Leyes Fundamentales de la Química

Ley de Conservación de la Masa (Lavoisier)

En una reacción química, la materia ni se crea ni se destruye, se transforma. Es decir, el peso total de las sustancias que reaccionan coincide con el peso total de las sustancias que se forman.

Ley de las Proporciones Definidas (J. Proust)

Cuando dos o más elementos se combinan entre sí, lo hacen en una proporción de masa fija.

Ley de las Proporciones Múltiples (Dalton)

Cuando A y B se combinan entre sí dando compuestos diferentes, existe una relación numérica siempre de números enteros entre las distintas cantidades del elemento B que se combinan con una cantidad fija de A.

Teoría Atómica de Dalton

1. Los elementos están constituidos por átomos.
2. Todos los átomos de un elemento tienen igual masa y propiedades que difieren del resto de elementos.
3. Los compuestos se forman por la unión de átomos de los correspondientes elementos en una relación numérica sencilla.
4. En una reacción química sencilla, los átomos ni se crean ni se destruyen, se reagrupan.

Ley de los Volúmenes de Combinación

En iguales condiciones de presión y temperatura, los volúmenes de las sustancias gaseosas que intervienen en una reacción química guardan entre sí una relación numérica sencilla.

Ley de Avogadro

A igualdad de presión y temperatura, volúmenes iguales de cualquier gas contienen el mismo número de moléculas.

Fórmula Empírica y Molecular

Fórmula empírica: es aquella que expresa la relación numérica más sencilla en la que aparecen los distintos átomos que forman un compuesto.

Fórmula molecular: indica siempre el número exacto de átomos de cada elemento que conforman la entidad elemental de la sustancia, la molécula.

Estados de la Materia

• Bajas temperaturas y altas presiones: región sólida.
• Altas temperaturas y bajas presiones: región gas.
• Intermedias de presión y temperatura: región del líquido.

Leyes de los Gases

Ley de Boyle

Manteniendo constante la temperatura y la cantidad de sustancia, el volumen ocupado por un gas es inversamente proporcional a la presión aplicada: P1*V1 = P2*V2.

Ley de Avogadro

Manteniendo constante la presión y la temperatura, el volumen que ocupa un gas es directamente proporcional a la cantidad de sustancia que contiene: V1/n1 = V2/n2.

Ley de Charles Gay-Lussac

Manteniendo constante la presión y la cantidad de sustancia, el volumen que ocupa el gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta: V1/T1 = V2/T2.

Ley Combinada de los Gases

Para una masa dada de gas que evoluciona entre dos estados, 1 y 2; y donde cambian las condiciones de presión, volumen y temperatura, se observa que el cociente P*V/T permanece siempre constante: (P1*V1)/T1 = (P2*V2)/T2.

Teoría Cinético-Molecular (TCM) de los Gases

Hipótesis:

1. Los gases están formados por unas partículas muy pequeñas que se mueven continuamente y al azar. Estas partículas están separadas por distancias muy grandes en comparación con su tamaño.
2. En su movimiento, las partículas chocan elásticamente entre sí y contra las paredes del recipiente que las contiene.
3. Las partículas que constituyen el gas no ejercen entre sí ningún tipo de fuerza atractiva.
4. La temperatura del gas es la manifestación global de este movimiento microscópico.

Preparación de Disoluciones

Caso Soluto Sólido:

1. Se pesa la cantidad de soluto que deberá disolverse en agua.
2. Vertemos el sólido en un vaso de precipitados, donde se disolverá con agua destilada.
3. Transferimos la disolución del vaso de precipitados a un matraz aforado cuya capacidad sea la del volumen pedido.
4. Por último, con un frasco elevador y un cuentagotas añadiremos agua destilada hasta el enrase.

Caso Soluto Líquido:

1. Medimos con una probeta o pipeta el volumen de disolución necesario para que contenga la masa de soluto calculada.
2. Se vierte dicho volumen en un matraz aforado.
3. Añadimos agua destilada con un frasco lavador hasta 1 cm por debajo del enrase.
4. Por último, con un cuentagotas vamos añadiendo agua destilada hasta el enrase.

La Termodinámica

La termodinámica es la parte de la Física que se ocupa de las leyes que rigen la interconversión de la energía, el sentido en el que fluye el calor y la capacidad de los sistemas para producir trabajo.

Primer Principio de la Termodinámica

Todo sistema posee una propiedad termodinámica, denominada energía interna, que toma un valor definido para cada estado y cuya variación es igual al calor o al trabajo intercambiados con el exterior.

Segundo Principio de la Termodinámica

• De forma natural o espontánea, el calor siempre fluye del foco caliente al foco frío. El proceso contrario nunca es espontáneo.
• Es imposible construir una máquina térmica cuyo resultado sea extraer calor de un foco térmico y convertirlo íntegramente en trabajo.

El segundo principio incluye la entropía (S), que se caracteriza por:

• Ser una función de estado.
• A escala microscópica nos indica el grado de desorden de un sistema. Más desorden, más entropía.
• En un sistema aislado, la entropía aumenta: ΔS > 0.