lunes, 26 de julio de 2010

OXIDO REDUCCIÓN



Las reacciones de reducción-oxidación (también conocidas como reacciones redox) son las reacciones de transferencia deelectrones. Esta transferencia se produce entre un conjunto de elementos químicos, uno oxidante y uno reductor (una forma reducida y una forma oxidada respectivamente).

Para que exista una reacción redox, en el sistema debe haber un elemento que ceda electrones y otro que los acepte:

  • El agente reductor es aquel elemento químico que suministra electrones de su estructura química al medio, aumentando suestado de oxidación, es decir; oxidándose.
  • El agente oxidante es el elemento químico que tiende a captar esos electrones, quedando con un estado de oxidación inferior al que tenía, es decir; reducido.

Cuando un elemento químico reductor cede electrones al medio se convierte en un elemento oxidado, y la relación que guarda con su precursor queda establecida mediante lo que se llama un par redox. Análogamente, se dice que cuando un elemento químico capta electrones del medio se convierte en un elemento reducido, e igualmente forma un par redox con su precursor reducido.

Dentro de una reacción global redox, se da una serie de reacciones particulares a las cuales se les llama semirreacciones o reacciones parciales.

2 Na+ + 2 Cl → 2 Na + Cl2

o más comúnmente:

2 NaCl → 2 Na + Cl2

La tendencia a reducir u oxidar a otros elementos químicos se cuantifica por el potencial de reducción, también llamado potencial redox.

Una titulación redox es una en la que un indicador químico indica el cambio en el porcentaje de la reacción redox mediante el viraje de color entre el oxidante y el reductor.


EQUILIBRIO QUIMICO

Consideremos dos cuerpos en contacto térmico. Si entre dichos cuerpos no existe flujo de calor entonces se dice que ambos cuerpos se encuentran en equilibrio térmico.

El parámetro termodinámico que caracteriza el equilibrio térmico es la temperatura. Cuando dos cuerpos se encuentran en equilibrio térmico, entonces estos cuerpos tienen la misma temperatura.

En realidad, el concepto de equilibrio térmico desde el punto de vista de la Termodinámica requiere una definición más detallada que se presenta a continuación.


DEFINICIÓN DE CAMBIO QUÍMICO:Para poder dar una definición más precisa del concepto de equilibrio térmico desde un punto de vista termodinámico es necesario definir algunos conceptos.

Dos sistemas que están en contacto mecánico directo o separados mediante una superficie que permite la transferencia de calor lo que se conoce como superficie diatérmica, se dice que están en contacto térmico.

Consideremos entonces dos sistemas en contacto térmico, dispuestos de tal forma que no puedan mezclarse o reaccionar químicamente. Consideremos además que estos sistemas están colocados en el interior de un recinto donde no es posible que intercambien calor con el exterior ni existan acciones desde el exterior capaces de ejercer trabajo sobre ellos. La experiencia indica que al cabo de un tiempo estos sistemas alcanzan un estado de equilibrio termodinámico que se denominará estado de equilibrio térmico recíproco o simplemente deequilibrio térmico.

El concepto de equilibrio térmico puede extenderse para hablar de un sistema o cuerpo en equilibrio térmico. Cuando dos porciones cualesquiera de un sistema se encuentran enequilibrio térmico se dice que el sistema mismo está en equilibrio térmico o que es térmicamente homogéneo.


MODIFICACIONES DE LA SITUACIÓN DE EQUILIBRIO

PRINCIPIO DE LE CHATELIER

"Cuando un sistema que se encuentra en la situación de equilibrio químico es sometido a una modificación (por ejemplo una variación de temperatura, variación de la concentración de una de las especies presentes en el equilibrio, variación de la presión u otra ), busca una nueva posición de equilibrio y al hacerlo contrarresta la modificación"

EFECTO DE VARIACIÓN DE LA TEMPERATURA SOBRE EL EQUILIBRIO.

Antes de empezar a tratar el asunto propiamente tal, es necesario hacer ciertas precisiones en los diagramas de energía potencial versus coordenada de reacción. Existen dos tipos de diagramas:

a) los que corresponden a reacciones que liberan calor o reacciones exotérmicas en que las moléculas de reactivos almacenan más energía potencial que los productos y

b) los que corresponden a reacciones que absorben calor o reacciones endotérmicas donde las moléculas de los productos son las que almacenan más energía potencial que las de los reactivos.

En estos casos la energía almacenada se asocia, en vez de la energía potencial, a una función de estado termodinámica llamada entalpía o "contenido de calor" ( H ), que veremos con más detalle en otra unidad. Así en el transcurso de una reacción hay una variación de la entalpía o Δ H que corresponde al calor transferido desde el interior de las moléculas al exterior de ellas o viceversa.



MAGNITUDES FUNDAMENTALES DE CAMBIO

INTRODUCCIÓN A LOS CALCULOS ESTEQUIOMÉTRICOS

EJERCICIOS ESPECIALES INTRODUCTORIOS DE LA ESTEQUIOMETRÍA CON CONDICIONES NORMALES Y ECUACIÓN DE LOS GASES. Ar A = 9 g/mol; Ar B = 16 g/mol y Ar C = 1 g/mol

1.- Dada la Ecuación Química A2BC3 (g) = 2 AC (g) + BC (g)

¿ Cuántas moléculas de AC se producen al reaccionar 1 molécula de A2BC3?

Notación Química, Definición de Ecuación Nivel Submicroscópico

1; 2; 3; N; 3N

2.- ¿ Cuántos moles de moléculas de AC se producen al reaccionar los 74 g. de A2BC3?

Notación Química, Definición de Ecuación Nivel Macroscópico

N; 2; 2N; 4N; 4

3.- ¿ Cuántos gramos de BC se obtienen al reaccionar 74 g de A2BC3?

Notación Química, Definición de Ecuación Nivel Macroscópico Mol, Peso Molecular

17g; 34g; 68g; 74g; 148g

4- ¿ Qué volumen del gas AC se produce simultáneamente, medido éste en C.N.?

Notación Química, Definición de Ecuación Nivel Macroscópico Mol, Peso Molecular,

Volumen Molar de gases en Condiciones Normales de P y T.

5,6L; 11,2L; 22,4L; 44,8L; 89,6L

5.- ¿ Cuál es el volumen total del sistema después de reaccionar totalmente los 74 g de A2BC3 si la Presión es de 1 atm y la temperatura 0 °C

22,4L; 24,2L; 134,4L; 179,2; 44,8L

6.- ¿ Cuál es la densidad del sistema en C.N. o TPE terminada completamente la reacción ?

densidad = masa mezcla / Volumen de la mezcla

3,3g/L; 3,05g/L; 0,55g/L; 0,413g/L; 1,65g/L;

7.- Para el sistema de reacción 1N2 + 3 H2 = 2NH3

Reacciona 1 mol de N2 por cada unidad de tiempo transcurrido.

a) Complete la siguiente tabla calculando lo que se indica.

b) Grafique X en función del tiempo transcurrido.

c) Grafique los nt de todas las especies en función de X.

d)¿Cuántos moles de NH3 existen cuando los moles de N2 e H2 son iguales?

e)¿Cuál es el valor límite o máximo que puede alcanzar X ?

a)

tiempo

Dn N2

( nt N2 - ni N2)

nt N2-Dn N2 / 1

Dn H2

(nt H2 - ni H2)

nt H2-Dn H2 / 3

Dn NH3

(nt NH3 - ni NH3)

nt NH3+Dn NH3 / 2 X
0 0 7 0 0 15 0 0 3 0 0
1 -1 6 1 -3 12 1 +2 5 1 1
2 -2 5 2 -6 9 2 +4 7 2 2
3 -3 4 3 -9 6 3 +6 9 3 3
4 -4 3 4 -12 3 4 +8 11 4 4
5 -5 2 5 -15 0 5 +10 13 5 5
6

Observar: -Dn N2 / 1 = -Dn H2 / 3 = +Dn NH3 / 2 = X

Esta relación es, para este caso, la importante CONDICIÓN DE ESTEQUIOMETRÍA

b.- El gráfico de X en función del tiempo.

La razón de transformación X = Dn / Coeficiente Estequiométrico, es también asociada a la coordenada de avance de la reacción, en este caso, el avance es lineal e igual en relación al tiempo puesto que hemos señalado que " reacciona 1 mol de N2 por cada unidad de tiempo transcurrido ". Sin embargo la relación puede ser de otro tipo (una curva de cualquier tipo) y está relacionada con el concepto de velocidad de la reacción.

NOTA:

EN LOS GRÁFICOS LA COORDENADA DE AVANCE DE REACCIÓN X SE SEÑALA COMO R.

c.- Gráfico de los nt de todas las especies en función de X.

jueves, 22 de julio de 2010

SOLUCIONES

La solubilidad es la cantidad máxima de un soluto que puede disolverse en una cantidad dada de solvente a una determinada temperatura.

factores que afectan la solubilidad:

a) Superficie de contacto: La interacción soluto-solvente aumenta cuando hay mayor superficie de contacto y el cuerpo se disuelve con más rapidez ( pulverizando el soluto).

b) Agitación: Al agitar la solución se van separando las capas de disolución que se forman del soluto y nuevas moléculas del solvente continúan la disolución

c) Temperatura: Al aument6ar la temperatura se favorece el movimiento de las moléculas y hace que la energía de las partículas del sólido sea alta y puedan abandonar su superficie disolviéndose.

d) Presión: Esta influye en la solubilidad de gases y es directamente proporcional


modo de expresar las concentraciones:

porcentaje peso a peso :indica el peso de soluto por cada 100 unidades de peso de la solución.


porcentaje peso a volumen: indica el número de gramos de soluto que hay en cada 100 ml de solución.

miércoles, 21 de julio de 2010

EL CONCEPTO DE MOL Y SUS APLICACIONES


El valor 6,023 10exp23 fué determinado por Avogadro mediante cálculos estadísticos acerca de sistemas gaseosos y de ahí que se reconoce como el Número de Avogadro ( N ).
N = 6,023 .10exp 23
Este valor pasa a ser de importancia central en la química cuantitativa y es la base de la definición del concepto de mol.

DEFINICIÓN DE MOL Un Mol es 6,023 10 23 unidades:

Cantidad de sustancia que contiene el mismo número de unidades elementales (átomos, moléculas, iones, etc.) que el número de átomos presentes en 12 g de carbono 12.

Cuando hablamos de un mol, hablamos de un número específico de materia. Por ejemplo si decimos una docena sabemos que son 12, una centena 100 . Este número se conoce como Número de Avogadro y es un número tan grande que es difícil imaginarlo.

ECUACIÓN DE LOS GASES IDEALES:

Para dar adecuada respuesta a la pregunta planteada es necesario averiguar las relaciones matemáticas que expresan el comportamiento de las dis

tintas variables que determinan el estado de un sistema gaseoso. Un sistema gaseoso se encuentra en un estado definido cuando, además de precisarse la naturaleza del gas, se conocen tres de las siguientes cuatro variables:

n = Número de moles, V = Volumen, P = Presión y t = temperatura.


La ecuación que describe normalmente la relación entre la presión, el volumen, la temperatura y la cantidad (en moles) de un gas ideal es:

P \cdot V = n \cdot R \cdot T \,\!

Donde:




PROPIEDADES FISICOQUIMICAS DE LAS SUSTANCIAS PURAS

Los tipos de enlaces, la direccionalidad de éstos, los rasgos eléctricos y otras características moleculares determinan las propiedades fisicoquímicas de las sustancias.

Parece conveniente referirse en éste momento a la fortaleza comparada de los distintos tipos de enlaces interatómicos. La fortaleza del enlace está dada por la energía necesaria para romper el enlace y ésta a su vez es directamente proporcional a la energía de estabilización o energía liberada cuando el enlace se forma.

El enlace covalente es el más fuerte, lo sigue el iónico y finalmente el metálico que

es el más devil

.