Apuntes, resúmenes, trabajos, exámenes y problemas de Química

Defectos en Estructuras Cristalinas

La disposición real de los átomos en un material difiere de la posición ideal esperada según su estructura cristalina. Estas desviaciones se conocen como **defectos cristalinos**.

Tipos de Defectos

Los defectos cristalinos se clasifican principalmente en:

• Defectos puntuales
• Defectos lineales (o dislocaciones)
• Defectos superficiales

Defectos Puntuales

Son discontinuidades en la red que involucran uno o varios átomos. Estos defectos pueden generarse por el movimiento de los átomos al ganar energía por calentamiento.

Tipos de Defectos Puntuales:

• Vacancias: Puntos de red vacíos en la estructura del material.
• Átomos sustitucionales: Átomos de un tipo que reemplazan a los átomos originales en la red.
• Átomos intersticiales:

Propiedades Periódicas de los Elementos

Radio Atómico

El radio atómico es una propiedad que describe el tamaño de un átomo. Su comportamiento en la tabla periódica es el siguiente:

• En los grupos: aumenta a medida que descendemos, ya que cada elemento tiene un nivel de energía más que el anterior.
• En los periodos: disminuye hacia la derecha, debido a que los núcleos son cada vez más positivos (más protones) y, por lo tanto, atraen con más fuerza a los electrones.

Radio Iónico

El radio iónico se refiere al tamaño de un ion. Se pueden distinguir tres casos:

• Cationes: a medida que aumenta la carga positiva, el radio disminuye (A⁺ > A²⁺ > A³⁺). Al tener menos electrones, el núcleo los atrae con más fuerza.
• Aniones: a medida que aumenta

Algunos compuestos iónicos presentan buena solubilidad en el agua, de manera que al disolverse, se disocian en sus iones. Sin embargo, otras substancias iónicas con menor solubilidad se disolverían dando lugar a un estado de equilibrio entre los iones disueltos y la parte de la sal que no se ha disuelto (precipitado, fase sólida). Estamos hablando de una disolución saturada (aquella que contiene la máxima cantidad de soluto disuelto a una Tª determinada). Por tanto, ahora nos presentamos ante un problema de equilibrio donde se hace necesario el uso de una nueva constante de equilibrio: K_s o producto de solubilidad (concentraciones molares de las especies disueltas elevadas a sus respectivos coeficientes estequiométricos).

Efecto Ion

Rendimiento de una Reacción

Existe la idea errónea de que las reacciones progresan hasta que los reactivos se consumen totalmente, o al menos, que el reactivo limitante se consume en su totalidad. El rendimiento se define como la cantidad real de producto obtenida, dividida por la cantidad teórica máxima que se podría obtener, multiplicada por 100.

Rendimiento: (Cantidad real obtenida / Cantidad teórica máxima) x 100

Rendimiento teórico: Cantidad de producto que debería formarse si todo el reactivo limitante se consumiera en la reacción.

Rendimiento real: Cantidad de producto que realmente se ha formado.

Razones para un rendimiento menor al 100%:

• Es posible que no todos los reactivos reaccionen completamente.
• Pueden ocurrir reacciones laterales

Propiedades y Transformaciones de la Materia

Se denomina materia a todo lo que existe y ocupa un lugar en el espacio. Las sustancias, por otro lado, son los distintos tipos de materia.

Propiedades de la Materia

La materia posee dos tipos principales de propiedades:

• Propiedades Extensivas: Dependen de la cantidad de materia. Ejemplos: peso, volumen.
• Propiedades Intensivas: No dependen de la cantidad de materia, sino del tipo. Generalmente, se aprecian con los sentidos (ej. color) o son propiedades específicas (ej. punto de ebullición).

Transformaciones de la Materia

La materia experimenta dos tipos de transformaciones:

• Transformaciones Físicas: Alteran el estado o la forma, pero la sustancia permanece igual. Son cambios reversibles. Ejemplos: congelación

Ramas de la Química

• Química orgánica: Son los compuestos que contienen carbono.
• Química inorgánica: Son todos los elementos, excepto los que contienen carbono.
• Química analítica: Trata de identificar la composición cualitativa y cuantitativa de las sustancias.
• Fisicoquímica: Estudia los principios físicos que rigen la estructura de la materia y las transformaciones químicas.
• Bioquímica: Estudia las reacciones químicas de los seres vivos.

Conceptos Básicos

• Materia: Todo lo que ocupa un lugar en el espacio.
• Masa: La cantidad de materia.
• Energía: Todo lo que puede realizar un trabajo.
• Peso: Fuerza con la que la Tierra atrae un objeto.
• Inercia: Es la tendencia de un cuerpo a mantenerse en reposo o en movimiento.

Estados de la Materia

Estado Sólido

Es... Continuar leyendo "Explorando la Química: Fundamentos, Estados de la Materia y Teoría Atómica" »

REACCIONES REVERSIBLES: El proceso químico se puede dar de reactantes a productos y de productos a reactantes. Estas reacciones se encuentran en equilibrio químico.

REACCIONES IREVERSIBLES: Se desplaza en una sola dirección, por lo tanto se han consumido todos los reactantes. No hay constante de equilibrio.

EQUILIBRIO Químico: Se considera al estado que el sistema a logrado cuando la Velocidad Directa y Velocidad Indirecta son idénticas, en Presión y Temperatura. Para lograr el equilibrio se consideran 3 factores importantes:

- Solo se alcanza el equilibrio en un sistema cerrado.

- Las propiedades observables de un sistema, Masa y Temperatura.

- Cuando  cambia la temperatura el equilibrio se puede desplzar en uno u otro sentido.

EQUILIBRIO

Extracción Sólido-Líquido con Extractor Soxhlet

Una aplicación interesante, aunque no es extracción líquido-líquido sino extracción sólido-líquido (ESL), es la extracción mediante un extractor Soxhlet que es de tipo continua. En este caso, se emplea el mismo volumen del disolvente que pasa repetidamente por el sólido a extraer. La muestra sólida se pesa en un cartucho Soxhlet y se coloca con una pinza en el tubo central. Al matraz se le añade el disolvente hasta un nivel determinado y se calienta. El disolvente se evapora por destilación y, una vez condensado, se pone en contacto con el cartucho hasta que se llena. El retorno del disolvente al matraz no se hace continuamente sino por etapas; se suelen hacer 4-6 en 24 horas. El... Continuar leyendo "Técnicas de Extracción y Valoración en Química Analítica: Aplicaciones y Metodología" »