Principios Fundamentales de la Química: Leyes, Modelos y Conceptos Clave

Leyes Fundamentales de la Química

Ley de Lavoisier

En toda reacción química, la masa permanece constante.

Ley de Proust

En toda reacción química, las masas de reactivos que se combinan guardan entre sí proporciones fijas cuando se forman los mismos productos.

Ley de Dalton

Cuando dos sustancias químicas se combinan para dar diferentes productos, las masas de una de las sustancias que se combina con una masa fija de la otra guardan entre sí proporciones expresables mediante números sencillos.

Ley de Gay-Lussac

Los volúmenes de los gases que intervienen en una reacción química, medidos en iguales condiciones de temperatura y presión, guardan entre sí proporciones expresables mediante números enteros sencillos.

Hipótesis de Avogadro

Un volumen dado de cualquier gas, medido en las mismas condiciones de temperatura y presión, contiene el mismo número de partículas.

Conceptos Clave

Mol

• De una sustancia química: es una cantidad de esa sustancia equivalente a su masa molecular expresada en gramos.
• De cosas: es una cantidad de esos objetos igual al número de Avogadro (6.02 x 10²³).

Mezclas

• Homogéneas: no se distinguen las sustancias que la forman.
• Heterogéneas: se distinguen las sustancias que la forman.

Solubilidad

Proporción máxima de soluto en una cantidad dada de disolvente. Depende de la temperatura.

Saturación: más soluto del que admite la disolución.

Ondas Electromagnéticas y Luz

Ondas Electromagnéticas

Son fenómenos de propagación en los que se propagan oscilaciones en campos eléctricos y magnéticos.

Comportamiento de la Luz

Como onda cuando viaja o interfiere, y como chorro de partículas (fotones) cuando es emitida o absorbida.

Espectros

Espectro de Emisión

Líneas de color que son claves para la identificación de elementos químicos. Sirvió para descubrir elementos nuevos.

Espectro de Absorción

Fondo de colores arco iris con líneas negras. Balmer encontró una fórmula para las líneas del espectro del hidrógeno.

Modelos Atómicos y Propiedades

Modelo Atómico de Bohr

• El electrón orbita alrededor del protón con movimiento circular uniforme (MCU) sin emitir energía.
• Solo son posibles algunos radios para las órbitas del electrón.
• El electrón tiende a ocupar la órbita de menor energía.
• El electrón puede pasar de un nivel a otro.
• Las longitudes de onda asociadas vienen dadas por la fórmula de Rydberg.

Ecuación de Onda

El modelo cuántico asocia a cada átomo una ecuación llamada ecuación de onda. Las soluciones de esa ecuación se llaman orbitales. Cada orbital implica un estado energético posible para los electrones del átomo. Un orbital viene a ser también una región de probabilidad de encontrar un electrón en ese estado.

Valencia

Número de electrones que se ceden, comparten o ganan en un enlace.

Radio Atómico

Estimación indirecta del tamaño que tendría un átomo interpretado como esférico.

Energía de Ionización

Es la energía que hay que suministrar a un átomo en estado gaseoso para arrancarle un electrón.

Electronegatividad

Medida indirecta de la fuerza con la que un átomo atrae los electrones que intervienen en un enlace. Se rige por la escala de Pauling.

Procesos Químicos y Termodinámica

Proceso Químico

Cambios de enlaces entre átomos.

Estequiometría

Estudio de las cantidades de cada sustancia que interviene en un proceso químico.

Principio Cero de la Termodinámica

1. Cuando dos sistemas termodinámicos entran en contacto térmico, fluye calor entre ellos hasta igualarse sus temperaturas.
2. Si un sistema termodinámico A está en equilibrio térmico con un sistema B y este lo está con C, A y C también están en equilibrio térmico.

Calor Específico

Capacidad calorífica por unidad de masa. Depende de la sustancia, el estado físico, la presión y el proceso (en gases).

Ley de Coulomb

La fuerza entre dos cargas es proporcional a su producto e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. La fuerza es atractiva entre cargas de distinto signo y repulsiva entre cargas del mismo signo.