jueves, 28 de octubre de 2010

Ley de las proporciones definidas o de Proust.


La ley de las proporciones definidas o la Ley de Proust enuncia:

Cuando se combinan dos o más elementos para dar un compuesto determinado, siempre lo hacen en la misma proporción fija, con independencia de su estado físico y de la manera de obtenerlo.




Consecuencias de la ley de Proust:


1º La constitución, por ejemplo, del cloruro sódico indica que para formar 5 g de cloruro sódico, se necesitan 3 g de cloro y 2 g de sodio, por lo que la proporción entre las masas de ambos elementos es:



2º Sin embargo, si hacemos reaccionar ahora 10 g de cloro con otros 10 g de sodio, no obtendremos 20 g de cloruro sódico, sino una cantidad menor, debido a que la relación de combinación entre ambas masas siempre es 1,5 por lo que:




3º Si ahora quisiéramos hallar la proporción entre los átomos que se combinan de cloro y sodio para formar cloruro sódico, deberíamos dividir la cantidad de cada elemento entre su masa atómica, de forma que si reaccionan 6 g de Cl con 4 g de Na, como 35,5 g/mol y 23 g/mol son las masas atómicas del cloro y sodio, respectivamente, entonces:



Lo que indica que por cada 0,17 moles de cloro reaccionan otros 0,17 moles de sodio para formar el cloruro sódico, o cualquier múltiplo o submúltiplo de esa reacción. Por tanto, 1 átomo de cloro también se combina con 1 átomo de sodio para formar cloruro sódico, luego la fórmula de éste compuesto es NaCl y la proporción entre sus átomos es 1:1.

Ley de conservación de la materia, masa o de Lavoisier.


Ley de conservación de la materia, conservación de la masa o de Lomonósov-Lavoisier es la que podríamos decir, LA PRIMERA LEY DE LA QUÍMICA. Y dice así:

En una reacción química ordinaria la masa permanece constante, es decir, la masa consumida de los reactivos es igual a la masa obtenida de los productos. Una salvedad que hay que tener en cuenta es la existencia de las reacciones nucleares, en las que la masa sí se modifica de forma sutil, en estos casos en la suma de masas hay que tener en cuenta la equivalencia entre masa y energía.

Hay que tener en cuenta, que cuando Lavoisier enunció la Ley de conservación de la masa, no se había descubierto el átomo. Pero con los conocimientos actuales es obvio: puesto que en la reacción química no aparecen ni destruyen átomos, sino que sólo se forman o rompen enlaces, por lo tanto, la masa no puede variar.

Un poco de historia: Lavoisier comprobó que al calentar metales como el estaño y el plomo en recipientes cerrados con una cantidad limitada de aire, estos se recubrían con una capa de calcinado hasta un momento determinado del calentamiento, el resultado era igual a la masa antes de comenzar el proceso. Si el metal había ganado masa al calcinarse, era evidente que algo del recipiente debía haber perdido la misma cantidad de masa. Ese algo era el aire. Por tanto, Lavoisier demostró que la calcinación de un metal no era el resultado de la pérdida del misterioso flogisto, sino la ganancia de algo muy material: una parte de aire. La experiencia anterior y otras más realizadas por Lavoisier pusieron de manifiesto que si se tiene en cuenta todas las sustancias que forman parte en una reacción química y todos los productos formados, nunca varía la masa.

Métodos para separar mezclas.

Los procedimientos para la separación de la materia se deben dividir en dos grupos. Los utilizados para separar mezclas heterogéneas y los procedimientos para separar mezclas homogéneas.

1º- Métodos para separar mezclas heterogéneas.

CENTRIFUGACIÓN- Este procedimiento es muy utilizado para mezclas en suspensión. Se colocan los recipientes con la mezcla en centrifugadoras que giran a gran velocidad, numerosas revoluciones por minuto. La fuerza centrípeta consigue sedimentar los materiales más pesados.



DECANTACIÓN- Método adecuado para separar mezclas con sustancias que no se pueden mezclar físicamente (immiscibles). Se deja en reposo y con el paso del tiempo se va depositando en capas diferenciadas (agua con aceite).

FILTRACIÓN- Bueno para separar sólidos insolubles (que no se disuelven) en el líquido. Se pasa por tamices de diferentes tamaños para extraer estos sólidos.

2º- Métodos para separar mezclas homogéneas.

CROMATOGRAFIA- Los distintos componentes de la mezcla circulan a velocidades diferentes por la fase estacionaria, y por lo tanto unos componentes están más tiempo retenidos de ella que otros, emergiendo después.



DESTILACIÓN- Útil para purificar líquidos. Se consigue aumentando la temperatura del líquido hasta que se evapora, siendo este el líquido evaporado puro. En otro recipiente se reducirá la temperatura y volverá a estado líquido, pero sin las impurezas.

FUSIÓN POR ZONAS- Utilizado para purificar sólidos. Consiste en pasar la mezcla a purificar por una fuente de calor muy intensa, consiguiendo que se funda dependiendo de las diferentes temperaturas de fusión de cada elemento y pudiendo ser separado de otras sustancias. Una vez se vaya enfriando.



ELECTROFORESI- La electroforesis es una técnica para la separación de moléculas según la movilidad de estas en un campo eléctrico. La separación puede realizarse sobre la superficie hidratada de un soporte sólido, o bien a través de una matriz porosa, o bien en disolución. Dependiendo de la técnica que se use, la separación obedece en distinta medida a la carga eléctrica de las moléculas y a su masa.

Clasificación de la materia. Mezclas.

Las mezclas:
Son combinaciones de dos o más sustancias puras, y cada una de las cuales mantendrán su propia composición y sus propiedades características. Se pueden separar mediante procedimientos físicos.

Se clasifican en:

1- Mezcla homogenea
(o disolución): Cuando presentan unas propiedades y composición uniformes en todas sus partes. Por ejemplo el aire puro o la gasolina.


2- Mezcla heterogénea: Cuando su composición y sus propiedades varían en diferentes porciones de esta. Las mezclas heterogeneas se pueden ver a simple vista. Por ejemplo la mezcla de agua con aceite que se suele separar.

Clasificación de la materia.

La materia se puede clasificar en sustancias puras o mezclas.

Sustancias puras. Es toda materia que presente una composición y propiedades fijas en cualquier parte de esta, independientemente de su procedencia.

Mezclas. Son combinaciones de dos o más sustancias puras, y cada una de las cuales mantendrán su propia composición y sus propiedades características.

Clasificación de la materia. Sustancia pura.

Sustancias puras. Es toda materia que presente una composición y propiedades fijas en cualquier parte de esta, independientemente de su procedencia.

Las sustancias puras se clasifican en:

1- Elemento: Sustancia pura que no puede descomponerse en otras sustancias más simples. Ni tan solo con reacciones químicas habituales. Todos los elementos están recogidos en la Tabla Periódica. (O, Ar, Bo...)


2- Compuesto: Cualquier sustancia pura que se forma por dos o más de un elemento combinados siempre con una proporción fija. Se pueden separar por reacciones químicas. Por ejemplo el agua (H2O) o el agua oxigenada (H2O2)

Cambios o reacciones físicas y químicas.

*Una reacción física se produce cuando cambia el estado de la materia, por ejemplo, la evaporación del agua, al cambiar de liquido a gas, sigue siendo la misma agua pero en estado diferente.

*Una reacción química es producida cuando cambia la composición química del elemento, por ejemplo, en la descomposición de una manzana se ocasiona un cambio en la estructura química de esta.

Las reacciones químicas se clasifican en:

1- Reacción de síntesis: Se produce cuando elementos o compuestos sencillos que se unen para formar un compuesto más complejo. A+B → AB

2Ca + O2 = 2CaO


2- Reacciones de descomposición: Son aquellas en las que a partir de un reactivo se forman dos o más productos de reacción: AB → A+B

2 H 2 0 2 = 2 H 2 O + O 2

3- Reacciones de desplazamiento: Son aquellas en las que un elemento sustituye y libera a otro elemento que está presente en uno de los reactivos: A + BC → AC + B

Cl 2 + 2 KBr = 2 KCl + Br 2

4- Reacciones de doble sustitución: Son aquellas en las que se produce la reacción entre dos reactivos que intercambian algunos de sus elementos, dando lugar a nuevos compuestos como productos de la reacción: AB + CD → AD + BC

HCl + AgNO 3 = AgCl + HNO 3

5- Reacciones de oxidación-reducción, (también llamadas como reacciones redox): Una reacción de oxidación-reducción es una reacción en la que hay transferencia de electrones desde la sustancia que se oxida a la que se reduce. Pueden ser reacciones de síntesis, descomposición, desplazamiento.

6- Reacciones de neutralización, en este tipo de reacciones un ácido reacciona con una base para formar una sal y desprender agua.

7- Reacciones de Combustión: Combustión de hidrocarburos con O2

Hidrocarburo+Oxígeno CO2+H2O

El conjunto de estas reacciones se llaman reacciones combinatorias.

Además, se pueden clasificar de otra forma, atendiendo a razones de energía (calor).

* Reacción endotérmica a cualquier reacción química que absorbe energía. Por ejemplo: la disociación del carbonato de calcio en dióxido de carbono y óxido de calcio

* Reacción exotérmica a cualquier reacción química que desprende energía. Por ejemplo una combustión.

FORMAS DE REPRESENTAR MOLÉCULAS ORGÁNICAS.

En la química del carbono, es fácil encontrar diversos compuestos diferentes con la misma fórmula molecular. Para diferenciarlos, debemos s...