Último apunte de química

1. HOJAS DE AGREGADOS
Si una reacción química muestra que uno solo de los componentes muestra una sola
vez cambios en el número de electrones, la misma no es redox.
Los [ ] que son concentraciones molares (M) de algo
La disminución de la presión de vapor es provocada por la presencia de partículas
disueltas de un soluto no volátil que obstruyen el libre pasaje de las moléculas de un líquido
desde el estado líquido al sólido.
La presión de vapor es la presión ejercida por moléculas que evaporan desde la
superficie de un líquido. Depende de la temperatura, porque si esta aumenta hay más
evaporación.
Todo liquido volátil evapora a cualquier temperatura, pero ebulle solo cuando la
presión de vapor de sus moléculas que escapan desde el estado líquido al gaseoso iguala a la
presión existente sobre la superficie del líquido.
Evaporación: es cuando las partículas de un líquido pasan al estado gaseoso, esto solo
ocurre sobre la superficie del liquido
Ebullición: es cuando las partículas de un líquido pasan al estado gaseoso porque la
presión de vapor de un líquido se iguala a la presión atmosférica, esto ocurre en toda la masa
del líquido.
La ebullición y la evaporación (dos formas diferentes de gasificación) ocurren por el
aumento de la energía de las partículas que hace que las fuerzas de atracción intermoleculares
se debiliten.
Las propiedades físicas de las soluciones son el punto de ebullición, la presión de
vapor, el punto de congelación, etc., y las propiedades coligativas de las soluciones es cuando
a un solvente se le agrega un soluto modificando las propiedades físicas. Por eso las
propiedades coligativas dependen del número de partículas dispersas y no de la naturaleza de
las partículas dispersas.
El 𝜇 se mide en Debye (D) = ues (unidades electrostáticas) . cm (los cm de separación
son muy pequeños).
El volumen molar (VM) es el volumen que ocupa un mol de cualquier gas en
determinadas condiciones de T y P.
Punto de ebullición normal: es cuando la presión de vapor de un liquido iguala a la
presión normal (1 atm)
Un líquido ideal es aquel cuyo volumen es incompresible y sus moléculas no
reaccionan entre sí.
La concentración es la cantidad de soluto que hay en una solución.
La m no varía con la temperatura porque se trabaja con cantidad total de materia y no
de volumen ocupado por ella.
Que la solución sea ácida o básica no quiere decir que esté formada por ácidos o bases
fuertes. Si en un ejercicio dan la constante de ionización del ácido o de la base, significa que su
base o ácido (dependiendo) conjugado sea fuerte sin importar su valor.

2. HOJAS DE AGREGADOS
El que tiene más negativo el E de reducción es el anodo, y siempre tiende a reaccionar
con uno que tenga menos negativo el E de reducción que es el cátodo.
En distinto grado la mayor parte de las reacciones químicas son reversibles, en especial
cuando intervienen sustancias iónicas.
Moléculas dipolares o dipolos: toda vez que exista algún enlace polar y a condición de
que la molécula no sea simétrica, podrán distinguirse una zona negativa ubicada en las
proximidades del elemento más electronegativo y una zona positiva cerca del elemento de
más baja electronegatividad.
En las soluciones no se producen reacciones químicas entre el soluto y el solvente.
Ionización: número de iones libres y asociados en una solución.
Disociación: número de iones libres en una solución.
Los buffers están formados por dos electrolitos, en donde uno de los cuales actúa
como electrolito fuerte y el otro como electrolito débil
Los ácidos y las bases polivalentes tienen más de un hidrogenión u oxidrilo. Los ácidos
y bases monoprócticos tienen un solo hidrogenión u oxidrilo.
La concentración del agua siempre es constante de 55,555 M. Como la concentración
del agua es constante y como es una sustancia pura, se omite en las disociaciones (se omite en
la constante de disociación) cuando el agua es el solvente.
Cuando a un buffer se le agrega un ácido o una base se hace:
pH = pKI(ác) – log [(ácido + X)/(sal o base – X)]
pH = pKI(ác) – log [(ácido - X)/(sal o base + X)]
pOH = pKI(bas) – log [(base + X)/(sal o ácido – X)]
pOH = pKI(bas) – log [(base - X)/(sal o ácido + X)]
dónde +/-X indica si se le agrega o se le quita un ácido (hidronio) o una base (oxidrilo) y las
sales de los buffers son ácidos o bases conjugadas (dependiendo si se mide en pH o pOH).
El equilibrio químico se alcanza cuando la velocidad de formación de los productos a
partir de los reactantes es igual a la velocidad a la cual los productos se transforman de nuevo
en sustancias originales, de modo que la concentración de cada uno de ellos ya no se modifica
con el tiempo.
El equilibrio iónico se alcanza cuando la velocidad de formación de las sustancias
ionizadas en una solución a partir de las sustancias no ionizadas es igual a la velocidad a la cual
las sustancias ionizadas se transforman de nuevo en las sustancias iniciales, de modo que la
concentración de cada uno de ellos ya no se modifica con el tiempo.
Un ácido fuerte pierde mas hidrogeniones que un ácido débil.
Una base fuerte pierde mas oxidrilos o gana mas hidrogeniones con mas facilidad que
una base débil.

3. HOJAS DE AGREGADOS
Se dice que dos o mas entidades son isoeléctricas si es que tienen el mismo número de
electrones de valencia y la misma estructura, sin involucrar la naturaleza de las sustancias
involucradas, es decir que tienen la misma configuración electrónica.
Las leyes ponderales se refieren a las masas de las sustancias que entran en juego en
las reacciones químicas.
Las leyes volumétricas establecen la relación entre los volúmenes de los gases
reactantes y productos a las mismas condiciones de temperatura y presión.
La m inidca el número de moles que se disuelven en 1 Kg de solvente.
La M indica el número de moles que se disuelven en 1 L de solución.
La Nor indica el número equivalente de soluto que se disuelven en 1 L de solución.
Los metales en estado neutro (con valencia 0) no son solubles en agua.
Los orbitales atómicos están contenidos en subniveles de energía y los subniveles de
energía están contenidos en niveles de energía.
El catión es siempre mas pequeño que el átomo del cual se forma.
El anión es siempre mas grande que el átomo del cual se forma.
En la ecuación de Nerst cuando intervienen sustancias gaseosas, se coloca la presión
(en atm) en la relación de la constante de equilibrio; pero las sustancias sólidas (como metales
puros) no intervienen en la ecuación de Nerst y se consideran que están a [1 M].
Gráfico de la ley de Boyle-Mariotte (U1): la curva muestra que, para un gas cualquiera
a temperatura constante, el volumen de un gas decrece a medida que se le aumenta la
presión. Esta curca recíproca o de proporcionalidad inversa es una rama de hipérbola
equilátera.
Gráfico de la ley de Charles y Gay-Lussac (U1): graficando volumen vs temperatura
para un mismo gas cualquiera sea este, se obtienen líneas rectas para diferentes presiones,
que indican que manteniendo una presión constante, el volumen de un gas aumenta a medida
que se le aumenta la temperatura. Si estas líneas se extrapolan a cero, convergen en un punto
de temperatura de –273 °C llamado cero absoluto, o lo que es lo mismo 0,15 K (escala Kelvin).
Gráfico de la ley de Charles y Gay-Lussac (U1): graficando presón vs temperatura para
un mismo gas cualquiera sea este, se obtienen líneas rectas para diferentes volúmenes, que
indican que manteniendo el volumen constante, la presión de un gas aumenta a medida que
se le aumenta la temperatura. Si estas líneas se extrapolan a cero, convergen en un punto de
temperatura de –273 °C llamado cero absoluto, o lo que es lo mismo 0,15 K (escala Kelvin).
Gráfico de la relación n/p (U4): si para cada átomo se grafica el número de neutrones
en función del número de protones se obtiene este gráfico. Para átomos pequeños la relación
n/p es uno, es lineal. Para átomos mas grandes la relación n/p es mayor que uno, no es lineal.
En la gráfica está marcada una zona llamada cinturón de estabilidad que comprende aquellos
átomos que son estables. Por arriba y por debajo de este cinturón de estabilidad se
encuentran los átomos que son inestables y que presentan algún tipo de emisión para
estabilizarse.

4. HOJAS DE AGREGADOS
Gráfico de la estabilidad nuclear (U4): para diferentes elementos, la curva del gráfico
muestra la variación de energía de enlace por nucleón para los isótopos estables a través del
sistema periódico. Esta energía crece rápidamente en los elementos ligeros, es máxima para
los elementos intermedios (alcanzado el máximo de estabilidad en el hierro, Fe) y
disminuyendo después lentamente al aumentar el índice de masa. A partir del número másico
83 todos los átomos presentan algún isótopo radioactivo.
Gráfico de la cinética del decaimiento radiactivo (U4): para una muestra radiactiva
cualquiera sea esta y graficando la cantidad de átomos radiactivos en función del tiempo
usando la ecuación N = N0 𝑒𝜆 𝑡
se obtiene esta curva, que indica que la cantidad de
átomos radiactivos disminuye exponencialmente a medida que transcurre el tiempo.
Gráfico del principio de Le Châtelier (U7): en la gráfica se puede apreciar:
a) Las concentraciones de hidrógeno gaseoso, nitrógeno gaseoso y amoníaco alcanzadas
en un equilibrio inicial, en el que la reacción ocurre en sentido directo.
b) Una perturbación o cambio: se agrega amoníaco.
c) Una reacción del sistema opuesta al cambio, en el que la reacción ocurre en sentido
inverso, para alcanzar otro estado de equilibrio: el amoníaco agregado reacciona
formando mas hidrógeno gaseoso y oxígeno gaseoso. De esta manera el aumento de
amoníaco es contrarrestado por un desplazamiento de la reacción en sentido de hacer
desaparecer en parte ese aumento.
Gráfico de la velocidad de reacción (U7): para una reacción química cualquiera, el
gráfico indica que a medida que transcurre el tiempo la concentración de los reactivos va
disminuyendo mientras que la concentración de los productos va en aumento.
Gráfico de la ley del equilibrio químico (U7): para una reacción química cualquiera y
que se encuentre en estado de equilibrio, el gráfico indica que si la velocidad de reacción
directa va disminuyendo a la misma proporción en que la velocidad de reacción inversa va
aumentando, se llegará a un momento en que ambas velocidades serán iguales, y puesto que
entonces todas las sustancias se consumen a la misma velocidad en que se forman, la
composición del sistema permanecerá invariable a través del tiempo.
Gráfico de la solubilidad (U5): el gráfico muestra que para las sales de nitrato de
potasio (KNO3) y bromuro de potasio (BrK) la solubilidad en agua es intermedia a bajas
temperaturas, pero la misma aumenta considerablemente a medida que se le aumenta la
temperatura; pero para el O2 la solubilidad en agua es alta a bajas temperaturas,
disminuyendo considerablemente a medida que se le aumenta la temperatura.
Gráfico del diagrama de fases del agua (U5): el gráfico indica que el agregado de un
soluto no volátil a un líquido ideal, que es en este caso agua destilada, hace que la solución
formada congele a una menor temperatura y que ebulla a una mayor temperatura.
Gráfico de las reacciones exotérmicas (U7): en el diagrama se observa que para una
reacción exotérmica cualquiera sea, la energía de los reactantes es mayor que la energía de los
productos, y por lo tanto el sistema libera energía mostrando que la energía de reacción o
variación de entalpía sea negativa. Entre la energía de los productos y de los reactivos existe
un máximo de energía que corresponde a la formación del complejo activado, que luego de
liberar parte de la energía de activación decae al nivel de los productos.

5. HOJAS DE AGREGADOS
Gráfico de las reacciones endotérmicas (U7): en el diagrama se observa que para una
reacción endotérmica cualquiera sea, la energía de los reactantes es mayor que la energía de
los productos, y por lo tanto el sistema absorbe energía mostrando que la energía de reacción
o variación de entalpía sea positiva. Entre la energía de los productos y de los reactivos existe
un máximo de energía que corresponde a la formación del complejo activado, que luego de
liberar parte de la energía de activación decae al nivel de los productos.
Gráfico de las reacciones endotérmicas con catalizadores positivos (U7): para una
reacción química endotérmica cualquiera, en el diagrama se puede apreciar:
 En la curva 1 la energía de los reactantes es mayor que la energía de los productos, y
por lo tanto el sistema absorbe energía mostrando que la variación de entalpia sea
positiva. Entre la energía de los productos y de los reactivos existe un máximo de
energía que corresponde a la formación del complejo activado, que luego de liberar
parte de la energía de activación decae al nivel de la energía de los productos.
 Pero en la curva 2 se indica que si a esa reacción se le agrega un catalizador idóneo
(catalizador positivo), la energía de activación y por ende la energía de formación del
complejo activado disminuyen considerablemente sin que se produzcan cambios en la
variación de entalpía.
Gráfico de las reacciones endotérmicas con catalizadores negativos (U7): para una
reacción química endotérmica cualquiera, en el diagrama se puede apreciar:
 En la curva 1 la energía de los reactantes es mayor que la energía de los productos, y
por lo tanto el sistema absorbe energía mostrando que la variación de entalpia sea
positiva. Entre la energía de los productos y de los reactivos existe un máximo de
energía que corresponde a la formación del complejo activado, que luego de liberar
parte de la energía de activación decae al nivel de la energía de los productos.
 Pero en la curva 2 se indica que si a esa reacción se le agrega un catalizador no idóneo
(catalizador negativo), la energía de activación y por ende la energía de formación del
complejo activado aumentan considerablemente sin que se produzcan cambios en la
variación de entalpía.
Las sustancias miscibles se disuelven en cualquier proporción; las sustancias que se
disuelven en proporciones determinadas son parcialmente miscibles en algo; las
sustancias que no se disuelven en ninguna proporción son inmiscibles o no miscibles
en algo.
Las sustancias no volátiles son aquellas que tienen una presión de vapor muy baja, y
por lo tanto no evaporan a temperatura ambiente.
En una celda electroquímica, los iones de los electrolitos tienden a neutralizar las
cargas del cátodo y del ánodo, permitiendo un pasaje e intercambio de los iones completando
la emicelda formada al cerrar el circuito. Los electrolitos no conducen la corriente eléctrica; el
conductor de la electricidad es el que conduce la corriente eléctrica.
Un gas ideal es aquel que cumple con la ecuación P . V = n . R . T, también se dice que
un gas es ideal cuando está sometido a una presión menor o igual a 1 atm. En los gases reales
intervienen otros factores como si el gas se disocia, si el gas reacciona con algo, etc., que hace
que no se cumpla con la ecuación P . V = n . R . T ya que la presión se modifica aumentándose o
disminuyéndose.

6. HOJAS DE AGREGADOS
Temperatura y presión estándar (TPE): 1 atm a 25 °C.
La temperatura absoluta es la medida en escala Kelvin (K).
Gráfico del potencial de ionización (U4): el gráfico muestra que al aumentar el número
atómico el potencial de ionización tiende a disminuir observándose que el mismo aumenta al
acercarse a los gases nobles (alcanzando el máximo potencial de ionización para el He) y
disminuyendo al acercarse a los metales alcalinos (alcanzando el mínimo potencial de
ionización para el K).
Gráfico del radio atómico (U4): el gráfico muestra que el radio atómico tiende a
aumentar al aumentar el número atómico, observándose que el mismo aumenta al acercarse a
los metales alcalinos (máximo para el Cs) y disminuyendo al acercarse a los gases nobles
(mínimo para el He).
Gráfico de la electronegatividad (U4): el gráfico muestra que la electronegatividad
tiende a disminuir al aumentar el número atómico, observándose que la misma aumenta al
acercarse a los elementos halógenos (máximo para el F) y disminuyendo al acercarse a los
metales alcalinos (mínimo para el Fr).
Gráfico de la afinidad electrónica (U4): el gráfico muestra que la afinidad electrónica
tiende a disminuir al aumentar el número atómico, observándose que la misma aumenta al
acercarse a los halógenos (máximo para el Cl) y disminuyendo al acercarse a los metales
alcalinos (mínima para el Fr).
Esquema de la corrosión del hierro (U7): una parte del hierro se oxida perdiendo dos
de sus electrones. Los electrones aportados por el hierro reducen el oxígeno gaseoso, que
reaccionan con los hidrogeniones que son aportados por el ácido carbónico al disolverse
dióxido de carbono en agua.
Posteriormente los iones ferrosos (Fe+2) se oxidan y reaccionan con oxígeno gaseoso
nuevamente para producir óxido férrico monohidratado, también conocido como herrumbre.
El agua es el electrolito por donde se transportan los iones y el mismo metal es el conductor de
los electrones que ingresan desde el ánodo al cátodo.
Esquema de la protección catódica contra la corrosión usando magnesio (U7): se
entierra una barra de Mg (metal muy activo que se oxida muy fácilmente y que debe
reemplazarse de tanto en tanto), también llamado ánodo de sacrificio, al suelo unido con un
alambre al objeto que se quiere proteger, que es en este caso un tanque de hierro para
almacenamiento. La humedad del suelo es el electrolito por donde se transportan los iones y
cierra al circuito entre los dos metales. Al quedar conectados el tanque de hierro actúa como
cátodo.
Esquema de la pila de Daniell (U7): en el vaso 1 ocurre la reacción de oxidación, en el
que el Zn de la barra se oxida dando Zn+2 a la solución, haciendo que los electrones migren
por el conductor hacia el cátodo, vaso 2, en el que los iones cúpricos (Cu+2) presentes en la
solución de sulfato cúprico se depositan en forma de cobre metálico en la barra de cobre. El
circuito se cierra por un puente salino que une los dos vasos, se trata de una solución
electrolítico de ClK cuyos iones tienden a migrar para equilibrar las cargas de ambos vasos.

7. HOJAS DE AGREGADOS
Este tipo de celdas se usa como dispositivo demostrativo de reacciones redox en los
laboratorios para estudiantes de química.
Esquema de la batería de mercurio (U7): exteriormente se construyen de acero,
constan de un electrodo de HgO con polvo de grafito que es el cátodo hacia donde emigran los
electrones (en donde ocurre la reacción de reducción), un electrodo de Zn amalgamado con Hg
que es el ánodo desde donde emigran los electrones (en donde ocurre la reacción de
oxidación) y una solución electrolítica de KOH. Como no hay cambios en la composición de los
electrolitos, en la reacción global solo participan las sustancias sólidas.
Este dispositivo se lo utiliza en aparatos electrónicos.
Esquema de la pila de Lenclanché (U7): la reacción comienza cuando los átomos de Zn
en la superficie del ánodo se oxidan haciendo que los electrones migren hacia el cátodo de
grafito rodeado de dióxido de manganeso. Cuando los electrones llegan al cátodo, se
combinan con el dióxido de manganeso y el agua, que reaccionan entre sí, para producir óxido
de manganeso III e iones hidróxido. Esto va acompañado de una reacción secundaria en la que
los iones hidróxido (OH-) reaccionan con los iones de amonio presentes en el electrolito de
cloruro de amonio para producir moléculas de amoníaco y agua.
Este dispositivo se los utiliza en aparatos electrónicos.
Esquema del acumulador de plomo (U7): esta batería está formada por varias celdas
unidas en serie. Cada celda tiene dos placas negativas y dos placas positivas sumergidas en un
electrolito de ácido sulfúrico al 28 % y densidad de 1,209 g/ml. Al entregar corriente el acido
sulfúrico se consume y forma sulfato de plomo en ambos electrodos, en donde las placas
negativas son los ánodos y las placas positivas son los cátodos.
Este dispositivo se usa comúnmente como batería en los autos.
Esquema de la batería de litio (U7): los átomos de Li están insertos en grafito, el cual
sirve como ánodo y el dióxido de cobalto es el cátodo. Durante la operación los iones de Li+
migran a través del electrolito solido hacia el cátodo, mientras que los electrones fluyen
externamente del ánodo hacia el cátodo.
Este dispositivo se lo utiliza en aparatos electrónicos.
Esquema de la electrolisis del agua (U7): se hace pasar electricidad a través de una
solución de agua con un electrolito de ácido sulfúrico formándose oxígeno gaseoso en el
ánodo e hidrógeno gaseoso en el cátodo, sin que haya consumo de ácido sulfúrico. El
electrolito da lugar a la formación de iones, que permiten que el circuito se complete y que
pasen electrones a través del agua.
Las hidrataciones se nombran: el nombre del compuesto + prefijo de cantidad-
hidratada/o, como por ejemplo el tricloruro nitroso deca-hidratado:
NCl3 . 10 . H2O
La densidad (𝛿) del agua es de 1 g/ml en CNTP
La ley de los gases ideales también sirve para los gases reales siempre y cuando la T, P,
n y el V varíen muy poco o cuando no varía nada.

8. HOJAS DE AGREGADOS
El papel tornasol neutro es el que “cambia” de azul a rosado. El papel tornasol azul
“cambia” a rojo en presencia de una solución ácida. El papel tornasol rojo “cambia” color azul
en presencia de una solución básica. Este “cambio” es más bien una tendencia del color al que
se vuelven.