Fundamentos de Química: Leyes, Conceptos y Definiciones Clave

A continuación, se presentan las leyes, conceptos y definiciones fundamentales de la química:

Leyes Fundamentales

  • Ley de conservación de la masa: La masa total de las sustancias que intervienen en una reacción química es invariable.
  • Ley de las proporciones definidas: Cuando dos elementos se combinan para originar un compuesto determinado, siempre lo hacen en una relación en masa constante.
  • Ley de las proporciones múltiples: Cuando se combinan dos elementos para formar más de un compuesto, una masa constante de uno de ellos se combina con masas variables del otro.
  • Ley de volúmenes de combinación: En las reacciones entre gases, los volúmenes de los reactivos y de los productos están en una relación constante de números enteros sencillos.
  • Ley de Avogadro: Volúmenes iguales de diferentes gases, sometidos a las mismas condiciones de presión y temperatura, contienen siempre el mismo número de moléculas.

Conceptos de Masa y Moles

  • Masa atómica relativa: Es el número de veces que la masa de un átomo contiene a la doceava parte de la masa de un átomo de C-12.
  • Masa molecular relativa: De una molécula es el número de veces que la masa de una molécula contiene a la doceava parte de la masa de un átomo de C-12.
  • Mol: Es la cantidad de una sustancia que contiene tantas entidades elementales como átomos hay en 12 gramos de carbono-12.
  • Masa molar (M): Es la masa expresada en gramos de un mol de unidades de dicha sustancia.
  • Volumen molar (Vm): Es el volumen ocupado por un mol de cualquier gas, medido a 1 atm y 273 K. Resulta ser 22,4 L.

Leyes de los Gases

  • Ley de Charles: A presión constante, el volumen de una masa de gas es directamente proporcional a su temperatura absoluta.
  • Ley de Gay-Lussac: A volumen constante, la presión de una masa de gas es directamente proporcional a su temperatura absoluta.
  • Ley de Boyle: A temperatura constante, el volumen de una masa de gas es inversamente proporcional a la presión.
  • Ley de las presiones parciales (Ley de Dalton): La presión total de una mezcla de gases es la suma de las presiones parciales ejercidas por todos sus componentes.
  • Presión parcial: Es igual a su fracción molar multiplicada por la presión total de la mezcla.

Composición y Fórmulas Químicas

  • Composición centesimal: Es el porcentaje en masa en que cada elemento contribuye a la masa de un compuesto.
  • Fórmula empírica: Indica los átomos de los elementos que forman una sustancia química y su relación más simplificada en números enteros.
  • Fórmula molecular: Indica la clase y cantidad exacta de átomos de cada elemento presente en una molécula de sustancia.

Isótopos y Espectroscopia

  • Isótopos: Son átomos del mismo elemento con los mismos protones pero con distinto número de neutrones.
  • Masa atómica relativa de un elemento: Se obtiene a partir de la media de las masas relativas de sus isótopos, ponderada con su abundancia en la naturaleza (porcentaje del total de átomos de ese elemento existentes).
  • Espectroscopia de absorción atómica: Es una técnica instrumental capaz de detectar y determinar cuantitativamente la mayoría de elementos químicos del sistema periódico, especialmente metales y semimetales, con una alta precisión.
  • Espectroscopia Infrarroja (IR): Es un tipo de espectroscopia de absorción que utiliza la región infrarroja del espectro electromagnético para interaccionar con la materia. Se emplea para identificar moléculas.

Mezclas y Disoluciones

  • Mezclas: Son sistemas materiales formados por dos o más sustancias químicas.
  • Concentración de una disolución: Mide la cantidad de soluto presente en una determinada cantidad de disolución.
  • Solubilidad: Es la concentración de la disolución saturada en unas condiciones determinadas de temperatura y presión. Generalmente, la solubilidad disminuye al aumentar la temperatura.
  • Ley de Henry: La solubilidad de un gas en un líquido a temperatura constante es directamente proporcional a la presión parcial del gas sobre la disolución.

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