Ley de Conservación de la Masa: Establecida por Antoine Lavoisier: La masa inicial de los reaccionantes debe ser igual a la masa final de los productos.

Ley de Proporciones Definidas: Establecida por Joseph Proust: Cuando dos elementos se unen para formar un compuesto, lo hacen en una proporción fija e invariable de la masa.

La composición centesimal de una sustancia expresa la cantidad presente en términos de % o g de cada uno de los elementos de un compuesto químico.

Cálculo de la Composición Centesimal

Pasos:

• Determinar el peso molecular de una sustancia (compuesto).
• Aplicar la expresión matemática o la regla de 3.

Fórmula Empírica

La fórmula empírica de un compuesto representa la expresión más simplificada de las moléculas de un compuesto químico.

Pasos:

• Se dividen los valores establecidos de las composiciones centesimales entre sus pesos atómicos (P.A.).
• Del resultado, se selecciona el menor y se divide entre todos los resultados.
• Los resultados se deben asignar como subíndice en el símbolo químico correspondiente.
• Ejemplos de ajuste de subíndices: 1.09 ≈ 1, 2.99 ≈ 3, 3.98 ≈ 4 / 1.5×2 = 3, 1×2 = 2, 4×2 = 8

Fórmula Molecular

La fórmula molecular de un compuesto representa el número real o exacto de átomos que integran la molécula de un compuesto químico.

Pasos:

• Se determina la fórmula empírica del compuesto a partir de sus pasos.
• Se calcula el número de veces (n) que la fórmula empírica se repite dentro de la fórmula molecular.
• Se determina la fórmula molecular del compuesto multiplicando la F.E. por el valor de n: (F.M = F.E x n)

El Mol

El mol representa la unidad química de cantidad de sustancia (n), el cual contiene un número fijo de partículas: 6.02 x 10²³.

• 1 mol de sustancia contiene 6.02 x 10²³ partículas.
• Átomo: sustancias elementales (elementos: Fe, Cu).
• Moléculas: sustancias compuestas (compuestos: H₂O, NH₃, CO₂).
• Iones: sustancias con carga + o -.
• Electrones: sustancias conductoras de electricidad: e^–.
• P.A: cantidad de masa contenido en g: g/mol.
• Peso molecular: cantidad de masa en g contenida en un mol: g/mol.

Volumen Molar

El volumen molar representa el espacio que ocupa un mol de molécula gaseosa: 1 mol de sustancia contiene 22.4 L.

Estequiometría

Estequiometría: m: masa atómica o molecular g/mol / V: volumen molar gases: 22.4 L / N: número de partículas 6.02 x 10²³ / n: cantidad de sustancia (mol)

Relaciones:

• M y n: masa atómica o molecular contenida en 1 mol.
• M y N: masa atómica o molecular contenida en 6.02 x 10²³ partículas.
• V y N: 22.4 L gas en c.n. contenidos en 6.02 x 10²³ partículas.
• V y n: 22.4 L contenidos en un mol.
• n y N: 1 mol de sustancia contenidos en 6.02 x 10²³ partículas.

Símbolo Químico

Símbolo químico: expresión escrita abreviada y de aceptación universal que representa los elementos químicos de 1, 2 o 3 letras.

Origen de los símbolos: Los primeros símbolos propuestos lo establecieron los alquimistas, los cuales eran difíciles de interpretar y no eran universales. Posteriormente, Berzelius estableció que no debían usarse círculos para representar los símbolos que provienen de su nombre latino.

Número Atómico y Número Másico

• Número Atómico (Z): Representa el número de protones que posee el átomo de un elemento en su núcleo (esquina inferior izquierda).
• Número Másico (A): Representa la cantidad de nucleones: protones más neutrones que se encuentran en el núcleo de un átomo (esquina superior izquierda).
• Número de cargas eléctricas: Representa la cantidad de + o – de números de cargas que presentan átomos ionizados (esquina superior derecha).

Ecuación Química

Ecuación química: Conjunto de símbolos que representan las características de una reacción, su interpretación cualitativa y cuantitativa.

Tipos de estado: (s), (l), (g), (a.c.)

Tipos de reacción: combinación, descomposición, desplazamiento, doble descomposición.

Simbología:

• +: reacciona o más.
• →: produce.
• ↑: liberación de gases.
• ↓: formación de precipitados.
• Δ: presencia de calor.
• : presencia de electricidad.
• Cat: presencia de catalizador.

Análisis Cualitativo

Un gas compuesto CH₄ reaccionó con un gas simple O₂ formando 2 gases compuestos CO₂, H₂O.

• Tipo de sustancia: el metano (compuesto) reaccionó con el oxígeno (molécula) formando el CO₂ y H₂O.
• Tipo de reacción: doble descomposición.
• Simbología: +, →, (g)

Nota: Para realizar el análisis cuantitativo se tendrá que balancear la ecuación.

Análisis Cuantitativo

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

Fe⁺³: el núcleo de Fe posee 3 cationes en su núcleo atómico (A = Z + N)

²²⁶Ra: el número de Ra posee 226 nucleones en su núcleo atómico (N = A – Z)

⁵⁶Ba: el átomo de Ba posee 56 p⁺ en su núcleo del átomo.

¹²C: el átomo de C posee 6 p⁺ en su núcleo del átomo.

⁶C: el número de C posee 27 nucleones en su núcleo atómico.

Reglas del Balanceo de Ecuaciones

1. Escribir la ecuación con los nombres de sus sustancias participantes.
2. Sustituir el nombre de las sustancias por su fórmula o símbolo.
3. Revisar que la ecuación esté completa por su fórmula y símbolo.
4. Verificar si la ecuación se encuentra ya balanceada.
5. Balancear primero los elementos metálicos y luego los no metálicos.
6. Balancear de último los átomos de H y O presentes en la ecuación.
7. Usar números enteros y lo más pequeños posible para balancear.
8. Escribir el número como coeficiente de la fórmula pertinente; cuando el coeficiente es uno, no se escribe, se sobreentiende.
9. Contar el número de átomos multiplicando el coeficiente por los respectivos subíndices de la fórmula y sumando los átomos de un elemento que estén en el mismo lado de la ecuación.
10. Verificar el balanceo final y reajustar si es necesario.