Conceptos Esenciales de Química: Un Vistazo a la Concentración, Propiedades y Leyes Fundamentales
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La concentración se refiere a la cantidad de soluto presente en una masa o volumen determinado de solución o solvente. Puesto que términos como concentrado, diluido, saturado o insaturado son inespecíficos, existen diversas maneras de expresar con exactitud la cantidad de soluto en una solución.
Unidades de Concentración Química
Molaridad
La molaridad (M) se refiere al número de moles de soluto que están presentes por litro de solución. Por ejemplo, si una solución tiene una concentración molar de 2.5 M, sabemos que hay 2.5 moles de soluto por cada litro de solución. Es importante notar que el volumen de solvente no es tomado en cuenta, sino el volumen final de la solución.
Molalidad
Otra unidad de concentración comúnmente utilizada es la molalidad (m), la cual expresa el número de moles de soluto por kilogramo de solvente utilizados en la preparación de la solución.
Normalidad
La normalidad (N) es una medida de concentración que expresa el número de equivalentes de soluto por litro de solución. La definición de equivalentes de soluto depende del tipo de reacción que ocurre. Para reacciones entre ácidos y bases, el equivalente es la masa de ácido o base que dona o acepta exactamente un mol de protones (iones de hidrógeno).
Fracción Molar
La fracción molar (X) es una unidad química para expresar la concentración de un componente (soluto o solvente) en una disolución. Nos expresa la proporción en que se encuentran los moles de un componente con respecto a los moles totales de la disolución, que se calculan sumando los moles de soluto(s) y de disolvente.
Propiedades Coligativas y Fenómenos Físicos
Presión Osmótica
La presión osmótica (Π) es la presión que ejercen sobre un tabique semipermeable las sustancias entre las cuales se produce la ósmosis.
Punto de Ebullición
El punto de ebullición es aquella temperatura en la cual la presión de vapor del líquido iguala a la presión externa (o presión de vapor del medio) en el que se encuentra.
Presión de Vapor
La presión de vapor es la presión de la fase gaseosa o vapor de un sólido o un líquido sobre su fase condensada (líquida o sólida), para una temperatura determinada, en la que la fase condensada y el vapor se encuentran en equilibrio dinámico. Su valor es independiente de las cantidades de líquido y vapor presentes mientras existan ambas fases.
Electroquímica y Estructura Atómica
Leyes de Faraday de la Electrólisis
- Primera Ley de Faraday de la Electrólisis: La masa de una sustancia depositada en un electrodo durante la electrólisis es directamente proporcional a la cantidad de electricidad transferida a este electrodo. La cantidad de electricidad se refiere a la cantidad de carga eléctrica, que en general se mide en coulombs.
- Segunda Ley de Faraday de la Electrólisis: Para una determinada cantidad de electricidad (carga eléctrica), la masa depositada de una especie química en un electrodo es directamente proporcional al peso equivalente del elemento. El peso equivalente de una sustancia es su masa molar dividido por un entero que depende de la reacción que tiene lugar en el material.
Distribución Electrónica
La distribución electrónica es la disposición de los electrones de un átomo en los diferentes estados energéticos determinados por los orbitales en dicho átomo. Así, mediante la configuración electrónica se representan los diferentes estados de los electrones presentes en el átomo.
Constante de Equilibrio
En el equilibrio, las concentraciones de reactivos y productos permanecen constantes en determinadas condiciones de presión y temperatura. A la relación que hay entre estas concentraciones, expresadas en molaridad [mol/L], se le llama constante de equilibrio (K).
Átomo
El átomo es la porción material más pequeña de un elemento químico que interviene en las reacciones químicas y posee las propiedades características de dicho elemento.