
física:
* El descubrimiento de los elementos de la tabla periódica
* El estudio de las propiedades comunes y la clasificación de
los elementos:
* La noción de masa atómica (inicialmente denominada "peso
atómico") y, posteriormente, ya en el siglo XX, de
número atómico y
* Las relaciones entre la masa atómica (y, más adelante, el
número atómico) y las propiedades periódicas de los
elementos.

6. A las columnas verticales de la tabla periódica se les conoce
como grupos.
Numerados de izquierda a derecha, los grupos de la tabla
periódica son:
Grupo 1 (IA): los metales alcalinos
Grupo 2 (IIA): los metales alcalinotérreos
Grupo 3 al Grupo 12: los metales de transición ,
metales nobles y metales mansos
Grupo 13 (IIIA): los térreos
Grupo 14 (IVA): los carbonoideos
Grupo 15 (VA): los nitrogenoideos
Grupo 16 (VIA): los calcógenos o anfígenos
Grupo 17 (VIIA): los halógenos
Grupo 18 (VIIIA): los gases nobles

7. Las filas horizontales de la tabla periódica son llamadas períodos
La tabla periódica consta de 7 períodos:
Período 1
Período 2
Período 3
Período 4
Período 5
Período 6
Período 7

9. ESTRUCTURAS, FUERZAS INTERMOLECULARES : ENLACES
QUÍMICOS
Los óxidos son las combinaciones binarias entre el oxígeno y
todos los demás elementos químicos a excepción de los gases
nobles y el Flúor.
¿Cómo se formulan?
Los óxidos tienen la siguiente formula, que se aplica a todas las
combinaciones: X2On, donde X es el símbolo del elemento, el 2
corresponde a la valencia del oxígeno, la O es el símbolo del
Oxígeno y la n es la valencia del otro elemento, sea metal o no
metal.

10. ¿Cómo se nombran?
Para nombrar los óxidos se utilizan las 3
nomenclaturas, la tradicional la Sistemática y la
Stock.

11. Tradicional
Óxidos Básicos
Provienen de la combinación entre el oxígeno y un metal. Si
el metal con el que se combina tiene una sola valencia se
nombran con las palabras óxido de, y el nombre del metal
con el que se combina.
Ejemplos:
CaO-------------------------------------Óxido de Calcio.
Na2O------------------------------------Óxido de Sodio.
Si el metal con el que se combina tiene dos valencias, se
pone como en el de una valencia pero el nombre del metal
acaba en oso cuando actua con la valencia menor y en ico
cuando actua con la valencia mayor y se le quita el prefijo
de.

12. Óxidos Ácidos
Provienen de la combinación entre el oxígeno y un no metal. Si el
no metal con el que se combina tiene una sola valencia se nombran
con las palabras óxido de, y el nombre del metal con el que se
combina acabado en ico.
Sistemática
Los óxidos, tanto ácidos como básicos se nombran escribiendo
delante de la palabra óxido y del nombre del elemento unos
prefijos, que indican el número de atomos del mismo elemento que
tiene en esa molécula.

PrefijoNúmero de
átomosmono-1di-2tri-3tetra-4penta-5hexa-6hepta-7octo-8

13. Hidróxidos
Los hidróxidos son un grupo de compuestos químicos
formados por un metal y uno o varios aniones hidroxilos, en
lugar de oxígeno como sucede con los óxidos.
Según la nomenclatura de Stock se nombran con las palabras
“hidróxido de” seguido del nombre del metal y entre paréntesis
el número de oxidación, en números romanos, en el caso de
que tenga más de uno.

14. En lafórmula: el número de oxidación del metal es
igual al número de iones OH-.

En el nombre: El número de oxidación del metal si
no es fijo nos lo tienen que dar entre paréntesis,
luego la fórmula tendrá tantos OH como indica el
número de oxidación del metal.

15. Acidos
En general, los ácidos (del latín acidus) son
sustancias de sabor agrio que reaccionan con los
metales produciendo hidrógeno, y cambian el color
del papel tornasol a un tono rojo-anaranjado, que se
utilizan para reconocerlos. Es una sustancia que en
disolución produce iones hidronio H3O+

16. Propiedades cualitativas de los ácidos
Un ácido es toda sustancia que presenta las siguientes
propiedades:
Reacciona con los metales disolviéndolos y desprendiendo
hidrógeno gaseoso.
Reacciona con los carbonatos (como el mármol)
disolviéndolos y desprendiendo dióxido de carbono.
Cambia la tonalidad de los indicadores (como, por ejemplo,
cuando vuelve rojo el papel tornasol).
Puede ser sólido o líquido.
Puede tener sabor agrio o ácido.
Neutraliza las bases.
En disolución acuosa tiene un pH menor que 7.

17. Nomenclatura de ácidos
Los hidracidos , se consideran acidos binarios por estar
formados por dos elementos, el hidrógeno y un no metal que
puede estar incluido en las familias 16 y 17 y la nomenclatura
(formación de su nombre) que los caracteriza es
anteponiendo la palabra ácido, seguidamente de la raíz del
nombre del no metal con la terminación hídrico.

18. Sales
En química, una sal es un compuesto químico formado
por cationes (iones con carga positiva) enlazados a
aniones (iones con carga negativa). Son el producto típico
de una reacción química entre una base y un ácido, la
base proporciona el catión y el ácido el anión.
La combinación química entre un ácido y un hidróxido
(base) o un óxido y un hidróxido (base) origina una sal
más agua, lo que se denomina neutralización.

19. Denominaciones
Las sales se denominan de acuerdo con el ácido del que derivan:
Carbonatos son las sales del ácido carbónico
Cloratos son las sales del ácido hidroclórico
Fosfatos son las sales del ácido fosfórico
Nitratos son las sales del ácido nítrico
Nitritos son las sales del ácido nitroso
Sulfatos son las sales del ácido sulfúrico
Citratos son las sales del ácido cítrico
Carboxilatos son las sales de cualquier ácido carboxílico, así,
podemos tener:
Acetatos, sales del ácido acético
Formiatos, sales del ácido fórmico o metanoico
Salicilatos, sales del ácido salicílico
etcétera.

20. Clasificaciones
Las Sales se pueden Clasificar a los Siguientes
grupos:
Sal hidrácida
Sal oxiácida , Oxisales u Oxosales
Sal ácida
Sal doble
Sal hidratada

21. Clasificación de los Enlaces Químicos
Enlace iónico: El enlace iónico: fuerza electrostática que
mantiene unidos a los iones en un compuesto iónico.
Características del enlace iónico.
Se rompe con facilidad obteniéndose los iones que lo forman,
generalmente basta disolver la sustancia. Las substancias con
enlaces iónicos son solubles en solventes polares. Formación
de los compuestos iónicos. Resulta de las interacciones
electrostáticas entre iones, que a menudo resulta de la
transferencia neta de uno o más electrones de un átomo o
grupo de átomos a otro, es decir, es la atracción de iones con
carga opuesta (cationes y aniones) en grandes números para
formar un sólido.

22. ENLACE IÓNICO

Si enfrentamos un átomo al que le falten pocos electrones en
su capa de valencia para adquirir la configuración de gas
noble (muy electronegativo, tendencia a coger electrones), tal
como el cloro, con otro cuya electronegatividad sea baja
(tendencia a ceder electrones), tal como el sodio, éste cederá
un electrón al cloro. Como consecuencia, el cloro se
convertirá en un ión negativo (anión) mientras que el sodio se
convierte en un ión positivo (catión). Ambos se unen debido a
la atracción entre car-gas de distinto signo (atracción
electrostática) .

23. Los compuestos iónicos tienen las siguientes propiedades:
► Son sólidos cristalinos: estructura muy ordenada
► Poseen puntos de fusión y ebullición elevados: enlace fuerte
► Suelen ser solubles en agua.
► Fundidos o en disolución acuosa son buenos conductores
de la corriente eléctrica: debido a la existencia de iones
(cargas) libres

24. Enlaces Covalentes
Los enlaces covalentes son las fuerzas que
mantienen unidos entre sí los átomos no metálicos.
Estos átomos tienen muchos electrones en su nivel
más externo (electrones de valencia) y tienen
tendencia a ganar electrones más que a cederlos,
para adquirir la estabilidad de la estructura
electrónica de gas noble. Por tanto, los átomos no
metálicos no pueden cederse electrones entre sí
para formar iones de signo opuesto .

25. Enlace Metalico
Es un enlace químico que mantiene unidos los átomos de los
metales entre sí.
Estos átomos se agrupan de forma muy cercana unos a
otros, lo que produce estructuras muy compactas. Se trata
de redes tridimensionales que adquieren la estructura típica
de empaquetamiento compacto de esferas

26. Los elementos con un enlace metálico están
compartiendo un gran número de electrones de
valencia, formando un mar de electrones rodeando
un enrejado gigante de cationes. Los metales tienen
puntos de fusión más altos por lo que se deduce
que hay enlaces más fuertes entre los distintos
átomos.

27. El enlace metálico explica muchas
características físicas de metales, tales como
fuerza, maleabilidad, ductilidad,
conducción del calor y de la electricidad, y
lustre. La vinculación metálica es la atracción
electrostática entre los átomos del metal o los
iones y electrones deslocalizados. Esta es la
razón por la cual se explica un deslizamiento
de capas, dando por resultado su característica
maleabilidad y ductilidad.

28. Soluciones Químicas
Molaridad
La molaridad (M), o concentración molar, es el número de
moles de soluto por cada litro de disolución. Por ejemplo, si
se disuelven 0,5 moles de soluto en 1000 mL de disolución,
se tiene una concentración de ese soluto de 0,5 M (0,5
molar). Para preparar una disolución de esta concentración
habitualmente se disuelve primero el soluto en un volumen
menor, por ejemplo 300 mL, y se traslada esa disolución a un
matraz aforado, para después enrasarlo con más disolvente
hasta los 1000 mL.

29. Es el método más común de expresar la concentración en
química, sobre todo cuando se trabaja con
reacciones químicas y relaciones estequiométricas. Sin
embargo, este proceso tiene el inconveniente de que el
volumen cambia con la temperatura.
Se representa también como: M = n / V, en donde "n" son los
moles de soluto y "V" es el volumen de la disolución
expresado en litros.

30. Molalidad
La molalidad (m) es el número de moles de soluto por
kilogramo de disolvente (no de disolución). Para preparar
disoluciones de una determinada molalidad, no se emplea
un matraz aforado como en el caso de la molaridad, sino
que se puede hacer en un vaso de precipitados y pesando
con una balanza analítica, previo peso del vaso vacío para
poderle restar el correspondiente valor.

31. La principal ventaja de este método de medida
respecto a la molaridad es que como el
volumen de una disolución depende de la
temperatura y de la presión, cuando éstas
cambian, el volumen cambia con ellas. Gracias
a que la molalidad no está en función del
volumen, es independiente de la temperatura y
la presión, y puede medirse con mayor
precisión.
Es menos empleada que la molaridad pero
igual de importante.

32. Formalidad
La formalidad (F) es el número de
peso-fórmula-gramo por litro de disolución.
F = nº PFG / volumen (litro disolución)
El número de peso-fórmula-gramo tiene unidad de
g / PFG.

33. Normalidad
La normalidad (N) es el número de equivalentes (eq-
g) de soluto (sto) por litro de disolución (sc). El
número de equivalentes se calcula dividiendo la masa
total por la masa de un equivalente: n = m / meq, o
bien como el producto de la masa total y la cantidad
de equivalentes por mol, dividido por la masa molar:

34. Normalidad ácido-base
Es la normalidad de una disolución cuando se la utiliza para
una reacción como ácido o como base. Por esto suelen
titularse utilizando indicadores de pH.
En este caso, los equivalentes pueden expresarse de la
siguiente forma:
para un ácido, o para una base.
Donde:
n es la cantidad de equivalentes.
moles es la cantidad de moles.
H+ es la cantidad de protones cedidos por una molécula
del ácido.
OH– es la cantidad de hidroxilos cedidos por una molécula
de la base.

35. Por esto, podemos decir lo siguiente:
para un ácido, o para una
base.
Donde:
N es la normalidad de la disolución.
M es la molaridad de la disolución.
H+ es la cantidad de protones cedidos por una molécula
del ácido.
OH– es la cantidad de hidroxilos cedidos por una
molécula de la base.

36. Aleaciones
Se trata de una mezcla sólida homogénea de dos o más
metales, o de uno o más metales con algunos elementos
no metálicos. Se puede observar que las aleaciones están
constituidas por elementos metálicos en estado elemental.
Pueden contener algunos elementos no metálicos por
ejemplo P, C, Si, S, As. Para su fabricación en general se
mezclan los elementos llevándolos a temperaturas tales
que sus componentes fundan.

37. Clasificación
La *Composición: Esta clasificación tiene en cuenta cual es el elemento
que se halla en mayor proporción. Cuando los aleantes no tienen
carácter metálico suelen hallarse en muy pequeña proporción, mientras
que si únicamente se mezclan metales, los aleantes pueden aparecer
en proporciones similares al metal base.
Número de elementos: Atendiendo a este criterio se pueden distinguir
aleaciones binarias como el cuproníquel, ternarias (alpaca)... hay
aleaciones en las que intervienen un elevado número de elementos
químicos, si bien en pequeñas cantidades.
Tipo de:
Sustitucional
Intersticial "sustitución derivada de otra red"

38. Propiedades.
Las aleaciones presentan brillo metálico y alta
conductividad eléctrica y térmica, aunque usualmente
menor que los metales puros. Las propiedades físicas y
químicas son, en general, similares a la de los metales,
sin embargo las propiedades mecánicas tales como
dureza, ductilidad, tenacidad etc. pueden ser muy
diferentes, de ahí el interés que despiertan estos
materiales, que pueden tener los componentes de forma
aislada.

39. Propiedades mecánicas de la cerámica
Los materiales cerámicos son generalmente frágiles o
vidriosos. Casi siempre se fracturan ante esfuerzos de
tensión y presentan poca elasticidad, dado que tienden a
ser materiales porosos. Los poros y otras imperfecciones
microscópicas actúan como entallas o concentradores de
esfuerzo, reduciendo la resistencia a los esfuerzos
mencionados.

40. Estos materiales muestran deformaciones plásticas. Sin
embargo, debido a la rigidez de la estructura de los
componentes cristalinos hay pocos sistemas de
deslizamientos para dislocaciones de movimiento y la
deformación ocurre de forma muy lenta. Con los materiales
no cristalinos (vidriosos), la fluidez viscosa es la principal
causa de la deformación plástica, y también es muy lenta.
Aun así, es omitido en muchas aplicaciones de materiales
cerámicos.

41. Tienen elevada resistencia a la compresión si la
comparamos con los metales incluso a temperaturas altas
(hasta 1.500 ºC). Bajo cargas de compresión las grietas
incipientes tienden a cerrarse, mientras que bajo cargas de
tracción o cizalladura las grietas tienden a separarse,
dando lugar a la fractura.
Una propiedad importante es el mantenimiento de las
propiedades mecánicas a altas temperaturas. Su gran
dureza los hace un material ampliamente utilizado como
abrasivo y como puntas cortantes de herramientas.

42. Comportamiento refractario
Algunos materiales cerámicos pueden soportar
temperaturas extremadamente altas sin perder su solidez.
Son los denominados materiales refractarios.
Generalmente tienen baja conductividad térmica por lo que
son empleados como aislantes. Por ejemplo, partes de los
cohetes espaciales son construidos de azulejos cerámicos
que protegen la nave de las altas temperaturas causadas
durante la entrada a la atmósfera.

43. Termofluencia: La conservación de las propiedades
mecánicas a altas temperaturas toma gran importancia en
determinados sectores como la industria aeroespacial. Los
materiales cerámicos poseen por lo general una buena
resistencia a la termofluencia. Esto es debido
principalmente a dos factores en el caso de cerámicos
cristalinos: altos valores de temperatura de fusión y elevada
energía de activación para que comience la difusión.

44. Choque térmico: Se define como la fractura de un material
como resultado de un cambio brusco de temperatura. Esta
variación repentina da lugar a tensiones superficiales de
tracción que llevan a la fractura. Entre los factores que
condicionan la resistencia al choque térmico toma gran
importancia la porosidad del material. Al disminuir la porosidad
(aumentar la densidad) la resistencia al choque térmico y las
características de aislamiento se reducen, mientras que la
resistencia mecánica y la capacidad de carga aumentan.
Muchos materiales son usados en estados muy porosos y es
frecuente encontrar materiales combinados: una capa porosa
con buenas propiedades de aislamiento combinada con una
delgada chaqueta de material más denso que provee
resistencia.

45. Comportamiento eléctrico
Aislamiento eléctrico y comportamiento dieléctrico
La mayoría de los materiales cerámicos no son conductores de
cargas móviles, por lo que no son conductores de electricidad.
Esto se debe a que los enlaces iónico y covalente restringen la
movilidad iónica y electrónica, es decir, son buenos aislantes
eléctricos. Cuando son combinados con fuerza, permite usarlos
en la generación de energía y transmisión.
Las líneas de alta tensión son generalmente sostenidas por torres
de transmisión que contienen discos de porcelana, los cuales son
lo suficientemente aislantes como para resistir rayos y tienen la
resistencia mecánica apropiada como para sostener los cables.

46. Una sub-categoría del comportamiento aislante es el
dieléctrico. Un material dieléctrico mantiene el campo
magnético a través de él, sin inducir pérdida de energía.
Esto es muy importante en la construcción de
condensadores eléctricos.
La cerámica dieléctrica es usada en dos áreas principales:
la primera es la pérdida progresiva de dielectricidad de alta
frecuencia, usada en aplicaciones tales como microondas y
radio transmisores; la segunda, son los materiales con alta
dielectricidad constante (ferroeléctricos). Aunque la
cerámica dieléctrica es inferior frente a otras opciones para
la mayoría de los propósitos, generalmente ocupa estos dos
dichos muy bien.

47. Superconductividad :
Bajo ciertas condiciones, tales como temperaturas
extremadamente bajas, algunas cerámicas muestran
superconductividad. La razón exacta de este fenómeno no
es conocida, aunque se diferencian dos conjuntos de
cerámica superconductora.

48. Semiconductividad
Hay cierto número de cerámicas que son semiconductivas.
La mayoría de ellas son óxidos de metales de transición
que son semiconductores de tipos II-IV, como el
óxido de zinc.
La cerámica semiconductora es empleada como sensor de
gas. Cuando varios gases son pasados a través de una
cerámica policristalina, su resistencia eléctrica cambia.
Ajustando las posibles mezclas de gas, se pueden construir
sensores de gas sin demasiado costo.

49. Procesado de materiales cerámicos
Manufactura in situ

El uso más común de este método es en la producción de
cemento y concreto. Aquí, los abrasivos deshidratados son
mezclados con agua. Esto da comienzo a las reacciones de
la hidratación, las cuales resultan en cristales grandes,
interconectados formándose alrededor de los agregados.
Pasado un tiempo, esto resulta en una cerámica sólida.

50. Conformado de los polvos
El objetivo principal del conformado es dar forma y
consistencia a la masa de polvos que dé lugar a un aumento
de la densidad y, por lo tanto, a una mejora de las
propiedades mecánicas. Existen dos formas de realizar el
conformado: mediante la aplicación presión o mediante la
aplicación de presión y temperaturas elevadas.

51. Prensado uniaxial: (en caliente o en frío). Consiste en la aplicación de
presión en una única dirección hasta conseguir la compactación de los
polvos cerámicos. La pieza así conformada tendrá la forma de la matriz
y las superficies con las que se aplica la presión.
Prensado isostático: (en caliente o en frío). Consiste en compactar los
polvos encerrándolos herméticamente en moldes elásticos típicamente
de goma, látex o PVC, aplicándoles presión hidrostática mediante un
fluido que puede ser agua o aceite. El fundamento de este proceso es el
Teorema de Pascal, de este modo conseguimos compactar
uniformemente y en todas las direcciones el material.
Slip Casting: Se fundamenta en el moldeo por barbotina de la cerámica
tradicional, mediante el cual obtenemos piezas de espesores pequeños
utilizando moldes porosos.

52. Estado de agregación de la
materia y cambios de estado

53. La materia se nos presenta en muchas fases o
estados, todos con propiedades y características
diferentes, y aunque los más conocidos y
observables cotidianamente son cuatro:
Fase Sólida,
Fase Líquida,
Fase Gaseosa,
Fase Plasma,
Otros estados son observables en condiciones
extremas de presión y temperatura.

54. Estado Solido
Manteniendo constante la presión, a baja temperatura, los cuerpos se
presentan en forma sólida y precisa, los átomos se encuentran
entrelazados formando generalmente estructuras cristalinas, lo que
confiere al cuerpo la capacidad de soportar fuerzas sin deformación
aparente.
El estado sólido presenta las siguientes características:
Forma y volumen definidos
Cohesión (atracción)
Vibración
Tienen forma definida o rígida
No pueden comprimirse
Resistentes a fragmentarse
No fluyen
Algunos de ellos se subliman (yodo)
Volumen tenso

55. Estado líquido
Si se incrementa la temperatura el sólido va
"descomponiéndose" hasta desaparecer la estructura
cristalina, alcanzando el estado líquido. Característica
principal: la capacidad de fluir y adaptarse a la forma del
recipiente que lo contiene.

56. El estado líquido presenta las siguientes características:
Cohesión menor (regular)
Movimiento energía cinética.
No poseen forma definida.
Toma la forma de la superficie o el recipiente que lo contiene.
En el frío se comprime, excepto el agua.
Posee fluidez a través de pequeños orificios.
Puede presentar difusión.
No tienen forma fija pero si volumen. la variabilidad de forma
y el presentar unas propiedades muy específicas son
características de los líquidos.

57. Estado gaseoso
Incrementando aún más la temperatura se alcanza el
estado gaseoso. Los átomos o moléculas del gas se
dispersan.
Ejercen presión sobre las paredes del recipiente
contenedor.
Las moléculas que lo componen se mueven con
libertad.
Ejercen movimiento ultra dinámico.

58. Estado plasma
El plasma es un gas ionizado, o sea, los átomos que lo
componen se han separado de algunos de sus electrones
o de todos ellos. De esta forma el plasma es un estado
parecido al gas pero compuesto por electrones, cationes
(iones con carga positiva) y neutrones, todos ellos
separados entre si y libres, por eso es un excelente
conductor.

59. Condensado de Bose-Einstein
Esta nueva forma de la materia fue obtenida el 5 de julio de
1995, por los físicos Eric Cornell, Wolfgan Ketterle y carl
Wieman, los cuales fueron galardonados en 2001 con el
premio nobel de la física. Los científicos lograron enfriar los
átomos a una temperatura 300 veces más bajo que lo que
se había logrado anteriormente. Se le ha llamado "BEC,
Bose - Einstein Condensado" y es tan frío y denso que ellos
aseguran que los átomos pueden quedar inmóviles.Sin
embargo todavía no se sabe cuál será el mejor uso que se
le pueda dar a este descubrimiento. Este estado fué
predicho por Einstein y Bose en 1924

60. Cambios de estado.
Los cambios de estado descriptos también se producen si
se incrementa la presión manteniendo constante la
temperatura. Así, el hielo de las pistas se funde por la
presión ejercida por el peso de los patinadores. Esta agua
sirve de lubricante, permitiendo el suave deslizamiento de
los patinadores.
Los procesos en los que una sustancia cambia de estado
son: la sublimación (S-G), la vaporización (L-G), la
condensación (G-L), la solidificación (L-S), la fusión (S-L), y
la sublimación inversa (G-S).

61. Definición y aplicación de mol.
El mol (símbolo mol) es la unidad con que se mide
la cantidad de sustancia, una de las siete
magnitudes físicas fundamentales del
Sistema Internacional de Unidades.

62. Dada cualquier sustancia (elemento químico, compuesto o
material) y considerando a la vez un cierto tipo de
entidades elementales que la componen, se define como
un mol a la cantidad de esa sustancia que contiene tantas
entidades elementales del tipo considerado, como átomos
hay en 12 gramos de carbono-12.
El número de unidades elementales –átomos, moléculas,
iones, electrones, radicales u otras partículas o grupos
específicos de éstas– existentes en un mol de sustancia
es, por definición, una constante que no depende del
material ni del tipo de partícula considerado. Esta cantidad
es llamada número de Avogadro (NA) y equivale a
6,02214179 × 1023 unidades elementales por mol.

63. Historia
Dado el tamaño extremadamente pequeño de las unidades
fundamentales, y su número inmensamente grande, es
imposible contar individualmente las partículas de una
muestra. Esto llevó a desarrollar métodos para determinar
estas cantidades de manera rápida y sencilla.

64. Equivalencias
1 mol es equivalente a 6,02214179 × 1023 unidades
elementales
1 mol es equivalente a la masa atómica en gramos.
1 mol es equivalente al peso molecular de un compuesto
1 mol de gas ideal ocupa un volumen de 22,4 L a 0 ºC de
temperatura y 1 atm de presión; y de 22,7 L si la presión
es de 1 bar (0,9869 atm).

65. El Número de Avogadro (símbolo NA) es la cantidad de
entidades elementales –átomos, moléculas, iones, electrones
, u otras partículas o grupos específicos de éstas– existentes
en un mol de cualquier sustancia. Un mol es el número de
átomos que hay en 12 gramos de carbono-12.
La mejor estimación de este número es:

66. El número de Avogadro también es el factor de
conversión entre el gramo y la unidad de masa atómica
(uma): 1 g = NA uma. La teoría cinética de los gases
recibió su confirmación definitiva cuando pudo
calcularse el número de moléculas existentes en un
volumen dado de gas.

67. El número de Avogadro es tan grande que difícilmente
puede concebirse, aunque algunos ejemplos pueden
darnos cuenta de la enormidad de su magnitud:
Todo el volumen de la Luna dividido en bolas de 1 mm de
radio daría, muy aproximadamente, el NA.
NA neuronas habría al sumar 100 veces las de todos los
humanos que había en la Tierra en el año 2000.
Se tardaría aproximadamente 20.000.000.000 de años en
contar NA partículas a razón de un millón por segundo.

68. PROPIEDADES DE LA MATERIA
Todos los cuerpos tienen masa ya que están compuestos por
materia. También tienen peso, ya que son atraídos por la
fuerza de gravedad. Por lo tanto, la masa y el peso son dos
propiedades diferentes y no deben confundirse. Otra
propiedad de la materia es el volumen, porque todo cuerpo
ocupa un lugar en el espacio. A partir de las propiedades
anteriores surgen, entre otras, propiedades como la
impenetrabilidad y la dilatabilidad.
La materia está en constante cambio. Las transformaciones
que pueden producirse son de dos tipos:

69. -Físicas: son aquellas en las que se mantienen
las propiedades originales de la sustancia ya
que sus moléculas no se modifican.
-- Químicas: son aquellas en las que las
sustancias se transforman en otras, debido a
que los átomos que componen las moléculas
se separan formando nuevas moléculas.

70. Cinética Química.
Mecanismos de reacción.
El mecanismo de reacción es el conjunto de las
fases o estados que constituyen una
reacción química. Los mecanismos de reacción
están ligados a la cinética química.

71. Desde una vista termodinámico, una ecuación química, los
reactivos son el estado inicial y los productos el estado final,
hay una variación de energía libre. La energía libre debe ser
negativa ya que será una reacción espontánea, es decir,
que la reacción podrá llevarse a cabo sin ningún
impedimento termodinámico.

72. Hay dos tipos de mecanismo, dependiendo del
número de etapas que con lleven:
Reacciones elementales o concertadas Transcurre
en solo una etapa. Esta reacción se produce con la
formación de un solo complejo activado y solo tiene
que superar una barrera energética. Se representa
en una sola ecuación química.

73. Reacciones complejas
Transcurre en 2 o más etapas, con formación de
intermediarios. También podemos decir que es un
conjunto de reacciones elementales, donde hay más de
una formación de complejos activados diferentes y
supera diferentes barreras energéticas. Se expresa en
varias ecuaciones químicas o una global. En la ecuación
química global, representa el estado inicial y el estado
final del global de las reacciones, pero no presenta
como ha transcurrido la reacción.
Los intermediarios son moléculas que aparecen en el
mecanismo de la reacción, pero no en la ecuación
inicial.

74. La velocidad de reacción se define como la
cantidad de reactivos que se transforma o producto
que se forma por unidad de tiempo.La unidad es
molaridad/segundos (M / s).
En una reacción química pueden intervenir diversos
factores que se encargan de modificar (ya sea
aumentando o disminuyendo) la velocidad de la
misma.. Estos factores son:

75. Temperatura: A mayor temperatura, mayor velocidad de reacción.
La temperatura representa uno de los tipos de energía presente en
la reacción. El sentido del flujo de energía entre los miembros de la
reacción, determina si esta es exotérmica o endotérmica.
Superficie de contacto: A mayor superficie de contacto, mayor
velocidad de reacción. La superficie de contacto determina el
número de átomos y moléculas disponibles para la reacción. A
mayor tamaño de partícula, menor superficie de contacto para la
misma cantidad de materia.
Estado de agregación: El estado de agregación es el estado en el
que se encuentra la materia y depende de sus características físicas
y químicas. El estado de agregación que presenta mayor velocidad
de reacción es el gaseoso, seguido de las disoluciones y por último
los sólidos.
Concentración: A mayor concentración, (mayor presencia de
moléculas por unidad de volumen), mayor velocidad de reacción de
uno de los reactivos. La concentración se refiere a la cantidad de
átomos y moléculas presentes en un compuesto o mezcla

76. Equilibrio Químico.
Equilibrio químico es el al que llega cualquier
reacción reversible si no existe intervención externa y
en el cual se observa que las cantidades relativas de
las sustancias que intervienen en la reacción, tanto los
(reactivos como los productos) permanecen
constantes, en el estado de equilibrio químico las
concentraciónes de las sustancias participantes no
cambian con el tiempo y de igual manera en un
sistema aislado tampoco se observan cambios físicos a
medida que transcurre el mismo.

77. Constante de equilibrio.
En una reacción química en general:

la constante de equilibrio puede ser definida como1

donde {A} es la actividad (cantidad adimensional) de la sustancia química A
y así sucesivamente. Es solo una convención el poner las actividades de
los productos como numerador y de los reactivos como denominadores.

78. Tipos de constantes de equilibrio
Constantes de asociación y disociación
Constantes de Brønsted
Constantes de Hidrólisis
Dependencia de la temperatura
Dependencia de presión

79. Perturbación del equilibrio: el Principio de Le
Châtelier
Los cambios de cualquiera de los factores: presión,
temperatura o concentración de las sustancias
reaccionantes o resultantes, pueden hacer que una
reacción química evolucione en uno u otro sentido hasta
alcanzar un nuevo estado. Todos los cambios que afectan
el estado de equilibrio son predecibles según el principio
de Le Châtelier.

80. El Principio de Le Châtelier, postulado por
Henri-Louis Le Châtelier (1850-1936), un químico
industrial francés, establece que:
Si un sistema en equilibrio es perturbado por un
cambio de temperatura, presion o concentración de
uno de sus componentes, el sistema desplazara su
posición de equilibrio de modo que se contrarreste
el efecto de la perturbación. Este principio
realmente es equivalente al principio de la
conservación de la energía.