GASES

Existen dos tipos de gases los reales e ideales:

Los gases reales son explicados por la ley de boyle, charles y gay-lussac.

La ley ponderada nos da gracias a la suma de las tres leyes en donde sus variables son el volumen, la presión y la temperatura.

V₁ x T₁ x P₁ = V₂ x T₂ x P₂.

En los gases ideales se debe tener en cuenta la cantidad de moles que se encuentra en los gases y la constante de los gases ideales.

P x V = n x R x T                               R=0.082 L x  atm/ K mol

R= constante de los gases

L= volumen dado en litros

n= numero de moles

P= presión dada en atmósferas

T= temperatura dada en kelvin = grados + 273

Ejemplo:  ¿cuál es el volumen que se encuentra en un recipiente si hay 220 g de hidrógeno a 35º?

 n=220g H x 1 mol / 22 g H = 10 mol

K=35º +273 =308 K

V=n x Rx T/P      V= 10mol x 0.082 L x atm/ K mol x 308 K/1 atm

                     V= 252.56 L

LEY DE BOYLE

Esta ley nos dice que el volumen es inversamente proporcional a la presión. En esta ley al igual que la de chales y gay-lussac  debe haber dos variables y de cada variable debe haber dos datos.

V₁/V₂= P₂/P₁

LEY DE CHARLES

Esta ley nos dice que el volumen es directamente proporcional a la temperatura.

V₁/V₂=T₁/T₂

LEY DE GAY-LUSSAC

La temperatura y la presión son la relación en esta ley y ambas son directamente proporcionales.

T₁/T₂=P₁/P₂

EJERCICIOS DE RENDIMIENTO

Ejercicios de estequeometria:

1.       Calcule cuantos moles hay en 5x10¯³ gramos de zinc(Zn)

2.       Calcule las moles que hay en 0.5 gramos radio(Ra)

3.       Calcule los gramos de Bario(Ba) que hay en 2.35 moles

4.       Calculelos gramos del elemento  cuando se toman 8 moles de Hidroxido de Bario(Ba(OH)₂)

5.       Calcule la cantidad de moles cuando se toman 11 gramos de Clururo de sodio(NaCl)

SOLUCIONES:

1.       76.46x10¯⁶ Moles

2.       2.2x10¯³ Moles

3.       322.74 gramos Ba

4.       1242.72 gramos Ba(OH)₂

5.       0.18 Moles

EJERCICIOS DE SOLUCIONES:

1.       Halle la molaridad de una solucion que tiene 30 gramos de Cloruro de sodio(NaCl) en 60 ml de Agua(H₂O)

2.       Halle la molalidad de la solucion anterior

3.       Halle la normalidad de la solucion anterior

4.       Halle la fraccion molar de 0.51 moles de Acido sulfurico(H₂SO₄)

5.       Una solucion que tiene 50 gramos de NaCltiene una densidad de 5.5 cm³y un V₁ de 5 L . Halle %P/P ,%P/V

6.       Halle el %V/V de 5 L de alcohol mezclado en 9 L de Agua(H₂O)

SOLUCIONES:

1.       8.5 M

2.       8.5 m

3.       8.5 N

4.       0.10 fracción molar

5.       84.7% ; 5.5%

6.       35.7%



RENDIMIENTO

Se divide en dos :

·         Teórico: corresponde a la cantidad máxima de un producto que se puede obtener a partir de una cantidad del reactivo límite.

Es necesaria para calcular el porcentaje del rendimiento como:

%rendimiento= rendimiento real         x  100%

                              Rendimiento teórico

·         Real: se determina experimentalmente como  la cantidad de un producto  que se obtiene a partir de una cantidad del reactivo limite.

Es necesario para calcular el porcentaje del rendimiento como:

%rendimiento=rendimiento real           x  100%

                             Rendimiento teórico

SOLUCIONES

La solución es donde se mezclan dos o más compuestos.

Está compuesto por un soluto que general mente es sólido, un solvente  en el cual se disuelve el soluto. El solvente que más se utiliza en estos casos es el agua por ser un compuesto neutro.

Existen tres tipos de soluciones:

1.       INSATURADA: Es aquella en la que la cantidad de soluto es minima a la cantidad de solvente.

2.       SATURADA: Es aquella en donde la cantidad de soluto es suficiente para la cantidad de solvente.

3.       SOBRE SATURADA: es en donde se encuentra una mayor cantidad de soluto que de solvente y no se encuentra una solubilidad completa.

Tenemos tres formas básicas para hallar la concentración de una salucion:

·         PORCENTAJE PESO A PESO  (% P/P):  Es cuando se dividen los gramos de soluta y los gramos de solución multiplicados al 100%.

% p/p= (g) soluto       x 100%

             (g) Soluciòn

·         PORCENTAJE PESO A VOLUMEN (% p/v): En esta  la cantidad de gramos de soluto se divide en los ml de solución multiplicados al 100%.

% p/v= (g) soluto     x 100%

              (ml) solución

·         PORCENTAJE VOLUMEN A VOLUMEN (% v/v): es cuando el volumen del soluto se divide en el volumen de la solución multiplicada al 100%.

% v/v= (ml) soluto   x 100%

              (ml) solución

Esto lo podemos observar en el ejercicio del video anterior.

ESTEQUEOMETRIA

El numero antes de cada formula química puede considerarse como el numero de átomos o moléculas (2 átomos de Al y 3 moléculas de Br₂ forman una molécula de Al₂Br₆). También puede referirse a las cantidades de reactivos y productos: 2 mol de Aluminio solido se combinan con 3 mol de Bromo liquido para producir 1 mol de Al₂Br₆ solido. La relación entre las cantidades de reactivos químicos y productos se llama estequiometria y los coeficientes de una ecuación balanceada son los coeficientes estequeometricos.

2Al + 3 Br₂ →Al₂Br₆

La ecuación química balanceada es de importancia fundamental para conocer el resultado de las reacciones químicas y para la comprensión cuantitativa de la química.

Ejemplo: 2 Fe + 3 Cl₂→ 2 FeCl₃

a)      Si se emplearon 8000 átomos de Fe ¿Cuántas moléculas de Cl₂ se requerirían para que el hierro se consuma de su totalidad?

2 Fe+3 Cl₂→2FeCl₃

  56800 (g) Fe x 1 mol Cl₂/7.1 (g) = 8000 mol CL₂

*BALANCEO DE UNA ECUACION QUIMICA:

Una ecuación  química debe balancearse para que suministre información cuantitativa sobre la reacción. El balanceo o ajuste de una ecuación asegura que aparezca el mismo número de átomos de cada elemento en ambos lados de la misma. Muchas ecuaciones químicas pueden balancearse al tanteo (por prueba y error), aunque en algunas es necesario realizar más tanteos que en otras.

Una clase general de reacciones químicas es la reacción de metales o no métale con oxigeno para formar óxidos de la formula general  MₓOₐ por ejemplo, el hierro puede reaccionar con oxigeno para quedar oxido de hierro (III).

4Fe + 3 O₂→2Fe₂O₃

El magnesio produce oxido de magnesio

2Mg + O₂→2MgO

Y el fosforo, P₄, reacciona vigorosamente con oxigeno para dar decaoxido de tetra fósforo, P₄O₁₀

P₄ + 5 O₂ →P₄O₁₀

Estas ecuaciones están balanceadas al escribirlas, porque hay el mismo número de átomos de metal o de fosforo y de átomos de oxigeno en ambos lados de la ecuación.

La combustión de una sustancia combustible con oxigeno va acompañada de desprendimiento de calor. Ya conocemos las reacciones de combustión como la de octano, C₈H₁₈, un componente de la gasolina, en un motor de automóvil:

2C₈H₁₈ (₰) +25O₂ (g) →16 CO₂ (g) +18H₂O (₰)

En todas las reacción de combustión donde participa el oxigeno, es decir, compuesto que contiene oxigeno. Los productos de la combustión total de los hidrocarburos (compuestos que solo contienen C y H) siempre son dióxido de carbono y agua.

Como ejemplo el balanceo de ecuaciones  vamos a escribir la ecuación balanceada para la combustión total del propano, C₃H₈.

Paso 1: escribir formulas correctas para los reactivos y los productos.

                                Ecuación no balanceada   

         C₃H₈ (g)+O₂ (g) →                                  → CO₂ (g) + H₂O (₰)

En este caso, los reactivos son propanos y oxigeno y los productos son dióxidos de carbono y agua.

PASO 2: balancear los átomos de C.En las reacciones de combustión suele ser mejor balancear primero los átomos de carbono y dejar los átomos de oxigeno al final (porque los átomos de oxigeno a menudo se encuentran en más de un producto). En este caso hay tres átomos de carbono en los reactivos, de modo que también debe haber tres en los productos. Por lo tanto, se requieren tres moléculas de CO₂ en el lado derecho:

                                    Ecuación no balanceada

            C₃H₈ (g) + O₂ (g)                                   → 3 CO₂ (g) + H₂O (₰)

PASO 3: balancear los átomos de H. Hay ocho átomos de H en los reactivos. Cada molécula de agua tiene dos átomos de hidrogeno, de modo que con cuatro moléculas de agua se tienes dos ocho átomos de hidrogeno necesarios en el lado derecho:

                                  Ecuación no balanceada

              C₃H₈ (g) +O₂ (g)                                → 3 CO₂ (g) + 4H₂O (₰)

PASO  4: balancear el numero de átomos de O. Hay 10 átomos de oxigeno en el lado derecho (3*2=6 en el CO₂ + 4x1=4 en el agua). Por lo tanto, se requieren 5 moléculas de O₂ para suministrar los 10 átomos de oxigeno necesarios:

                                       Ecuación balanceada

               C₃H₈ (g) +5  O₂ (g)                              → 3 CO₂ (g) + 4 H₂O (₰)

PASO  5: verificar que el numero de átomos de cada elemento este balanceado. En la ecuación hay tres átomos de carbono,  ocho átomos de hidrogeno y 10 átomos de oxigeno en ambos lados.

Al balancear ecuaciones químicas hay que recordar dos cosas importantes.

·         Las formulas de los reactivos y productos deben ser correctas, de lo contrario la ecuación no tendrá significado.

·         Los subíndices de las formulas de los reactivos y productos no pueden cambiarse para balancear las ecuaciones. Estas formulas identifican determinadas sustancias y, al cambiar los subíndices, la identidad de la sustancia cambiaria. Por ejemplo, no se puede cambiar CO₂  por CO para balancear una ecuación porque el monóxido de carbono, CO, y el dióxido de carbono, CO₂, son compuestos distintos.