Fundamentos de Química: Conceptos Esenciales, Leyes y Métodos de Separación

Métodos de Separación de Mezclas

Separación de Mezclas Heterogéneas

• Filtración: Se utiliza para separar sólidos insolubles de líquidos.
• Decantación: Permite separar sustancias inmiscibles (líquidos no mezclables o sólidos de líquidos).
• Centrifugación: Se consigue la sedimentación acelerada de la sustancia en el fondo del recipiente, útil para separar componentes de mezclas heterogéneas o suspensiones finas.

Separación de Mezclas Homogéneas

• Cromatografía: Este proceso se basa en la diferente velocidad a la que cada sustancia de la mezcla se extiende sobre una superficie determinada (fase estacionaria), arrastrada por un disolvente (fase móvil).
• Destilación: Se utiliza para separar distintas sustancias líquidas con diferentes puntos de ebullición o un sólido disuelto en un líquido.
• Cristalización: Se utiliza para separar solutos sólidos de sus disolventes líquidos, basándose en la formación de cristales puros.

Leyes Fundamentales de la Química

Leyes Ponderales

• Ley de Conservación de la Masa (Lavoisier)

  La masa no se crea ni se destruye, solo se transforma durante una reacción química.

• Ley de las Proporciones Definidas (Proust)

  Cuando se combinan dos o más elementos para formar un determinado compuesto, siempre lo hacen en una proporción fija y definida en masa.

• Ley de las Proporciones Múltiples (Dalton)

  Si dos elementos pueden combinarse entre sí para formar compuestos distintos, las masas de uno de ellos que se combinan con una masa fija del otro guardan entre sí una relación de números enteros sencillos.

Teoría Atómica de Dalton

1. Los elementos químicos están formados por partículas extremadamente pequeñas llamadas átomos.
2. Todos los átomos de un mismo elemento son idénticos en masa y propiedades. Los átomos de diferentes elementos son distintos.
3. Los compuestos están formados por la unión de átomos de dos o más elementos en proporciones fijas y sencillas.
4. Los átomos no se crean ni se destruyen en una reacción química; solo se reorganizan o redistribuyen.

Ley de los Volúmenes de Combinación (Gay-Lussac)

Cuando los gases se combinan para formar compuestos gaseosos, los volúmenes de los gases que reaccionan y los volúmenes de los gases que se forman, medidos ambos en las mismas condiciones de presión y temperatura, mantienen una relación de números enteros sencillos.

Conceptos Químicos Clave

Masa Atómica Relativa

La masa atómica relativa de un elemento es la masa que le corresponde a un átomo de ese elemento cuando se lo compara con un átomo patrón, que es el isótopo carbono-12 (¹²C).

Mol

El mol es la cantidad de sustancia que contiene tantas partículas (átomos, moléculas, iones, etc.) como las que hay en 0,012 kg (12 gramos) de carbono-12.

Composición Centesimal

Indica el porcentaje en masa de cada elemento que forma parte de un compuesto.

Fórmula Empírica

Es aquella que indica la relación más sencilla en que están combinados los átomos de cada uno de los elementos en un compuesto.

Fórmula Molecular

Expresa el número real de átomos de cada clase que forman la molécula de un compuesto.

Leyes de los Gases y Teoría Cinética

Leyes de los Gases Ideales

• Ley de Boyle-Mariotte

  A temperatura constante, el producto de la presión (P) y el volumen (V) de una cantidad fija de gas es constante (P·V = constante).

• Ley de Charles y Gay-Lussac (Volumen-Temperatura)

  A presión constante, el volumen de una cantidad fija de gas es directamente proporcional a su temperatura absoluta (V/T = constante).

• Ley de Dalton de las Presiones Parciales

  La presión total de una mezcla de gases coincide con la suma de las presiones parciales de todos los gases que la componen.

Teoría Cinética de los Gases

1. Los gases están formados por partículas (moléculas o átomos) muy pequeñas y separadas entre sí.
2. Las moléculas del gas se mueven de forma continua, rápida y al azar en todas direcciones.
3. Los choques entre las moléculas del gas y con las paredes del recipiente son elásticos (no hay pérdida de energía cinética).
4. La energía cinética media de las moléculas es directamente proporcional a la temperatura absoluta de la muestra de gas.