Fundamentos Esenciales de Química: Disoluciones, Reacciones y Nomenclatura Inorgánica

Conceptos Fundamentales de Química

Disoluciones

• Disolución: Mezcla homogénea formada por uno o más solutos y un disolvente.
• Soluto: Componente de la disolución que está en menor proporción.
• Disolvente: Componente de la disolución que está en mayor proporción.
• Porcentaje en masa (% masa): Se calcula como (masa del soluto / masa de la disolución) × 100.

  Fórmula: %masa = (m_soluto / m_disolución) × 100

Estequiometría y Cantidad de Sustancia

• Mol: Cantidad de sustancia que contiene el número de Avogadro de unidades (átomos o moléculas), aproximadamente 6,02 × 10²³.
• Masa molar: Masa que tiene un mol de dicha sustancia. Coincide con su masa molecular expresada en g/mol.

Reacciones Químicas

• Reacción química: Proceso mediante el cual una o varias sustancias iniciales, llamadas reactivos, se transforman en otras distintas, denominadas productos.

Tipos de Cambios

• Cambio físico: No se crean nuevas sustancias.
• Cambio químico: Se producen nuevas sustancias.

Teoría de las Colisiones

Según la teoría de las colisiones, las moléculas de los reactivos deben colisionar unas con otras para que ocurra una reacción.

• Consecuencia: Se rompen los enlaces en los reactivos y se forman los productos.
• Para que el choque sea eficaz, se requieren dos condiciones:
  1. Energía suficiente: Las moléculas deben colisionar con la energía mínima necesaria para romper los enlaces entre los átomos de los reactivos. Esta energía mínima se denomina energía de activación.
  2. Orientación adecuada: La orientación de las moléculas en el momento del choque debe ser la correcta para que los enlaces puedan romperse y formarse eficazmente.

Clasificación de las Reacciones Químicas según la Energía

• Reacciones exotérmicas: Liberan energía al entorno (ejemplo: combustión de una vela).
• Reacciones endotérmicas: Absorben energía del entorno (ejemplo: reacción de bicarbonato con vinagre).

Nomenclatura de Compuestos Inorgánicos

Ácidos Hidrácidos

• Ácido fluorhídrico: HF
• Ácido clorhídrico: HCl
• Ácido bromhídrico: HBr
• Ácido yodhídrico: HI
• Ácido sulfhídrico: H₂S
• Ácido selenhídrico: H₂Se
• Ácido telurhídrico: H₂Te

Hidruros No Metálicos (Nomenclatura Tradicional)

• CH₄: Metano
• SiH₄: Silano
• BH₃: Borano
• NH₃: Amoníaco
• PH₃: Fosfano
• AsH₃: Arsano
• SbH₃: Estibano

Ácidos Oxoácidos

Ejemplos de ácidos oxoácidos con diferentes elementos centrales y sus estados de oxidación:

• Halógenos (Cl, Br, I):
  • HClO: Ácido hipocloroso (+1)
  • HClO₂: Ácido cloroso (+3)
  • HClO₃: Ácido clórico (+5)
  • HClO₄: Ácido perclórico (+7)
• Azufre, Selenio, Telurio (S, Se, Te):
  • H₂SO₃: Ácido sulfuroso (+4)
  • H₂SO₄: Ácido sulfúrico (+6)
• Nitrógeno (N):
  • HNO: Ácido hiponitroso (+1) (Nota: La fórmula común para el ácido hiponitroso es H₂N₂O₂, pero se mantiene la del documento original)
  • HNO₂: Ácido nitroso (+3)
  • HNO₃: Ácido nítrico (+5)
• Fósforo (P):
  • H₃PO₃: Ácido fosforoso (+3)
  • H₃PO₄: Ácido fosfórico (+5)
• Carbono (C):
  • H₂CO₃: Ácido carbónico (+4)

Valencias y Estados de Oxidación Comunes

Listado de elementos y algunas de sus valencias o estados de oxidación más comunes:

• Valencia 3: Boro (B), Aluminio (Al)
• Valencias 1, 2: Cobre (Cu), Mercurio (Hg)
• Valencias 1, 3: Oro (Au)
• Valencias 2, 3: Hierro (Fe), Cobalto (Co), Níquel (Ni)
• Valencias 2, 4: Estaño (Sn), Plomo (Pb), Platino (Pt), Iridio (Ir)
• Valencia 1: Hidrógeno (H)
• Valencias 2, 4: Carbono (C), Silicio (Si)
• Valencias 1, 3, 5: Nitrógeno (N), Fósforo (P), Arsénico (As), Antimonio (Sb)
• Valencias 2, 4, 6: Oxígeno (O), Azufre (S), Selenio (Se), Telurio (Te)
• Valencias 1, 3, 5, 7: Flúor (F), Cloro (Cl), Bromo (Br), Yodo (I)

Cifras Significativas

Las cifras significativas son los dígitos de un número que tienen un significado en la medición o cálculo.

1. Todos los números distintos de cero son significativos.

   Ejemplo: 3,14159 (seis cifras significativas)

2. Todos los ceros entre números significativos son significativos.

   Ejemplo: 2,034 (cuatro cifras significativas)

3. Los ceros a la izquierda del primer número distinto de cero no son significativos. Estos ceros solo indican la posición del punto decimal.

   Ejemplos: 0,012 (dos cifras significativas), 0,02034 (cuatro cifras significativas)

4. En un número con cifras decimales, los ceros a la derecha de números distintos de cero son significativos.

   Ejemplos: 0,0670 (tres cifras significativas), 20,00 (cuatro cifras significativas)