Apuntes, resúmenes, trabajos, exámenes y ejercicios de Química de Bachillerato

Conceptos Clave en Química

Estequiometría y Cantidad de Sustancia

• En 1 mol de H hay 6.022 x 10²³ átomos de H.
• En 1 mol de H₂ hay 6.022 x 10²³ moléculas de H₂ o 12.044 x 10²³ átomos de H.
• En 1 mol de CCl₄ hay 6.022 x 10²³ moléculas de tetracloruro de carbono, o 6.022 x 10²³ átomos de C y 24.088 x 10²³ átomos de Cl.

Masa Molar

La masa molar (representada por la letra M) es la masa de un mol de átomos, moléculas o iones. Se expresa en kg/mol o g/mol. La relación entre moles (n), masa (m) y masa molar (M) es: n (mol) = m (g) / M (g/mol).

Composición y Fórmulas de Compuestos

• Composición centesimal: Indica el porcentaje en masa de cada elemento que forma parte de un compuesto.
• Fórmula empírica: De un compuesto, indica la relación más sencilla

Estados de Oxidación Comunes de Elementos Químicos

A continuación, se presenta una lista de los estados de oxidación más comunes para diversos elementos:

• +1: Hidrógeno (H), Litio (Li), Sodio (Na), Potasio (K), Rubidio (Rb), Cesio (Cs), Francio (Fr), Plata (Ag).
• +2: Berilio (Be), Magnesio (Mg), Calcio (Ca), Estroncio (Sr), Bario (Ba), Radio (Ra), Cadmio (Cd), Zinc (Zn).
• +3: Boro (B), Aluminio (Al), Galio (Ga), Indio (In), Talio (Tl).
• Carbono (C): -4, +2, +4.
• Silicio (Si), Germanio (Ge), Estaño (Sn), Plomo (Pb): +2, +4.
• Nitrógeno (N), Fósforo (P), Arsénico (As), Antimonio (Sb): -3, +3, +5.
• Bismuto (Bi): +3, +5.
• Azufre (S), Selenio (Se), Telurio (Te), Polonio (Po): -2, +2, +4, +6.
• Flúor (F): -1.
• Cloro (Cl), Bromo (Br), Yodo (I), Astato (At): -

Ley de Hess

La Ley de Hess establece que: “Si una reacción química puede producirse en varias etapas, reales o teóricas, su variación de entalpía es igual a la suma de las entalpías de las reacciones intermedias”.

El carácter de función de estado de la entalpía hace que la variación de entalpía para un sistema que evoluciona desde un estado inicial a un estado final sea independiente de la trayectoria seguida. Esto quiere decir que si una reacción puede llevarse a cabo de modo directo o a través de varias reacciones intermedias, la variación de entalpía tiene el mismo valor en ambos casos.

Cálculo de la Entalpía

Hay dos formas principales de calcular la entalpía de una reacción:

• Ley de Hess Directa: Podemos calcular la entalpía

Modelos Atómicos

Modelo Atómico de Thomson

Basándose en los tubos de descarga de gases, supuso que el átomo tenía una estructura interna. Los electrones, de pequeña masa, estarían incrustados en una esfera de carga positiva, responsable de la mayor parte de la masa del átomo. La imagen del átomo era la de una esfera uniforme con los electrones incrustados. El conjunto era eléctricamente neutro. Este modelo podía explicar la formación de iones: si el átomo pierde electrones, queda cargado positivamente y forma un catión; si el átomo gana electrones, forma un anión.

Modelo Atómico de Rutherford

Estudiaron las desviaciones que sufrían las partículas radiactivas alfa (α) (partículas de masa relativamente elevada y carga positiva)... Continuar leyendo "Evolución de los Modelos Atómicos y Conceptos Fundamentales" »

Tipos de Enlace Químico

Enlace Iónico

Se forma entre átomos con electronegatividad muy diferente (generalmente metal-no metal).

Enlace Covalente

Se forma entre átomos con electronegatividad muy altas (generalmente no metal-no metal).

Enlace Metálico

Se forma entre átomos con electronegatividad muy baja y similares (metal-metal).

Propiedades de los Compuestos Iónicos

• A temperatura ambiente son sólidos frágiles.
• Presentan altos puntos de fusión y ebullición.
• Son duros y frágiles: los sólidos iónicos son muy compactos y cuesta mucho rayarlos. Son frágiles porque un golpe seco altera la red, haciendo que se enfrenten iones del mismo signo, lo que provoca la ruptura.

Enlace Covalente y Polaridad Molecular

La polaridad de una molécula depende... Continuar leyendo "Enlaces Químicos: Tipos, Propiedades y Fuerzas Intermoleculares Esenciales" »

Fundamentos de Termodinámica: Procesos, Entalpía y Entropía

Trabajo de Presión-Volumen

El trabajo de presión-volumen se define como: W = -PΔV.

• Aumento de volumen del gas: ΔV = S · Δh
• Fuerza: F = P · S

Procesos Termodinámicos Fundamentales

Procesos Isotérmicos (T = constante)

En un proceso isotérmico, la temperatura (T) se mantiene constante. Esto implica que la variación de energía interna (ΔU) es cero.

• Relación: ΔU = 0 → Q = -W
• Descripción: El calor (Q) intercambiado entre el sistema y el entorno es igual al trabajo (W) desarrollado por o sobre el sistema.

Procesos Adiabáticos (Q = 0)

En un proceso adiabático, no hay intercambio de calor (Q) con el entorno.

• Relación: Q = 0 → ΔU = W
• Descripción: La variación de energía interna

Bioelementos

Los bioelementos son elementos químicos que constituyen la materia viva.

Bioelementos Primarios

Son indispensables para la formación de biomoléculas orgánicas:

• Glúcidos
• Lípidos
• Proteínas
• Ácidos nucleicos

Los bioelementos primarios establecen enlaces covalentes estables.

Bioelementos Secundarios

Son indispensables para la vida de la célula y se encuentran en mayor o menor proporción en los seres vivos. Se clasifican en:

• Bioelementos abundantes: superiores al 0,1%.
• Oligoelementos: inferiores al 0,1%.

Bioelementos Más Abundantes

• El sodio, el potasio y el cloro se encuentran disueltos en los medios internos y en el interior de las células, formando iones.
• El calcio se encuentra en forma de carbonato.

El Agua

Los organismos obtienen el agua... Continuar leyendo "Bioelementos, Agua y Sales Minerales: Componentes Esenciales de la Vida" »

El Método Científico

• Método Científico: Pasos ordenados que nos ayudan a dar solución a un problema o tema.
• Observación: **Observar** los fenómenos con **atención** y **previo conocimiento**.
• Planteamiento del Problema: **Transformar** la observación en una pregunta. Implica la relación de **dos variables**: la **independiente** (causa) y la **dependiente** (efecto).
• Hipótesis: **Explicación tentativa** del problema que **debe ser puesta a prueba**.
• Experimentación: **Diseñar y ejecutar pruebas** para **verificar la hipótesis**, a menudo en un **laboratorio**.
• Análisis de Resultados: **Recopilación e interpretación** de los datos obtenidos en la experimentación.
• Conclusión: **Juicio final** o **inferencia** obtenida después del

Fundamentos de la Estructura Atómica

Modelos Atómicos y Principios Cuánticos

Niels Bohr

Cuando se descubrió el electrón, Bohr postuló que debían existir distintos niveles energéticos dentro del mismo átomo, representados como órbitas circulares.

1. Cuantización de la Energía: La energía del electrón dentro del átomo está cuantizada. Mientras el electrón se encuentra en las órbitas estacionarias, el electrón no emite ni absorbe energía.
2. Órbitas Circulares: Las órbitas son circulares alrededor del átomo. Cuanto mayor sea la órbita:
   • Más alejado está del núcleo.
   • Más energía posee.
3. Emisión de Radiación: La variación de energía se emite en forma de radiación (luz) y origina el espectro correspondiente.

Principio de Exclusión