Fundamentos de Química: Materia, Leyes Ponderales y Estequiometría

La materia

• Sustancias puras: Simples (elementos) o compuestos.
• Mezclas:
  • Homogéneas (disoluciones): Composición uniforme.
  • Heterogéneas: Pueden observarse a simple vista.

Primeras leyes químicas

Leyes ponderales (referentes a masas)

• Ley de conservación de la masa: La masa de los reactivos coincide con la masa de los productos obtenidos.
• Ley de proporciones definidas: Se combinan dos elementos para originar uno en una proporción fija.
• Ley de las proporciones múltiples: Se combinan dos elementos para originar varios; se cumple que, mientras la cantidad de un elemento permanece constante, la cantidad del otro varía según una relación de números enteros y sencillos.

Leyes volumétricas (referentes a volúmenes)

• Ley de los volúmenes de combinación: Los volúmenes de los gases reaccionantes y los de los gases obtenidos guardan entre sí una relación entera y sencilla.
• Hipótesis de Avogadro: Volúmenes iguales de gases diferentes, a la misma presión (P) y temperatura (T), contienen el mismo número de partículas.

Cantidad de materia

• Masa atómica de un elemento: Es la masa relativa de uno de sus átomos (comparada con doce unidades de carbono).
• Masa molecular de un compuesto: Es la suma de las masas atómicas de los elementos, multiplicadas cada una por el subíndice que lleva en dicha fórmula.
• Mol (unidad de cantidad de sustancia): Cantidad de sustancia que contiene tantas partículas como átomos hay en 12 g de C-12. Se sabe que en 12 g de C-12 hay 6,022 × 10²³ átomos.
• Masa molar: Es la masa de un mol. El valor numérico de la masa molar coincide con el valor numérico de la masa atómica, molecular o iónica. Se expresa en g/mol o en kg/mol.
• Composición centesimal: Porcentaje en masa de cada uno de los elementos que integran un compuesto.

Determinación de fórmulas

Fórmulas empíricas

1. Se divide el porcentaje en masa de cada elemento entre su masa molar.
2. Se dividen los cocientes obtenidos entre el más pequeño de ellos.
3. Si los nuevos cocientes son números enteros, serán los subíndices en la fórmula; si no, se vuelven a dividir hasta que se obtengan números enteros.

Fórmulas moleculares

1. Se determina la masa molecular del compuesto.
2. Se calcula su fórmula empírica.
3. Se divide la masa molecular entre la masa de la fórmula empírica.
4. Se multiplican los subíndices de la empírica por el resultado del cociente anterior.