Fundamentos Esenciales de la Química: Materia, Mol y Leyes de los Gases
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Conceptos Fundamentales de la Materia
Materia
Todo aquello que tiene dos propiedades esenciales: masa (m) y volumen.
Sustancias Puras
Tienen composición constante y propiedades definidas.
Mezcla
Contiene al menos dos sustancias puras. Las sustancias químicas conservan sus características y es posible separarlas por procesos físicos. La composición de una mezcla no tiene por qué mantenerse constante.
Pueden ser:
- Heterogéneas: La distribución de las partículas no es uniforme.
- Homogéneas (Disoluciones): La distribución de las partículas es uniforme.
Mol
Es la cantidad de materia que contiene tantas entidades elementales como átomos hay en 12 g de carbono-12. Un mol de partículas contiene el Número de Avogadro ($N_A$).
Molécula
La parte estable más pequeña de una sustancia que mantiene sus características.
Leyes Ponderales (Relaciones de Masa)
Estas leyes rigen las relaciones de masa en las reacciones químicas.
Ley de Lavoisier (Conservación de la Masa)
Para una reacción química, la masa de los productos debe ser igual a la de los reactivos.
Ley de Proust (Proporciones Definidas)
Muestras diferentes de un mismo compuesto siempre contienen a los elementos constituyentes en las mismas proporciones en masa.
Ley de Dalton (Proporciones Múltiples)
Si dos elementos se pueden combinar para formar más de un compuesto, las masas de un elemento que se combinan con la masa fija de otro elemento se encuentran en relaciones de números enteros sencillos.
Leyes Volumétricas (Comportamiento de Gases)
Los gases se caracterizan por experimentar grandes cambios en su volumen en respuesta a los cambios de presión y temperatura, y por mezclarse perfectamente entre ellos.
Ley de Boyle-Mariotte (Relación Presión-Volumen)
A temperatura constante, el volumen ocupado por un gas es inversamente proporcional a la presión que soporta.
Ley de Charles y Gay-Lussac (Relación Volumen-Temperatura)
A presión constante, el volumen ocupado por un gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta a la que se encuentra.
Ley de los Volúmenes de Combinación de Gay-Lussac
Cuando dos elementos gaseosos se combinan para formar un compuesto gaseoso, los volúmenes de gases que reaccionan y que se producen están en una relación de números sencillos.
Ley de Avogadro
En condiciones iguales de presión y temperatura, volúmenes iguales de gases diferentes tienen el mismo número de moléculas.
Volumen
El volumen que ocupa una determinada cantidad de gas, a presión constante, es directamente proporcional a su temperatura absoluta. (Nota: Esta es una reiteración de la Ley de Charles y Gay-Lussac).