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Formulario Esencial de Química: Nomenclatura, Estequiometría y Leyes de Gases

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Fórmulas Químicas y Nomenclatura Esencial

A continuación, se presenta una lista de compuestos químicos comunes con sus respectivas fórmulas:

  • Sulfuro de Hidrógeno: H₂S
  • Benceno: C₆H₆
  • Amoníaco: NH₃
  • Dióxido de Azufre: SO₂
  • Dióxido de Carbono: CO₂
  • Carbonato de Sodio: Na₂CO₃
  • Cloruro de Hidrógeno: HCl
  • Ácido Sulfúrico: H₂SO₄
  • Cloruro de Lantano: LaCl₃
  • Tricloruro de Hierro: FeCl₃
  • Ácido Acético: CH₃-COOH
  • Ácido Nítrico: HNO₃
  • Hidróxido de Sodio: NaOH
  • Nitrato de Calcio: Ca(NO₃)₂
  • Butano: C₂H₁₀ (Nota: La fórmula estándar del Butano es C₄H₁₀)
  • Hidróxido de Bario: Ba(OH)₂
  • Cloruro de Bario: BaCl₂
  • Carbonato de Calcio: CaCO₃
  • Óxido de Calcio: CaO
  • Propano: C₃H₈
  • Carburo de Calcio: CaC₂
  • Hidróxido de Calcio: Ca(OH)₂
  • Etino: C₂H₂
  • Cloruro de Aluminio: AlCl₃
  • Sulfato de Cinc: ZnSO₄
  • Cloruro de Calcio: CaCl₂
  • Sulfato de Aluminio: Al₂(SO₄)₃
  • Cloruro de Cinc: ZnCl₂
  • Hidróxido de Magnesio: Mg(OH)₂
  • Sulfato de Magnesio: MgSO₄
  • Óxido de Manganeso (IV): MnH₂ (Nota: La fórmula estándar del Óxido de Manganeso (IV) es MnO₂)
  • Cloruro de Manganeso (II): MnCl₂
  • Hidruro de Calcio: CaH₂
  • Metano: CH₄
  • Glucosa: C₆H₁₂O₆
  • Cloruro de Sodio: NaCl₂ (Nota: La fórmula estándar del Cloruro de Sodio es NaCl)

Conceptos Fundamentales de Química

Constantes y Masas

  • Número de Avogadro (NA): 6,02 × 10²³ moléculas = 1 mol
  • Masa Molar (Mm) del O₂: 32 g/mol (Moléculas)
  • Masa Atómica (Ma) del O: 16 g/mol (Átomos)

Leyes de los Gases

Condiciones Normales (CN)

Presión (P) = 1 atm, Temperatura (T) = 0 ºC.

Ecuación de los Gases Ideales

$$PV = nRT$$

Donde:

  • P: Presión (en atm o 760 mmHg)
  • V: Volumen (en L)
  • n: Moles
  • R: Constante de los gases ideales (0,082 atm·L/mol·K)
  • T: Temperatura (en K = ºC + 273)

Cálculo de Fórmulas y Composición

Composición Centesimal

  1. Calcular la Masa Molar (Mm) del compuesto (ej. HNO₃).
  2. Determinar los gramos de cada elemento presentes en la masa molar del compuesto (ej. En X g de HNO₃ hay X g de H, X g de N, X g de O₃).
  3. Dividir los gramos de cada elemento entre los gramos totales del compuesto y multiplicar por 100 para obtener el porcentaje (%).

$$\% \text{ Elemento} = \frac{\text{Masa del elemento}}{\text{Masa total del compuesto}} \times 100$$

Determinación de Fórmulas Empírica y Molecular

Fórmula Empírica (FE)

  1. Dividir los gramos de cada elemento por su Masa Atómica (Ma) para obtener los moles.
  2. Dividir todos los resultados de moles por el valor más pequeño obtenido.

Fórmula Molecular (FM)

Se determina a partir de la Fórmula Empírica (FE) y la Masa Molar (Mm) del compuesto.

Relaciones clave:

  • $$M_m = \frac{g \cdot R \cdot T}{P \cdot V}$$
  • $$(FE)_n = FM$$
  • $$n = \frac{M_m}{M_e}$$ (Donde $M_e$ es la Masa de la Fórmula Empírica)
  • $$X_n = Y$$ (Relación de subíndices)

Concentración de Disoluciones

La concentración describe la cantidad de soluto presente en una disolución.

Tipos de Concentración

  1. Riqueza o Porcentaje en Peso (% p/p)

    Gramos de soluto en 100 g de disolución.

    $$\% = \frac{\text{g soluto}}{\text{g disolución}} \times 100$$

  2. Molaridad (M)

    Moles de soluto en 1 L de disolución.

    $$M = \frac{\text{moles soluto}}{\text{V disolución (L)}}$$

  3. Molalidad (m)

    Moles de soluto por Kg de disolvente.

    $$m = \frac{n \text{ soluto}}{\text{Kg disolvente}}$$

  4. Fracción Molar (X)

    Relación entre los moles de un componente y los moles totales.

    • $$X_{\text{soluto}} = \frac{n_s}{n_s + n_d} = \frac{n_s}{n_t}$$
    • $$X_{\text{disolvente}} = \frac{n_d}{n_t} = \frac{n_d}{n_s + n_d}$$

Densidad de la Disolución

$$\rho = \frac{m}{V} = \frac{\text{Masa disolución}}{\text{Volumen disolución}}$$

Estequiometría y Rendimiento

Estequiometría de Reacciones

  1. Plantear la reacción química.
  2. Ajustar la reacción (balanceo).
  3. Razonar con los datos de la reacción (relación molar y de masas):

    $$\text{Moles A} + \text{Moles B} \rightarrow \text{Moles C} + \text{Moles D}$$

    $$\text{g A} + \text{g B} \rightarrow \text{g C} + \text{g D}$$

  4. Calcular la cantidad solicitada.

Rendimiento de una Reacción

Mide la eficiencia de la reacción química.

$$\text{Rendimiento} (\%) = \frac{\text{Cantidad real del producto obtenido}}{\text{Cantidad teórica del producto obtenido}} \times 100$$

Mezclas Gaseosas

Presiones Parciales (Ley de Dalton)

La presión parcial (Pparcial) es la presión que ejercería cada gas si ocupase él solo todo el volumen de la mezcla.

  • Presión Parcial (Px): $$P_x = \frac{n_x \cdot R \cdot T}{V}$$
  • Presión Parcial en función de la Fracción Molar: $$P_A = X_A \cdot P_t$$ (Donde $X_A = n_A / n_t$)
  • Presión Total (Pt): $$P_t = \frac{n_t \cdot R \cdot T}{V}$$
  • Suma de Presiones Parciales: $$P_t = P_A + P_B + \dots$$

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