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

Resistencia, Conductancia y Conductividad en Disoluciones

Una disolución de un electrolito puede considerarse como un conductor que obedece la Ley de Ohm. Para su estudio, se introducen dos electrodos metálicos en la disolución. Al aplicar una diferencia de potencial (ddp) entre las placas, los iones comenzarán a moverse en un sentido u otro dependiendo de su carga, fenómeno conocido como migración iónica.

1. Resistencia (R)

Existe una resistencia al movimiento de iones entre los dos electrodos que se puede representar mediante la siguiente relación:

$$R = \rho \cdot \frac{L}{A}$$

Donde:

• $\rho$ (Resistividad): Resistencia específica del medio al movimiento de cargas.
• $L$: Distancia entre las placas (electrodos).
• $A$: Área de la sección transversal

Fundamentos de Química General

El Método Científico

El método científico es un proceso sistemático para investigar fenómenos, adquirir nuevos conocimientos o corregir e integrar conocimientos previos. Sus etapas clave incluyen:

• Observación: Definir el problema o fenómeno a estudiar.
• Experimentación: Desarrollar experimentos, hacer observaciones y anotar datos relevantes del universo a investigar.
• Ley: Con una cantidad suficiente de datos, se resume de forma concisa como una Ley (Enunciado conciso, verbal o matemático, de una relación entre fenómenos que se repite bajo las mismas condiciones). Una ley no trata de explicar, simplemente enuncia.
• Hipótesis: Formulación de una Hipótesis (explicación tentativa para una serie de observaciones)

B. Biomoléculas: Componentes Esenciales de la Vida

Moléculas Inorgánicas

• Agua (H₂O)
• Oxígeno (O₂)
• Monóxido de Carbono (CO)

Moléculas Orgánicas (Macromoléculas)

• Proteínas
• Ácidos Nucleicos
• Carbohidratos (Hidratos de Carbono)
• Lípidos

Estructura y Función de las Macromoléculas Biológicas

Polisacáridos:

Polímeros con función estructural (ej. celulosa) o de almacenamiento de energía (ej. glucógeno).

Ácidos Nucleicos:

Polímeros de 4 nucleótidos con función en el almacenamiento, transmisión y expresión de la información genética.

Proteínas:

Combinación de 20 aminoácidos. Poseen diversas funciones: catalítica, estructural, transporte, hormonal, inmunológica (anticuerpos) y receptora.

Lípidos:

No polimerizan, sino que se asocian. Cumplen

1. Iones

Los iones son átomos o grupos de átomos con carga eléctrica. Se clasifican en:

• Cationes (iones positivos)
• Aniones (iones negativos)

Aniones Comunes

• H⁻: Hidruro
• F⁻: Fluoruro
• Cl⁻: Cloruro
• Br⁻: Bromuro
• I⁻: Yoduro
• OH⁻: Hidroxilo / Oxidrilo
• CN⁻: Cianuro
• S²⁻: Sulfuro
• NO₃⁻: Nitrato
• CO₃²⁻: Carbonato
• SO₄²⁻: Sulfato
• CH₃COO⁻: Acetato
• MnO₄⁻: Permanganato
• Cr₂O₇²⁻: Dicromato

Cationes Comunes

• NH₄⁺: Amonio

2. Compuestos Iónicos

Formados por la unión de cationes (iones positivos) y aniones (iones negativos) mediante enlaces iónicos.

• KI: Yoduro de potasio
• KCl: Cloruro de potasio
• NaCl: Cloruro de sodio / Sal de mesa
• ZnCl₂: Cloruro de zinc
• CaCl₂: Cloruro de calcio
• FeCl₂: Cloruro de hierro (II) / Cloruro ferroso
• FeCl₃: Cloruro de hierro (III) / Cloruro

Aminas

Las aminas son compuestos polares. Las primarias y secundarias pueden formar enlaces de hidrógeno (H) intermoleculares, mientras que las terciarias solo pueden asociarse mediante interacciones dipolo-dipolo. Es importante destacar que las tres clases de aminas pueden formar enlaces de hidrógeno con agua.

Amidas

Las amidas son consideradas derivados de ácido carboxílico. Las primarias y secundarias forman enlaces de hidrógeno intermoleculares, mientras que las terciarias presentan interacciones dipolo-dipolo. Al igual que las aminas, las tres clases de amidas pueden formar enlaces de hidrógeno con agua.

Enlace Peptídico

El enlace peptídico es un enlace covalente que se forma entre el grupo amino de un aminoácido y el grupo carboxilo...

Gases

Propiedades de los gases

• Presión (P): Relación de una fuerza en el área que la afecta. P = Fuerza / Área. 1 atm = 760 mmHg = 760 torr. 1 torr = 1 mmHg.
• Temperatura (T): Intensidad de calor. Cuando la temperatura cambia, también lo hace el volumen. Generalmente, la temperatura de un gas debe estar en Kelvin (K). K = °C + 273.15.
• Volumen (V): Espacio ocupado por la materia. Todos los gases de manera espontánea ocupan el espacio que se les proporciona (difusión), normalmente medido en litros (L). 1 L = 1000 mL = 1000 cc.
• Moles (n): Un mol de un gas a una presión y temperatura particulares ocupa un cierto volumen. Cuando se tiene un mol de una mezcla de gases, todos ocupan el mismo volumen a la misma temperatura dada, pero cada gas ejerce

Átomos de Dalton

Rayos Catódicos (George Stoney)

Composición y Estructura de la Atmósfera Terrestre

La atmósfera es la envoltura gaseosa que rodea a la Tierra y que permanece unida a ella gracias a la atracción de la fuerza gravitatoria. Su límite inferior son los continentes y los océanos, y se extiende más allá de los 1000 km de altura.

• La densidad de la atmósfera disminuye con la altura, a medida que la presión atmosférica va siendo menor.
• En los primeros 5 km se encuentra contenida la mitad de su masa total.

Clasificación de la Atmósfera según su Composición Química

La atmósfera se clasifica en dos grandes capas según su composición química:

Homosfera

Múltiplos y Submúltiplos

En química, es común trabajar con unidades que son múltiplos o submúltiplos de las unidades básicas. A continuación, se presentan algunos de los más comunes:

Múltiplos

• Factor 10⁹: Prefijo giga-, Símbolo G
• Factor 10⁶: Prefijo mega-, Símbolo M

Submúltiplos

• Factor 10^-6: Prefijo micro-, Símbolo μ
• Factor 10^-9: Prefijo nano-, Símbolo n
• Factor 10^-12: Prefijo pico-, Símbolo p

Notación Científica

La notación científica es una forma de expresar números muy grandes o muy pequeños de manera concisa. Por ejemplo, para expresar una longitud de 38000 m con solo tres cifras significativas, escribimos: 38000 m = 38,0 x 10⁴ m.

Comportamiento de los Gases

Variación del Volumen de un Gas a Presión Constante

Cuando la temperatura...

Fundamentos de Química

Composición y Propiedades de la Materia

Química: Ciencia que estudia la composición y las propiedades de la materia y de las transformaciones que esta experimenta sin que se alteren los elementos que la forman.

Sustancias Puras

• Elementos: Metales/No Metales
• Compuestos: Iónicos/Covalentes

Mezclas

• Homogéneas: Composición uniforme
• Heterogéneas: Se distinguen sus componentes

Sustancias

Forma de la materia que tiene composición constante y definida.

Átomo

Unidad básica de un elemento que puede intervenir en una combinación.

• Número Atómico (Z): Número de protones.
• Número de Masa (A): Protones + neutrones. Si es neutro, P = E = Z.
• Isótopos: Átomos de un mismo elemento que tienen igual Z pero diferente número de neutrones.