Ecuación del gas ideal

El concepto de gas ideal surge como un intento de explicar el comportamiento de cualquier gas utilizando una ecuación simple que tenga un número mínimo de parámetros.

El gas ideal es valido si:

1.  Presión menor a 10 Atm.
2. Que el gas se encuentre lejos de su punto de ebullición.

La formula general es: (P)*(V) = (n)*(R)*(T)

P= Presión (Atm)

V= Volumen (L)

n= Número de moles

R= 0.08206 [(L*Atm)/(mol*K)]

T=Temperatura en Kelvin (K)

g= Gramos

Si n= gramos/mol

Entonces la formula original podría expresarse como:

(P*V)= (g*R*T)/mol

Ley general del estado gaseoso

Nos permite establecer las relaciones entre presión (P), temperatura (T) y volumen (V) para 2 estados, en el caso de los gases.
La presión se mide en Atm(Unidad de presión atmosférica), en N/m2 (Newtons sobre metros cuadrados), mmHg (milímetros de mercurio).
La temperatura se mide en Kelvin (K) (°C+ 273 = K).
El volumen se mide en Litros (L), Metros cúbicos (m³), pie cubico (ft³) etc.

La formula general es: (P₁)*(V₁)*(T₂) = (P₂)*(V₂)*(T₁)

Teoría cinética molecular

Esta teoría permite explicar los movimientos de las moléculas en los diferentes estados de agregación.

Solido de Bosé
 A mayor distancia menor fuerza de atracción (la fuerza de atracción es inversamente proporcional a la distancia).

En el caso de los gases la fuerza de atracción son inexistentes y se cumplen los siguientes postulados:

1) Las partículas de un gas se mueven en trayectoria rectilínea.
2) las colisiones entre ellas y con la pared son elásticas.
3) El volumen de las partículas de gas es despreciable con respecto al recipiente que las contiene.
4) La presión es el resultado de las colisiones de las partículas con las paredes del recipiente.
5) La temperatura es una medida del promedio de la energía cinética de las partículas.

Relación entre masa atómica e isotopo

El peso o masa atómica que se encuentra en la tabla periódica depende de dos factores:
1) La atómica de cada isotopo y su abundancia de modo que x se puede escribir.
2) Masa atómica igual a masa por abundancia, masa abundancia 2 + 1 donde 1 y 2 son los isotopos.

C12 12.000 = 98.9%
C13 13.033 = 1.1%                 masa atómica =12.011

12.011= 12.000*(98.9%) + 13.033* (1.1%)

Termodinámica

La termodinámica es la parte de la química que se ocupa de la energía y su transferencia.

Un concepto clave es el de sistema:
Se entiende por sistema a la parte del universo que se aísla para su estudio.

Se entiende por energía interna a la suma de las contribuciones de las energías cinéticas vibracional y rotacional de las moléculas de un cuerpo.Esta energía solo puede ser modificada por dos vias:

Variación de calor o trabajo:
 ΔE=⁺_-Q ⁺_-W

Química Nuclear

Se ocupa principalmente de los fenómenos que ocurren a nivel del núcleo atómico.

En este curso estudiaremos:

• Fisión
• Fusión
• Decaimientos Radioactivos

Fusión

Este proceso ocurre cuando dos núcleos livianos se combinan para formar un núcleo mas pesado.

 H²₁  + H²₁  =  He⁴₂   Un ejemplo es la reacción de formación de helio a partir de hidrógeno en el sol.

Fisión

La fisión ocurre cuando un átomo mas grande, normalmente inestable sufre una ruptura y da origen a átomos mas pequeños.

     Ra²²⁶₈₈ à Rn²²²₈₆ + He⁴₂ 

Decaimiento Alfa

Implica la liberación de núcleos de  Helio (He⁴₂)

  Ra²²⁶₈₈ à Rn²²²₈₆ + He⁴₂ 

Decaimiento Beta

Implica la liberación de partículas Beta (electrones).

Si³¹₁₄ à P³¹₁₅  + B X⁰_-1  

Decaimiento gama

El decaimiento gama implica la emisión de radiación gama, esta radiación es de alta energía.

Al²⁷₁₃  + X^X_X àMg²⁷₁₂  +H¹₁  

                n¹₀

n= neutrones

Materia y Mezcla

Materia

1. elemento:  Sustancias mas simples que no pueden  separarse por medios físicos.
2. compuesto:  Combinación de elementos que tampoco pueden separarse por medios físicos.
3. mezcla:  Uniones de varios componentes en las que cada uno de ellos conserva su identidad.

Mezclas

1. homogéneas:  No se distinguen sus componentes. Ejemplo: el aire, aleaciones
2. heterogéneas:  Sus componentes pueden distinguirse. Ejemplo: ensalada

Separación de Mezclas

Filtración:

• Separación de fase solida y liquida
• Se aplica a Mezclas heterogéneas
• Tamaño de partículas
• Suspensiones (tamaño partícula mayor a 10,000 nanómetros)
• Se utiliza papel filtro, rejillas, cedazo

Decantación:

• Separación de líquidos inmiscibles (que no se mezclan)
• Separación de líquidos de sólidos no disueltos
• Densidad
• Separación agua-aceite
• separación agua-arena

Destilación:

• Separación de líquidos inmiscibles
• Aprovechar diferencias en punto de ebullición
• Se aplica a mezclas homogéneas
• Ejemplo: separación del petroleo

Cristalización:

• Se utiliza a mezclas homogéneas
• Cuando se incrementa la temperatura varia la solubilidad del solido disuelto y este se cristaliza.

Cromatografia:

• Se utiliza para separar mezclas que contienen sustancias coloridas
• Requiere un eluyente (liquido) y un medio de separación
• Las sustancias se separan a diferencias de velocidad en su caida

Numero Atomico y Numero de Masa

Numero atómico

Se entiende por numero atómico a la cantidad de protones que hay en el núcleo de los átomos de un elemento.

Debido a que el átomo es electricamente neutro este numero coincide con el numero de electrones en los elementos puros.

Numero de masa

El numero de masa indica la suma de protones y neutrones de un cierto tipo de átomos.

Hidrógeno con 1proton tiene un numero atómico de 1 y un numero de masa de 1

Deuterio: hidrógeno con 1 proton y 1 neutron,  tiene un numero atómico de 1 y un numero de masa de 2

Tritio: hidrógeno con 1 proton y 2 neutrones, tiene un numero atómico de 1 y un numero de masa de 3

ejemplo:

El sodio tiene un numero atomico de 11 y un numero de masa de 23

Protones (+) = 11

Electrones (-) = 11

Neutrones (n) = 12

Espectro Electromagnético 2

V= Frecuencia de la onda en Hertz
C= Velocidad de la luz (300,000 km/s)
λ = Longitud de onda

V= C/λ    (esta formula representa la relación entre "V" y "λ").

Max Planck un físico alemán descubrió la relación entre energía y frecuencia.

ε = h*v o ε = h*(c/λ)
                                          h= constante de Planck = 6.62x10-27 ergios
                                          c= 3x1010 cm/seg
                                          λ= se mide en centímetros

Nomenclatura (II)

Ácidos : En general los ácidos inorgánicos se clasifican en hidracidos (ácidos binarios que no incluyen oxigeno) y oxiacidos (que incluyen un no metal ademas del oxigeno).  (las terminaciones son "hidrico" para los hidracidos y  varían para los Oxiacidos.

Hidracidos

HCl à ácido clorhídrico

H2S  à Ácido sulfhídrico

HCN à ácido cianhídrico

Oxiacidos

H2SO4 à Ácido sulfurico

H2SO3 à Ácido Sulfuroso

HNO3 à Ácido nitrico

HNO2 à Ácido nitroso

HClO à Ácido hipocloroso

HClO2 à Ácido cloroso

HClO3 à Ácido clorico

HClO4 à Ácido perclorico 

Espectro Electromagnetico

Por la época de Newton se pensaba que la luz es un haz de partículas, de hecho Newton pensaba que la luz estaba compuesta por partículas.
En Holanda Christian Huygens postulo que la luz es un haz de ondas.

 λ = Longitud de Onda (distancia entre 2 crestas)

Frecuencia es igual al numero de pasos de la onda por unidad de tiempo.

Ejercicios De Refuerzo

Estos ejercicios son solo en caso de que quieran aclarar mas este tema.

1. Sulfato de Cobre ( I )      à
2. Nitrito de Aluminio          à
3. Cloruro de cobalto (II)      à
4. Fosfato de Litio                à
5. Carbonato de Potacio      à
6. Bromuro De Plomo (V)    à
7. Fluoruro de Niquel (III)     à
8. Oxido de Sodio                 à
9. Hidróxido de Cobalto (III) à
10. Sulfito Ferroso                  à

Sales Parte 2

Caso I: Anión y cation con igual numero de carga.

         Na⁺¹ NO^-1₃ à NaNO₃                 Nitrato de sodio

         Ca⁺² SO^-2₄  à  CaSO₄                 Sulfato de calcio

Caso II: números de carga distintos.

         Cloruro de Hierro (III)       Sulfato de Aluminio

           Fe⁺³ Cl^-1 à FeCl₃          Al⁺³ SO^-2₄  à  Al₂(SO₄)₃

_Ejemplos:

1. Carbonato de Potasio  à  K₂Co₃
2. Ca(MnO₄)  à  Permanganato de Calcio
3. Sulfato de Cobalto (II)  à  CoSO₄
4. Hidróxido de Plomo (IV)  à  Pb(OH)₄
5. Cloruro Niquelico  à  NiCl₃

Sales

Se entiende por sales a las combinaciones entre metales y no metales. En una sal hay siempre una parte positiva llamada catión y una negativa llamada anión.

NaCl---> Na+ +Cl -

                                                                            H₂O

                                              Ca⁺²CO^-2₃                                     Ca⁺²NO^-1₃

                                              Carbonato                             Ca⁺²(NO₃)₂

                                                                 de calcio                                             Nitrato

                                                                                               de calcio

Cationes

                   Na⁺¹ Sodio                                          Fe⁺² Ferroso o de hierro (II)

                   K⁺¹ Potasio                                          Fe⁺³ Férrico o de hierro (III)

                   Mg⁺² Magnesio                                    Pb⁺² Plumboso o de plomo (II)

                   Ca⁺² Calcio                                          Pb⁺⁴ Plúmbico o de plomo (IV)

                  Al⁺³ Aluminio

Aniones

                  F^-1 Fluoruro                                           SO^-2₃ Sulfito

                  Cl^-1 Fluoruro                                          SO^-2₄ Sulfato

                  Br^-1 Bromuro                                          NO^-1₂ Nitrito

                  S^-2 Sulfuro                                              NO^-1₃ Nitrato

                  CN Cianuro                                            OH^-1 Hidróxido

                  PO^-3₃ Fosfito                                          MnO^-1₄ Permanganato

                  PO^-3₄ Fosfato                                         I^-1 Ioduro

                  CO^-2₃ Carbonato                                    O^-2 Oxido

Energia

Calor.- Energía en transito motivado por un diferencial de temperatura.
Temperatura.- Medida de la energía interna del cuerpo.
energía interna:
-Traslacional
-Rotacional
-vibracional
Formula:

Q=m*Cp*(Tf-Ti)

Cp= Capacidad calorífica
Ejemplo:
1) Q=m*Cp*(Tf-Ti)

m=Q/Cp*(Tf-Ti)                 m=5000cal/0.2cal/g*°C*(60°C)

m= 416.6666...g