COMPUESTOS QUÍMICOS:

3.1. Tipos de compuestos químicos y sus fórmulas.
Un compuesto molecular está formado por unidades discretas denominadas moléculas, que generalmente consisten en un número pequeño de átomos no metálicos que se mantienen unidos mediante un enlace covalente.
Para representar un compuesto molecular utilizamos una fórmula química, existen tres fórmulas:
-Fórmulas empíricas: es la fórmula más sencilla, muestra los tipos de átomos diferentes y sus números relativos. Tiene la razón de números enteros más sencilla.
-Fórmulas moleculares: se basa en una molécula real de un compuesto, a veces coincide con la empírica.
-Fórmulas estructurales: muestra el orden en el que se unen los átomos en una molécula y los tipos de enlace.
Un compuesto iónico está formado por iones positivos y negativos unidos por fuerzas electroestáticas de atracción. Los átomos de los elementos metálicos tienden a perder uno o más electrones cuando se combinan con átomos no metálicos y los átomos no metalicos tienden a ganar uno o más electrones.
Su fórmula es la unidad fórmula: de un compuesto iónico es la agrupación de iones más pequeña eléctricamente neutra. Su razón de átomos es la misma que la de la fórmula química
3.2. El concepto de mol.
Cantidad de sustancia que tiene el mismo número de entidades elementales que los átomos existentes en 12g. exactamente, de carbono 12 puro.
También puede ser definido como 6.02214 x 1023 átomos del elemento.
3.3.Constitución de los compuestos químicos.
3.3.1.Cálculo de los moles de una sustancia a partir de su volumen.
a.)Paso de ml. a gramos a partir de la densidad.
b.)Conversión de los gramos a moles a partir de sus masa molar.
3.3.2.Cálculo de la composición centesimal a partir de la fórmula química.
Masa molar del elemento x 100/masa molar del compuesto = %
Esto se repite con cada uno de los elementos del compuesto.
3.3.3.Determinación de las fórmulas a partir de la composición centesimal de los compuestos obtenida experimente.
a.)Calcule la masa de cada elemento en una muestra de X gramos.
b.)Convierta cada una de estas masas en una cantidad en moles.
c.)Escriba una fórmula tentativa basada en estos números de moles.
d.)Dividida cada uno de los subíndices de la fórmula de prueba por el más pequeño.
e.)Redondee los subíndices que ligeramente de un número entero, y multiplíquelos para conseguir enteros.
3.3.4.Análisis de los productos de la combustión.
a.)Calculamos las masas de los elementos, así como su cantidad en moles.
b.)Por diferencia de masas obtenemos la masa y los moles del elemento restante.
c.)Los números de moles les dividimos por el menor obtenido.
d.)Multiplicamos los subíndices restantes hasta su obtención como números enteros.
3.4.Estados de oxidación: un instrumento útil para describir los compuestos químicos.
El estado de oxidación (número de oxidación), que está relacionado con el número de electrones que un átomo pierde, gana, o bien parece que utiliza para unirse a otros átomos en los compuestos.
1. LAS REACCIONES QUÍMICAS.
LAS REACCIONES QUÍMICAS Y LA ECUACIÓN QUÍMICA.
Una reacción química es un proceso en el que un conjunto de sustancias llamadas reactivos se transforman en un nuevo conjunto de sustancias llamadas productos.
En toda ecuación química se debe indicar:
-El estado de agregación de la materia entre paréntesis: (g) gas, (l) líquido, (s) sólido, aq (acuosa)
-Ajustar la ecuación química mediante los denominados coeficientes estequiométricos. Ejemplo: 2H2 (g) + O2 (g) → 2H2O (l)
LA ECUACIÓN QUÍMICA Y LA ESTEQUIOMETRÍA.
El término estequiometria significa medir los elementos. En la mayor parte de los cálculos estequiométricos se emplea como factor central de conversión a la relación en moles, pudiendo obtener posteriormente la noción en masa, volumen o concentración en el caso de disoluciones acuosas.
LAS REACCIONES QUÍMICAS EN DISOLUCIÓN.
La mayoría de las reacciones químicas que se realizan en un laboratorio químico tienen lugar en disolución. Las componentes de una disolución son: el soluto y el disolvente.
Una noción importante acerca de este tipo de reacciones es la molaridad que se define como el número de moles de soluto por cada litro de disolución.
Para llevar a cabo la estequiometria de las reacciones en disolución es necesario conocer el volumen de la disolución y la molaridad de cada elemento pudiendo obtener un número determinado de moles de soluto.
DETERMINACIÓN DEL REACTIVO LIMITANTE.
Cuando todos los reactivos se consumen en una reacción de forma completa y simultánea se dice que los reactivos están en proporciones estequiométricas. Otras veces existe un reactivo limitante que se consume completamente con una cantidad determinada de otros reactivos que se encuentran en exceso y de los que queda parte sin reaccionar
OTROS ASPECTOS PRACTICOS DE LA ESTEQUIOMETRIA DE LA REACCIÓN.
- El rendimiento teórico de una reacción es la cantidad de producto que se espera, calculado a partir de cantidades dadas de reactivo.
- El rendimiento real de una reacción es la cantidad de producto que realmente se obtiene.
- El rendimiento porcentual se define como :
Rendimiento porcentual = Rendimiento real x 100%
Rend. teórico
El rendimiento en algunas ocasiones puede ser menor al cien por ciento por varias razones como cuando tiene lugar una reacción reversible o cuando tiene lugar una reacción secundaria en las que los reactivos participan en otras reacciones distintas de las nos interesan.
Siempre son preferibles los procesos que proporcionan un producto a través de una reacción, pero también existen reacciones que se llevan a cabo en varias etapas que son: las reacciones simultáneas y las reacciones consecutivas.
INTRODUCCIÓN A LAS REACCIONES EN DISOLUCIÓN ACUOSA
Naturaleza de las disoluciones acuosas
Las reacciones en disolución acuosa son importantes porque:
-el agua es barata y gran disolvente
-muchas sustancias en disolución acuosa están disociadas en iones pueden participar en reacciones químicas
-las disoluciones acuosas están en todas partes.
Los iones son los encargados de transportar la carga eléctrica en las disoluciones
Los solutos que se disocian haciendo que el agua pueda transportar carga eléctrica son los electrolitos:
-no electrolito: no conduce la corriente eléctrica
-electrolito fuerte: totalmente disociada en agua y gran conductor, gran concentración de iones
-electrolito débil: parcialmente disociada, conductor no muy bueno, baja concentración de iones
Reacciones de precipitación
Las reacciones de precipitación tienen lugar cuando se combinan determinados aniones y cationes obteniéndose como producto un sólido iónico insoluble que se llama precipitado
Ecuación iónica neta es una ecuación que incluye solamente los participantes en la reacción, estando cada participante indicado mediante el símbolo o fórmula que mejor lo representa.
No se puede hablar de solubilidad infinita o insolubilidad.
Reacciones ácido-base
Ácido: sustancia capaz de ceder iones hidrogeno en disolución acuosa. Fuertes: están ionizados por completo en disolución acuosa. Débiles: no están completamente ionizados en disolución acuosa.
Bases: sustancia capaz de aceptar iones hidrogeno en disolución acuosa. Fuetes y débiles al igual que los ácidos.
Neutralización: un ácido y una base reaccionan formándose agua y una disolución acuosa de un compuesto iónico, sal.
Principios generales de la oxidación-reducción.
Una reacción en la que una sustancia gana átomos de oxigeno es una oxidación y si pierde átomos es una reducción
En los reactivos y los productos los elementos tienen distinto estado de oxidación
Ajustes de las reacciones de oxidación-reducción
El método más común para ajustar estas reacciones es el del ión-electrón
Agentes oxidantes y reductores
Agente oxidante: contiene un elemento cuyo estado de oxidación disminuye en la reacción redox, gana electrones
Agente reductores: contiene un elemento cuyo estado de oxidación disminuye en la reacción redox, pierde electrones
Estequiometría de las reacciones en disolución acuosa y valoraciones
Una valoración es una reacción llevada a cabo mediante la adición cuidadosamente controlada de una disolución a otra, punto de equivalencia, indicadores.