GASES

OBJETIVO:

*En este blog podremos observar todo lo relacionado con los gases, observando sus diversas formas, volúmenes y reacciones.

*Poder dar a el lector una ayuda de estos temas.

TEMAS

1-Conocer las definiciones de los elementos en el marco teórico.

2-Conocer las formulas y los procesos para poder realizar ejercicios y entender el tema.

MARCO TEÓRICO

GASES:

Se denomina gas al estado de agregación de la materia en el que las sustancias no tienen forma ni volumen propio, adoptando el de los recipientes que las contienen.

* Las moléculas de un gas se encuentran prácticamente libres, de modo que son capaces de distribuirse por todo el espacio en el cual son contenidos.

*Pueden comprimirse fácilmente, debido a que existen enormes espacios vacíos entre unas moléculas y otras.

ESTADOS DE AGREGACIÓN:

La mayoría de sustancias se presentan en un estado concreto. Así, los metales o las sustancias que constituyen los minerales se encuentran en estado sólido y el oxígeno o el CO₂ en estado gaseoso:

Los sólidos: Tienen forma y volumen constantes. Se caracterizan por la rigidez y regularidad de sus estructuras.

Los líquidos: No tienen forma fija pero sí volumen. La variabilidad de forma y el presentar unas propiedades muy específicas son características de los líquidos.

Los gases: No tienen forma ni volumen fijos. En ellos es muy característica la gran variación de volumen que experimentan al cambiar las condiciones de temperatura y presión.

TEMPERATURA

La Temperatura es una propiedad de la materia que está relacionada con la sensación de calor o frío que se siente en contacto con ella. Cuando tocamos un cuerpo que está a menos temperatura que el nuestro sentimos una sensación de frío, y al revés de calor. Sin embargo, aunque tengan una estrecha relación, no debemos confundir la temperatura con el calor.

Cuando dos cuerpos, que se encuentran a distinta temperatura, se ponen en contacto, se produce una transferencia de energía, en forma de calor, desde el cuerpo caliente al frío, esto ocurre hasta que las temperaturas de ambos cuerpos se igualan.

PRESIÓN:

La presión (símbolo p)1 2 es una magnitud física que mide la proyección de la fuerza en dirección perpendicular por unidad de superficie, y sirve para caracterizar cómo se aplica una determinada fuerza resultante sobre una línea. En el Sistema Internacional de Unidades la presión se mide en una unidad derivada que se denomina pascal (Pa) que es equivalente a una fuerza total de un newton (N) actuando uniformemente en un metro cuadrado (m²). En el Sistema Inglés la presión se mide en libra por pulgada cuadrada que es equivalente a una fuerza total de una libra actuando en una pulgada cuadrada.

VOLUMEN:

El volumen1 es una magnitud métrica de tipo escalar2 definida como la extensión en tres dimensiones de una región del espacio. Es una magnitud derivada de la longitud, ya que se halla multiplicando la longitud, el ancho y la altura. Matemáticamente el volumen es definible no sólo en cualquier espacio euclídeo, sino también en otro tipo de espacios métricos que incluyen por ejemplo a las variedades de Riemann.

LEYES

LEY DE AVOGADRO:

La Ley de Avogadro es una ley de los gases que relaciona el volumen y la cantidad de gas a presión y temperaturas constantes.

En 1811 Avogadro realiza los siguientes descubrimientos:

A presión y temperatura constantes, la misma cantidad de gas tiene el mismo volumen independientementedel elemento químico que lo forme
El volumen (V) es directamente proporcional a la cantidad de partículas de gas (n)

Por lo tanto: V₁ / n₁ = V₂ / n₂

Lo cual tiene como consecuencia que:

Si aumenta la cantidad de gas, aumenta el volumen
Si disminuye la cantidad de gas, disminuye el volumen

Ley de boyle

La Ley de Boyle-Mariotte (o Ley de Boyle), formulada por Robert Boyle y Edme Mariotte, es una de las leyes de los gases ideales que relaciona el volumen y la presión de una cierta cantidad de gas mantenida a temperatura constante. La ley dice que el volumen es inversamente proporcional a la presión: PV=k\,
donde k\, es constante si la temperatura y la masa del gas permanecen constantes.
Cuando aumenta la presión, el volumen disminuye, mientras que si la presión disminuye el volumen aumenta. El valor exacto de la constante k no es necesario conocerlo para poder hacer uso de la Ley; si consideramos las dos situaciones de la figura, manteniendo constante la cantidad de gas y la temperatura, deberá cumplirse la relación:

P_1V_1=P_2V_2\,

Además se obtiene despejada que:

P_1=P_2V_2/V_1\,
V_1=P_2V_2/P_1\,
P_2=P_1V_1/V_2\,
V_2=P_1V_1/P_2\,

Donde:

P_1\,= Presión Inicial
P_2\,= Presión Final
V_1\,= Volumen Inicial
V_2\,= Volumen Final

Ley de charles

es una de las leyes de los gases. Relaciona el volumen y la temperatura de una cierta cantidad de gas ideal, mantenida a una presión constante, mediante una constante de proporcionalidad directa.

En esta ley, Jacques Charles dice que para una cierta cantidad de gas a una presión constante, al aumentar la temperatura, el volumen del gas aumenta y al disminuir la temperatura, el volumen del gas disminuye. Esto se debe a que la temperatura está directamente relacionada con la energía cinética debido al movimiento de las moléculas del gas. Así que, para cierta cantidad de gas a una presión dada, a mayor velocidad de las moléculas (temperatura), mayor volumen del gas.

LEY DE GAY-LUSSAC:

Fue enunciada por Joseph Louis Gay-Lussac a principios de 1800. Establece la relación entre la temperatura y la presión de un gas cuando el volumen es constante. La presión del gas es directamente proporcional a su temperatura: Si aumentamos la temperatura, aumentará la presión

GASES IDEALES:

En primer lugar empezamos diciendo que un gas ideal será aquel en el que las moléculas que lo forman tienen volumen cero y los choques entre ellas son perfectamente elásticos.

Los gases ideales no existen aunque podemos considerar que los gases de masa molecular no muy alta a presiones no muy bajas y a temperaturas no excesivamente bajas se comportan como gases ideales.

LEY GENERALIZADA:

La Ley General de los Gases consiste en la unión de las siguientes leyes:

Ley de Boyle: P₁ · V₁ = P₂ · V₂

Ley de Gay-Lussac: P₁ / T₁ = P₂ / T₂

Ley de Charles: V₁ / T₁ = V₂ / T₂

Todas ellas se condensan en la siguiente fórmula que es aplicable para una misma cantidad de gas:

P₁ · V₁ / T₁ = P₂ · V₂ / T₂

donde:

P es la presión

V es el volumen

T es la temperatura absoluta (en grados Kelvin)

LABORATORIO.

OXIDO REDUCCIÓN

OXIDO REDUCCION

Una reacción de óxido-reducción se caracteriza porque hay una transferencia de electrones, en donde una sustancia gana electrones y otra sustancia pierde electrones:



•  la sustancia que gana electrones disminuye su número de oxidación. Este proceso se llama Reducción.

  •  la sustancia que pierde electrones aumenta su número de oxidación.Este proceso se llama Oxidación.

Por lo tanto, la Reducción es ganancia de electrones y la Oxidación es una pérdida de electrones.

NUMERO DE OXIDACIÓN

Corresponde a la carga del elemento químico; es decir, corresponde a un valor arbitrario que se le ha asignado a cada elemento químico, el cual indica la cantidad de electrones que podría ganar, perder o compartir cuando se forma un compuesto.

Para calcular el número de oxidación se deben tener en cuenta las siguientes reglas:

Regla Nº 1: El número de oxidación de cualquier átomo en estado libre o fundamental; es decir, no combinado, es cero.



   Ejemplos:  Pt , Cu, Au, Fe

Regla Nº 2:   El número de oxidación del hidrógeno es +l, excepto en el caso de los hidruros que es –1.

⁺1: cuando el hidrógeno se combina con un no-metal (ácido).

    Ejemplos:  HCl; ácido clorhídrico

                                   número de oxidación del hidrógeno: ⁺1

                                   número de oxidación del cloro: ^–1

                          HI; ácido yodhídrico

                                  número de oxidación del hidrógeno: ⁺1

                                  número de oxidación del cloro: ^–1

^–1: cuando el hidrógeno se combina con un metal (hidruros)

                  Ejemplos:   NaH; hidruro de sodio

                                  número de oxidación del hidrógeno: ^-1

                                  número de oxidación del sodio: ⁺1

                       LiH;   hidruro de litio

                                  número de oxidación del hidrógeno: ^-1

                                  número de oxidación del litio: ⁺1

Regla Nº 3: El número de oxidación del oxígeno es -2, excepto en los peróxido donde es -1.

             Ejemplos:       CaO; óxido de calcio

                                   número de oxidación del oxígeno: ^-2

                                   número de oxidación del calcio: ⁺2

                        H₂O₂; peróxido de hidrógeno o agua oxigenada

                                  número de oxidación del oxígeno: ^-1

                                  número de oxidación del hidrógeno: ⁺1

Regla Nº 4: Los metales tienen un número de oxidación + (positivo) e igual a su valencia.



     Ejemplos:       Ca (calcio):   valencia = 2

                                            número de oxidación: ⁺2

                      Li (litio):    valencia = 1

                                            número de oxidación: ⁺1

Regla Nº 5: Los no-metales tienen número de oxidación – (negativo) e igual a su valencia.

     Ejemplos:         Cl (cloro):   valencia = 1

                                            número de oxidación: –1

                                            I (yodo):      valencia = 1

                                            número de oxidación: –1

Regla Nº 6: En compuestos, el número de oxidación del Flúor (F) es siempre –1.

     Ejemplo:          NaF: fluoruro de sodio

                                   número de oxidación del flúor: –1

                               número de oxidación del sodio: ⁺1

Regla Nº 7: En las moléculas neutras, la suma de los números de oxidación de cada uno de los átomos que la forman es igual a 0.

       Ejemplos:        Cu₂O: óxido cuproso

número de oxidación del cobre: ⁺1; como hay dos átomos de cobre, se multiplica el número de oxidación por el número de átomos de la molécula: 2 • +1= ⁺ 2.

                                      número de oxidación del oxígeno:   – 2

                                              ⁺ 2 + – 2 = 0

                           H₂SO₄: ácido sulfúrico

número de oxidación del hidrógeno: ⁺1; hay 2 átomos = 2 · ⁺1 =  ⁺2                                             número de oxidación del azufre: ⁺6; hay 1 átomo = 1 · ⁺6 = ⁺6

      número de oxidación del oxígeno: – 2, hay 4 átomos = 4 · – 2 = – 8

                                                  ⁺2 +  ⁺6 + – 8 = 0

Regla Nº 8: En un ión la suma de los números de oxidación de sus átomos debe ser igual a la carga del ión.

           Ejemplo:     PO₄^–3: fosfato

                                     número de oxidación del fósforo: ⁺5; hay 1 átomo = 1 • ⁺5 = ⁺5

                                     número de oxidación del oxígeno: –2; hay 4 átomos = 4 • – 2 = – 8

La molécula tiene una carga de – 3, por lo tanto, al sumar los números de oxidación del fósforo y del oxígeno, el resultado debe ser igual a – 3.

                                              ⁺5 + – 8 = – 3

                                                     – 3 = – 3

LABORATORIO DE QUÍMICA

LOS ÁCIDOS

Un ácido es considerado tradicionalmente como cualquier compuesto químico que, cuando se disuelve en agua, produce una solución con una actividad de catión hidronio mayor que el agua pura, esto es, un pH menor que 7.

INTRODUCCIÓN

Como sabemos los ácidos son compuestos químicos que resultan de diferente reacciones químicas, los cuales se producen por cambios que sufren los átomos de los elementos que se combinan para producir nuevas sustancias.

OBJETIVOS:

- Resaltar la importancia de las reacciones químicas tanto en relación a la industria como a la naturaleza.

- Tener un conocimiento mas profundo acerca del tema y entender que sucede en una reacción química.

- Conocer que tipo de sustancias deben ser mezcladas para obtener como resultado los compuestos químicos a estudiar.

- Establecer semejanzas y diferencias entre las 3 clases de compuestos químicos.

MARCO TEÓRICO

CLASIFICACIÓN DE LOS INSTRUMENTOS

MATERIALES DE VIDRIOS: