jueves, 1 de diciembre de 2011

MAS PREGUNTAS...

¿Un mol a cuantas moléculas pertenece? ¿Es lo mismo que el numero de átonos?
Vale 6.023 X 10 23moleculas o átonos es igual.

¿Como se pueden obtener el numero de moles de una solución?
Usando el pero de la sustancia entre el peso molecular de esta.

¿Como se obtiene la fracción molar de una solución?
Dividiendo los moles de soluto entre los moles totales (moles del soluto mas moles del disolvente).

¿En que consiste la teoría cinética de los gases?
Es la teoría física que explica el comportamiento y propiedades necroscópicas de los gases.

¿Mencione 3 de los principios de esta teoría?
El numero de moléculas es grande y el espacio entre ellas es grande comparada con sus dimensiones. Las moléculas obedecen las leyes de Newton, pero individualmente se mueven de forma aleatoria con diferentes velocidades cada una, pero con velocidad promedio que no cambia con el tiempo. Un gas es considerado puro, es decir que todas las moléculas son idénticas.

¿Como se calcula la fueras?
Multiplicando la masa por la aceleracion.

¿Que factores se pueden manipular en un gas indirectamente?
Presión, volumen y temperatura.

¿Menciona los dos tipos de gases?
Reales e ideales.

¿Que es un gas ideal?
Un gas ideal es un gas teórico compuesto de un conjunto de partículas puntuales con desplazamiento aleatorio que no interactúan entre sí. El concepto de gas ideal es útil porque el mismo se comporta según la ley de los gases ideales, una ecuación de estado simplificada, y que puede ser analizada mediante la mecánica estadística.
En condiciones normales tales como condiciones normales de presión y temperatura, la mayoría de los gases reales se comportan en forma cualitativa como un gas ideal. Muchos gases tales como el aire, nitrógeno, oxígeno, hidrógeno, gases nobles, y algunos gases pesados tales como el dióxido de carbono pueden ser tratados como gases ideales dentro de una tolerancia razonable. Generalmente, el apartamiento de las condiciones de gas ideal tiende a ser menor a mayores temperaturas y a menor densidad (o sea a menor presión), ya que el trabajo realizado por las fuerzas intermoleculares es menos importante comparado con energía cinética de las partículas, y el tamaño de las moléculas es menos importante comparado con el espacio vacío entre ellas.

¿A grandes rasgos que dice la ley de los gases ideales?
Un gas hipotético formado por partículas puntuales, sin atracción ni repulsión entre ellas y cuyos choques son perfectamente elásticos (conservacion del momento y energia cinetica). La energía cinética es directamente proporcional a la temperatura en un gas ideal.

¿A que se refiere la ley de las presiones parciales?
La ley de las presiones parciales (conocida también como ley de Dalton). Establece que la presion de una mezcla de gases, que no reaccionan químicamente, es igual a la suma de las presiones parciales que ejercería cada uno de ellos si sólo uno ocupase todo el volumen de la mezcla, sin cambiar la temperatura. La ley de Dalton es muy útil cuando deseamos determinar la relación que existe entre las presiones parciales y la presión total de una mezcla de gases.

¿A que se refiere la 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.

¿Como se pueden clasificar las propiedades de la materia?
En extensivas y en intensivas.

¿Mensione dos de casa una de ellas?
Extensivas: masa y área. Intensivas: temperatura y densidad.

¿Cuales son las propiedades coligativas?
 Descenso crioscopico, ascenso ebulloscopico, presion de vapor.

¿En que consiste el descenso crioscopico?
Se conoce como descenso crioscópico o depresión del punto de fusión a la disminución de la temperatura del punto de congelación que experimenta una disolución respecto a la del disolvente puro.

¿En que consiste el ascenso ebulloscopico?
El aumento o ascenso ebulloscópico es el aumento del punto de ebullición que experimenta un disolvente puro, al formar una disolución con un soluto determinado.

¿En que consiste la presion de vapor?
La presión de vapor es la presión de la fase gaseosa o vapor de un sólido o un líquido sobre la fase líquida, para una temperatura determinada, en la que la fase líquida y el vapor se encuentra en equilibrio dinámico; su valor es independiente de las cantidades de líquido y vapor presentes mientras existan ambas. Este fenómeno también lo presentan los sólidos; cuando un sólido pasa al estado gaseoso sin pasar por el estado líquido (proceso denominado sublimación o el proceso inverso llamado deposicitación o sublimación inversa) también hablamos de presión de vapor. En la situación de equilibrio, las fases reciben la denominación de líquido saturado y vapor saturado. Esta propiedad posee una relación directamente proporcional con las fuerzas de atracción intermoleculares, debido a que cuanto mayor sea el módulo de las mismas, mayor deberá ser la cantidad de energía entregada (ya sea en forma de calor u otra manifestación) para vencerlas y producir el cambio de estado.

martes, 29 de noviembre de 2011

PREGUNTAS

¿Cuanto tipos de potenciometros hay y mencionelos?
Son 2 los impresos y los petados. Según su aplicacion pueden ser de mano, de ajuste lineales, logaritmicos, antilogaritmicos y senoidales.

¿Mensione las partes de una pila?
El cátodo, el ánodo y un electrolito

¿Que es una pila?
Es un dispositivo que transforma la energía química en energía eléctrica.

¿Cuales son los tipos de pilas que hay?
Las primarias, las secundarias y las de combustible

¿Cual es el fundamento principal de la pila primaria?
Que la reacción que se lleva a cavo no es reversible.

POTENCIOMETRO

Un potenciometro es un resistor cuyo valor de resistencia es variable. De esta menera, indirectamente, se puede controlar la intensidad de corriente que fluye por un circuito si se conecta en paralelo o la diferencia de potencial al conectarlo en serie.



Pueden ser de dos tipos:
  • Potenciometros impresos. Pueden estar constituidos sobre papel blanquesino, fibra, alúmina con una pista de carbón. La pista tiene sendos contados en sus extremos y un cursor conectado a un patín que se desliza por la pista resistiva.
  • Potenciometros petados. Consisten en un arrollamiento toroidal en un hilo resistivo con un cursor que mueve un patín sobre el mismo.
Según su aplicasion se distinguen varios tipos:
  • De mano. Que pueden ser rotatorios, deslizantes o múltiples.
  • De ajuste
  • Lineales
  • Logaritmicos
  • Senoidales
  • Antilogaritmicos
Referencias.
  • http://www.taringa.net/posts/info/10496482/_Que-es-un-potenciometro_.html
  • http://es.wikipedia.org/wiki/Potenci%C3%B3metro

ELECTRODOS

Un electrodo es una superficie en donde se llevan a cabo reacciones de oxido-reducción. Por lo que los procesos que tienen lugar en la interfase metal-solución de cualquier metal que tiene contacto con algún electrolito, no se puede medir de manera absoluta. El metal en contacto con el electolito tiene, por u lado tendencia a disolverse, con lo que queda cargado negaivamente, y por otro lado, a que los iones del electrolito se depositen sobre el metal con lo que se alcaza el equilibrio en un determinado momento.



Un componente de la celda electroquímica se refiere a cualquiera de los dos conceptos: cátodo (ocurre la reducción de los electrones) y ánodo (ocurre la oxidacion) que fueron acuñados por Michael Faraday.
Las celdas (pedazo de metal) electroquímicas pueden ser:
  • Primarias: donde las reacciones son irreversibles
  • Secundarias: la reacción es reversible.
La pila es un dispositivo que transforma la energía química en energía eléctrica de corriente continua cuando se sierra un circuito. Permite que los aparatos funcionen sin la necesidad de que estén conectados a la corriente eléctrica.
Pude haber:
  • Pilas de combustible. Consiste en un ánodo en el que se le inyecta el combustible (comúnmente el hidrógeno, el amoniaco o hidracina) y un cátodo en el que se le introduce un oxidante (comúnmente aire u oxigeno). Los dos elementos de la pila están separados por un electrolito ionoco que funciona como el conductor. La reacción del ánodo es 2H2 + 4OH- → 4H 2O + 4e- y la reacción del cátodo es O2 + 2H2O + 4e- → 4OH-

  • Pilas primarias. También denominada pila seca. El electrolito es una pasta consistente en una mezcla de cloruro de amonio (positivo) y cloruro de cinc (negativo). El electrodo negativo, el recipiente de la pila y el electrodo positivo, es una varilla de carbón rodeada por una mezcla de carbón y dióxido de manganeso. De este tipo también podemos encontrar la pila cinc-óxido de mercurio.
  • Pilas secundarias. Puede recargase invirtiendo la reacción química. El ejemplo mas común es la pila de ácido-plomo que normalmente se carga por medio de un generador que hay en un coche. El electrólito es una disolución diluida de ácido sulfúrico, el electrodo negativo es de plomo y el electrodo positivo de dióxido de plomo. En funcionamiento, el electrodo negativo de plomo se disocia en electrones libres e iones positivos de plomo. Los electrones se mueven por el circuito eléctrico externo y los iones positivos de plomo reaccionan con los iones sulfato del electrólito para formar sulfato de plomo. Cuando los electrones vuelven a entrar en la pila por el electrodo positivo de dióxido de plomo, se produce otra reacción química. El dióxido de plomo reacciona con los iones hidrógeno del electrólito y con los electrones formando agua e iones plomo; estos últimos se liberarán en el electrólito produciendo nuevamente sulfato de plomo. Otra muy utilizada es la pila alcalina que esta constituida por níquel y hierro

 La diferencia entre una pila y una batería es que la batería es un almacenador de energía y que requiere un suministro eléctrico previo, mediante lo que se denomina proceso de carga. También se llevan a cabo procesos de oxido-reducción.
Pueden ser de plomo-ácido, níquel-hierro, de manganeso, níquel-hidruro metálico, de litio, entre otras.

Referencias.

  • http://es.thefreedictionary.com/pila
  • http://www.monografias.com/trabajos11/pila/pila.shtml
  • http://www.sapiensman.com/electrotecnia/pilas_y_baterias1.htm

ELECTROFORESIS

La electroforesis es una técnica para la separación de moléculas según la movilidad de estas en un campo eléctrico a través de una matriz porosa, la cual finalmente las separa por tamaños moleculares y carga eléctrica, dependiendo de la técnica que se use. Esta técnica permite separar bastante bien biomoléculas, donde la cromatografía líquida se muestra menos eficaz, y compuestos de pequeña masa molecular, difíciles de estudiar por los procedimientos clásicos de electromigración en soporte.


 Existen dos clasificaciones de electroforesis:
  • La electroforesis convencional. Se puede llevar a cavo en papel o en gel.
  • La electroforeses capilar.
Existen muchos tipos de electroforesis:
  1. Electroforesis de frente molvil o libre
  2. Elecroforesis de zona
    1. En papel
    2. En gel
      1. En una dimension
      2. En dos dimensiones
La mas utilizadas es la electroforesis en gel de agarosa y el de gel de poliacrilamida



Referencias.
http://www.buenastareas.com/ensayos/Tipos-De-Electroforesis/630.html

jueves, 24 de noviembre de 2011

MEMBRANA

La membrana citoplasmática es un bicapa de fosfolipidos que rodea a la célula. Delimita a la célula del exterior y es semi permeable.
Esta compuesta de proteínas, lipidos, hidrocarburos y colesterol.

 Iremos mencionando cada uno de los componentes de la membrana plasmática.
Existe también otro modelo propuesto por Singer y Nicolsonque es el de mosaico fluido. Que dice que todos los componentes de la membrana están dispuestos en forma de mosaico

Fosfolipidos.
Es el principal componente de la membrana celular, es la responsable de la forma de bicapa de esta estructura. El carácter anfipáticos de los fosfolipidos les permite su auto asociación a través de asociaciones hidrofobicas entre las porciones de ácidos grasos de cadena larga, de tal forma que las cabezas polares quedan hacia afuera, hacia el agua donde pueden interactuar con las moléculas proteicas y la cola apolar se congrega hacia el interior (con las demás colas) de la bicapa lipidica.


Estos pueden tener movimientos:





Proteínas de membrana.
 Proteínas integrales: son aquellas que atraviesan la membrana y aparecen a ambos lados de la capa de fosfolipidos.
Proteínas periféricas: estas no se extienden a lo largo de la capa de fosfolipidos si no que están unidos a la capa interna o externa de la misma y pueden separarse con facilidad.
Proteínas canal: son un tipo de proteínas integrales que funcionan como poros para los que determinadas sustancias pueden entrar o salir de la célula.



Transportadoras: Son proteínas que cambian de forma para dar paso a determinados productos.



Receptores: son proteínas integrales que reconocen determinadas moléculas a las que se unen o fijan. Estos receptores pueden identificar una hormona un neurotransmisor o un nutriente; la molécula que se une al receptor se le llama ligando.

Permeabilidad de membrana.
Es la facilidad de las moléculas por atravesarla. Esto depende de la carga de las moléculas y en menor medida de la masa molar de las moléculas pequeñas o con carga eléctrica neutra pasan mas fácil la membrana que elementos cargados eléctricamente o moléculas grandes. Además la membrana es selectiva, solo permite la entrada de algunas moléculas y restringe la de otras.

Transporte a través de la membrana.

 

La membrana citoplasmatica debido a sus propiedades fisicoquimicas es capaz de seleccionar la entrada y salida de sustancias de la célula. Este paso de sustancias se puede llevar a cavo por difusión, ósmosis o transporte activo (véase el vídeo que esta arriba).
Por difusión salen y entran gases y otras sustancias de bajo peso molecular.
Por medio de transporte activo, la célula obtiene y expulsa sustancias contra un gradiente de concentración y con gasto energético.
La ósmosis es el paso de agua a través de la membrana.La membrana separa a un liquido en dos partes, por ejemplo, una de agua pura y la otra con azúcar disuelto, suceden varias cosas tratando de llegar a un equilibrio. Este equilibrio, que esta en relación directa con la osmolaridad de la solución, genera un flujo de partículas solventes hacia la zona de menor potencial que se expresa como presión osmótica mensurable en términos de presión atmosférica. El solvente fluirá hacia el soluto hasta equilibrar dicho potencial. Dando como resultado que el agua pase de la zona de bajo concentración a la de alta concentración


Sinápsis.
Se explica de manera detallada en el vídeo que se presenta a continuación.




 Preguntas.
¿Cuales son los diferentes tipos de transporte que hay en la membrana citoplasmática?
Activo, pasivo (difusión) y ósmosis.

¿Que es y en que consiste la ósmosis?
Es el paso de agua a través de la membrana que va de menor concentración de soluto a mayor concentración de solutos

¿Cuales son los componentes de la membrana citoplasmática?
Fosfolípidos, proteínas, colesterol y carbohidratos.

¿En que  consiste el modelo de mosaico fluido de la membrana?
Que la membrana esta dispuesta en forma de mosaico.

¿Que es la sinápsis?
Es una unión intercelular especializada entre neuronas.

Referencias.

  • http://www.iqb.es/cbasicas/farma/farma01/sec01/c1_002.htm
  • es.wikipedia.org/wiki/Modelo_de_mosaico_fluido
  • www.um.es/molecula/sales06.htm

jueves, 27 de octubre de 2011

Continuacion de propiedades coligativas...

AUMENTO EBULLOSCÓPICO
Es el aumento del punto de ebullición que experimenta un disolvente puro al formar una disolución con un soluto determinado. Se obtiene al calcular la diferencia entre el punto de ebullición de la disolución y del disolvente puro.
Para calcular el ascenso se emplea la siguiente ecuación:
cambioT = Ke *m
Donde:
Te = es el ascenso ebulloscópico
Ke = constante de ebullición
m = molalidad
De igual manera cuando el soluto es ionico solo se incluye el coeficiente i.
cambioT = Ke *m*i

ejemplo:
Calcular la temperatura de ebullición cuando se disuelven 8g de glucosa en 450ml de agua (considerando la densidad del agua 1:1). (PMglucosa = 180 g/mol, Ke = 0.512 ºC / m)
Para calcular la molalidad primero necesitamos el numero de moles...
n = w / PM = (8g)  / (180 g/mol) = 0.044mol
m = n / kg = (0.044 mol) /(0.45 kg) = 0.02 m
cambioT = (0.512 ºC / m) (0.02 m) = 0.01024 ºC
Te = 100 ºC + 0.01024 ºC = 100.01024 ºC

Calcular la temperatura de ebullición si se disuelven 11g de sacarosa (NaCl, PM = 58.5) en 300 ml de agua. (Ke = 0.512 ºC / m)
NaCl -------------- Na+  +  Cl-         i = 2
n = (11g) / (58.5 g / mol) = 0.188mol
m = (0.188mol) / (0.3 kg) = 0.626 m
cambioT = (0.512 ºC / m) (0.626 m) (2) = 0.641 ºC
Te = 100 ºC + 0.641 ºC = 100.641 ºC

PRESIÓN DE VAPOR.
Es la presión de un sistema cuando el solido o el liquido se halla en equilibrio con su vapor.
La ecuación de la ley de Raoult establece que la presión de vapor de cada componente de una solución ideal es dependiente de la presión de vapor de cada componente individual y la fracción molar de cada componente en la disolución.
Si un soluto tiene una presión de vapor medible, la presión de vapor de la disolución siempre es menor que el disolvente puro. De esta forma la relación entre la presión de vapor de la solución y la presión de vapor del disolvente depende de la concentración del soluto en la disolución. La ecuación nos dice que:
La presión parcial de un disolvente sobre una disolución P1 esta dada por la presión de vapor del disolvente puro P01, multiplicada por la fracción molar del disolvente en la disolución X1.
P1 = X1  P01
En una solución donde solo contenga un soluto se tiene que X1 = 1- X2, donde X2 es la fracción molar pudiendo también representar la formula de la siguiente manera:
P1 = (1 - X2) P01
P01- P1 = cambioP = X2P01

Ejemplo:
 Calcular la presión de vapor de una disolución k contiene 200g de glucosa en 500ml de agua a 30 ºC (P1 = 31.51 mmHg, PMglucosa = 180 g/mol, PMagua = 18 g / mol)
Primero tenemos que calcular el numero de moles de ambos compuestos en la solución para poder obtener las fracciones molares.
nglucosa = w / PM = (200g) / (180 g / mol) = 1.111 mol
nagua = w / PM = (500g) / (18 g / mol) = 27.77 mol
Calculamos la fracción molar de uno de los componentes:
Xglucosa = (1.111 mol) / (1.111 mol + 27.77 mol) = 0.3845
Calculamos el cambio de presión:
cambioP = (0.3845) (31.51 mmHg) = 1.2118 mmHg
P1 = (31.51 mmHg) - (1.2118 mmHg) = 30.299 mm Hg

REFERENCIAS.

PROPIEDADES COLIGATIVAS

Todas las propiedades consideradas dependen sólo del número de partículas de soluto presentes, no de su naturaleza, y por esta razon se llaman propiedades coligativas.
Se supondran dos cosas:
  1. Que el soluto es no volatil.
  2. El soluto no se disuelve en el disolvente sólido.
Esta última es demaciado drástica, aunque es válida para muchas mezclas.
El descenso crioscópico, el aumento ebulloscópio y la presión osmótica son las propiedades coligaticas k analizaremos aquí.

DESCENSO DEL PUNTO DE CONGELACION O DESCENSO CRIOSCÓPICO
Es en el descenso de la temperatura de congelación de un líquido al añadirle una sustancia soluble.
Este descenso será tanto mayor cuanto más sustancia se disuelva, pero tambien depende de la naturaleza del líquido y del soluto (sustancia que se disuelve).
DT = Kc · m
donde:
Kc = la constante de congelacion
m = la molalidad de la solucion
DT = es el cambio de al temperatura de la congelacion.

Ejemplo:
Cuanto desciende la temperatura de 600 gramos de benceno al añadir 90 gramos de glucosa
moles de glucosa= 90/180 = 0.5 moles
Kg benceno= 0.6
m = 0.5/0.6 = 0.833
K(benceno) = 5.12
DT = K · m = 5.12 · 0.833 = 4.26
La temperatura de congelación del benceno descenderá 4.26º C. La temperatura de congelación del benceno puro es de 5.5, por tanto la temperatura de congelación de esta disolución será de (5.5 - 4.26) = 1.24º C.
Soluciones electroliticas
Se llaman soluciones electrolíticas a todas aquellas en las que el soluto se encuentra disuelto en el solvente formando iones.
En este caso se en el descenso crioscópico se tienen que considerar el numero de moles de iones presentes en la solucion.
NaCl ------------ Na+        +        Cl-
en el ejemplo anterior tenemos que i = 2.
Por lo tanto  queda  la ecuacion de la siquiente manera:
DT = Kc · m · i
donde:
Kc = la constante de congelacion
m = la molalidad de la solucion
DT = es el cambio de al temperatura de la congelacion.
i = coeficiente de Varit Hoff (indica la cantidad de especies presentes que provienen de un soluto tras la disolución del mismo en un solvente dado).

ejemplo:
Calcular la temperatura de congelacion si se disuelve 18g de CaCl2 en 300ml de agua(considerando la densidad del agua como 1 : 1). (Kc = 1.86 °C/m, PM = 182g / mol)
Tenemos que:
CaCl2 -------------- Ca+     +     2Cl          i = 3
la molalidad es igua:
m = n / kg de disolucion
donde n = numero de moles, que tambien es igual a:
n = w / PM
donde w = peso de soluto, PM = peso molecular
Sstituimos en la segunda ecuacion para optener el numero de moles y porteriormente calular la molalidad.
n = (18g) / (182 g/mol) = 0.0989 mol
m = (0.0989 mol) / (0.3kg)= 0.2967 m
Ahora sustituimos en la formula de descenso crioscópico
DT = (1.86 °C/m) (0.2967 m) (3) = 1.6555 °C
por lo tanto la temperaturad de congelacion de la solucion final sera de:
Tf = 0 °C - 1.6555 °C = -1.6555 °C

lunes, 24 de octubre de 2011

EJERCICIOS DE GASES

Un gas ideal es sometido a una compresion isodiametrica que reduce su volumen en 2.20 dm3. La presión y volumen final del gas son 3.78 X 103 mmHg y  4.65dm3, respectivamente. Calcular la presión inicial del gas.

Se usa la formula P1 V1 = P2 V2 (Ley de Boyle)
Despejamos en la caución P1 (es la que desconocemos), dejando una ecuacion así:
P1 = P2 V2 / V1
Sustituimos:
P1 = (3.78 X 103 mmHg) ( 4.65dm3) / (2.20 dm3) = 7,989.545 mmHg

En un recipiente de volumen 10 dm3 a 298 K, se introduce un mol N2de y 3 moles de H2. ¿Cuáles son las presiones parciales de los gases y cual es la presión total?
Suponiendo que los gases son ideales: calcular Pj (presión parcial) usando la ecuación
Pj = nj (RT/V) (gases parciales o ley de Dalton)
P(N2) = 1 mol { (0.082L*atm/mol*K) (298 K) / (10 dm3) } = 2.443 atm
P(H2) = 3 moles { (0.082L*atm/mol*K) (298 K) / (10 dm3) } = 7.33 atm
Por lo tanto la presión total es: P = (2.443 + 7.33 )atm = 9.773 atm

En un proceso industrial, se calienta nitrógeno en un recipiente a volumen constante hasta 500K. Si el gas entra en el recipiente a un presión de 100 atm y un temperatura de 300 K, ¿Qué presión ejerce a la temperatura de trabajo?
Suponiendo que el gas es ideal se usa la siguiente ecuación:  P1 / T1= P2 / T2 (variación de la ley de Gay-Lussac)
Despejamos de la ecuación la presión final o numero dos, quedando de la siguiente forma:
P1 = (P2*T1) / T2
Si sustituimos:
P1 = (100 atm * 500K) / 300 K= 166.67 atm

Una cantidad de gas tiene un volumen de 180 ml a 313 K y una presión de 800 mmHg ¿Cuál sera el volumen en las condiciones estándar (760 mmHg y 273 K)?
Suponiendo que se trata de un gas ideal: (P1 * V1) / T1 = (P2 * V2) / T2 (forma combinada de la ley de los gases)
Si despejamos de la ecuación el volumen final o el volumen numero 2:
V2 = {(P1 * V1) / T1}{T2 / P2} = {(80 mmHg * 180 ml) / 313 K}{273 K / 76 mmHg)= 165.25 ml

Una muestra de oxígeno recogida sobre agua a 20ºC y 790 mm Hg ocupa un volumen de 486 ml. ¿Cuantos gramos de oxígeno se tienen? ¿Cuantas moles? ¿ Cuantas moléculas?
DATOS: Peso atómico: O = 16 ; Presión de vapor del agua a 20ºC = 17,5 mm Hg
Al recogerse el oxígeno sobre agua, en la fase gaseosa habrá una mezcla de dos gases: el propio Oxígeno y el vapor de agua. Por ello, teniendo en cuenta la Ley de las presiones parciales de Dalton, la presión total será la suma de las presiones parciales de ambos gases, de las cuales conocemos la del agua: 17,5 mm Hg, por lo que podemos determinar la del Oxígeno:


Referencias.
Atkins. Fisicoquímica. Tercera edición. 1991.

miércoles, 12 de octubre de 2011

GASES

PROPIEDADES DE LOS GASES.
 1.- Se adaptan a la forma del recipiente, tratando de utilizar el mayor espacio posible ocupando así la forma del recipiente que lo contiene.
2.- Se dejan comprimir fasilmente. Al haber espacios entre las moléculas, las moléculas se pueden acercar unas a otras reduciendo su volumen cuando se les aplica presión.
3.- Al no existir fuerzas intermoleculares pueden difundirse con facilidad.
4.- La energía cinética promedio de sus moléculas es directamente proporcional a la temperatura aplicada.

FACTORES QUE AFECTAN A LOS GASES.
  • Presión
  • Temperatura
  • Volumen
  • Cantidad de gas
CLARIFICACIÓN.
Los puede haber de dos tipos:
Gases reales.
Se define como un gas con un comportamiento termodinámico que no sigue la ecuación de estado de los gases ideales.
Un gas puede ser considerado como real, a elevadas presiones y bajas temperaturas, es decir, con valores de densidad bastante grandes.
Gases ideales.
Un gas ideal es un gas teórico compuesto de un conjunto de partículas puntuales con desplazamiento aleatorio que no interactúan entre sí.

LEY DE GAY-LUSSAC
La ley de Gay-Lussac dice:
  • Si el volumen de una cierta cantidad de gas a presión moderada se mantiene constante, el cociente entre presión y temperatura (Kelvin) permanece constante:
P / T = Constante
donde:
  • P es la presión
  • T es la temperatura absoluta (es decir, medida en Kelvin)
LEY DE DALTON O DE LAS PRESIONES PARCIALES.
Establece que la presión de una mezcla de gases, que no reaccionan químicamente, es igual a la suma de las presiones parciales que ejercería cada uno de ellos si solo uno ocupase todo el volumen de la mezcla, sin cambiar la temperatura. La ley de Dalton es muy útil cuando deseamos determinar la relación que existe entre las presiones parciales y la presión total de una mezcla de gases.
Cuando Dalton formuló por primera vez su teoría atómica poco había elaborado la teoría acerca de la vaporización del agua y del comportamiento de las mezclas gaseosas. A partir de sus mediciones dedujo que dos gases son una mezcla y que actuaban de una manera mutuamente independiente.
Se puede calcular la presión parcial de cada componente, si se conoce el número de moles de cada uno de los gases que se encuentran en la mezcla encerrada en un volumen determinado y a una temperatura dada. Debido a que las partículas de cada gas componente se conducen de una forma diferente, la presión total que ejerza la mezcla será el resultado de todas las partículas.

La Ley de Boyle-Mariotte (o Ley de Boyle).
Es una de las leyes de los gases ideales que relaciona el volumen y la presion de una cierta cantidad de gas mantenida a temperatura constante. La ley dice que el volumen es inversamente proporcional a la presión:



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. No es necesario conocer el valor exacto de la constante k 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:
P1 / V1 = P2 / V2
donde:
P1 = presión inicial
 V1 = volumen inicial
P2 = presión final
V2 = volumen final

Ley de Gay Lussac
Para una cierta cantidad de gas, al aumentar la temperatura las moléculas del gas se mueven más rápidamente y por lo tanto aumenta el número de choques contra las paredes por unidad de tiempo, es decir, aumenta la presión ya que el recipiente es de paredes fijas y su volumen no puede cambiar. Gay-Lussac descubrió que, en cualquier momento del proceso, el cociente entre la presión y la temperatura absoluta tenía un valor constante.
Una manera de expresar la ley es la siguiente:
P1 / T1 = P2 / T2
Donde:
P1 = presión inicial
T1 = temperatura inicial
P2 = presión final
T2 = temperatura final

Existe una forma combinada de los gases que se muestrar a continuación:
P1V1 / T1 = P2V2 / T2
Donde:
P1 = presión inicial
T1 = temperatura inicial
V1 = volumen inicial
P2 = presión final
T2 = temperatura final
V2 = volumen final

Ley de los gases ideales.

Las moléculas de los gases se mueven libremente chocando contra las paredes del recipiente que los contiene, lo que origina la presión del gas. Cuanto mayor sea la temperatura, mayor será la velocidad de las moléculas y, por tanto, mayor debe ser el volumen para que la presión no varíe. Su formula es:
PV = n - RT
Donde:
P = presión
V = volumen
n = numero de moles ( w / µ)
R = constante (0.082 L*atm/mol K)
T = temperatura
A continuación se muestra una pagina donde se demuestra una forma de la ley.http://www.educaplus.org/gases/gasideal.html


Referencias.
http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_las_presiones_parciales
http://www.educaplus.org/play-260-Ley-combinada-de-los-gases.html
http://www.deciencias.net/simulaciones/quimica/materia/gasideal.htm

Práctica 1

A continuación se presentan las respuestas de los ejercicios  de la practica:
Parte I.
A. Preparar 100 ml de disolucion de CuSO4 0.100M, a partir de CuSO4 sólido: Corresponde a 1.59g
B. Preparar 100ml de disolucion de CuSO4 0.0100M a partir de CuSO4 0.100M (dilución): corresponde a 10ml
Parte II.
A. preparar 100 g de una disolucion de NaCl al 3.0% en masa: Corresponde a 3 g de NaCl y 97 g de agua (o 97ml de agua)
B. Preparar 100ml de disolucion de NaCl al 3.0% masa/volumen: Corresponde a 3 gr de NaCl.
Parte III.
A. Preparar 100ml de HCl 0.100 M, a partir de HCl concentrado (37% en masa y densidad de 1.18 g/ml): Corresponde a 0.83ml de ácido.
B. Preparar 100ml de H2SO4 0.100M, a partir de H2SO4 concentrado (98% en masa, densidad de 1.87):
Corresponde a 0.293ml de ácido.
C. Preparar 100ml de HCl 0.100N, a partir de HCl concentrado (37% de pureza y densidad de 1.87): Corresponde a 0.836 de ácido.
D. Preparar 100ml de H2SO4 0.100N a partir de H2SO4 concentrado (98% en masa, densidad de 1.87): Corresponde  a 0.267 ml.
Cuestionario.
Cuestionario
1.       Completar la siguiente tabla con los ejemplos que se piden para las distintas disoluciones que pueden existir, dependiendo del estado del soluto y el solvente en cada caso.
Fase dispersora
(solvente)
Fase dispersa
(soluto)
Ejemplo
Líquido
Sólido
H2O con NaCl
Sólido
Líquido
Ag con Hg
Líquido
Gaseoso
H2O con O2
Gaseoso
Sólido
N2 con I
Líquido
Líquido
H2O con CH3CH2OH
Gaseoso
Gaseoso
O2 con N2
Sólido
Sólido
Zn con Sn
Gaseoso
Líquido
CO2 con H2O
Sólido
Gaseoso
Pd con H2

2.       Si la fórmula de molaridad es M = n/l, ¿por qué se pesa la masa del soluto para preparar la disolución y no se usan directamente los moles?
Porque “mol/l” son las unidades empleadas para expresar la concentración de la disolución; sin embargo, para conocer el número de moles, se requiere conocer la masa del soluto, ya que:
n = masa/PM     o     n = M*V.
3.       ¿Por qué en la disolución porcentual en masa se considera la masa del agua, mientras que en la disolución porcentual masa/volumen no se toma en cuenta?
La disolución porcentual en masa, es una relación que expresa los gramos de soluto que se hallan contenidos en cada 100 gramos de solución. Está forma de expresar la concentración implica al momento de preparar una solución, pesar separadamente el soluto y el solvente. En el caso de la disolución porcentual masa/volumen se expresan los gramos de soluto que se hallan contenidos en cada 100 ml de solución.
4.       ¿Existen diferencias entre una disolución 0.100 M y una disolución 0.100 N de ácido clorhídrico? Explicar por qué.
No existen diferencias entre una disolución 0.100 M y una disolución 0.100 N de ácido clorhídrico, puesto que N = no. de equivalentes/l y el ácido clorhídrico sólo posee un equivalente (H),  la Molaridad y la Normalidad son equivalentes.


5.       Al preparar una disolución 0.100 N de ácido sulfúrico ¿Se debe establecer la reacción química que se dará al utilizar este reactivo? ¿Y si se prepara la disolución 0.100 M se debe tomar en cuenta el mismo criterio? Justifique su respuesta.
No ya que cuando se va a preparar una solución de la misma substancia que tiene el mismo No. de equivalentes que tiene para compartir, por ello no es necesario realizar todo el procedimiento.
6.       Clasifica las reacciones señaladas en el punto 7, con base en el tipo de reacción (neutralización acido-base o redox).

a)      Neutralizacion
b)      Neutralizacio
c)       Neutralizacion
d)      Redox
e)      Redox

7.       Indica el número de equivalentes para los compuestos, en los que ocurren las siguientes reacciones.
a) H3PO4 (ac)        +             2 NaOH (ac)                          Na2HPO4 (ac)       +             2 H2O
R = 5
b) Ca (OH)2 (s)     +             2HCl (ac)                                CaCl2 (s) +             2H2O
R = 4
c) HNO3 (ac)         +             NaOH (ac)                             NaNO3 (ac)           +             H2O
R = 2
d) 2HNO3 (ac)      +             3H2S (g)                                 2NO (g)      +    3S0 (g)    +    4H2O
R = 8
e) 3NaNO3 (ac)    +    8Al0 (s)    +    5NaOH (ac)    +    18H2O                    8NaAl (OH)4 (ac)    +    3NH3 (g)
R = 8

8.       El frasco de donde se obtuvo el H2SO4  tiene las siguientes especificaciones: masa molar = 98.09 g/mol, densidad = 1,87g/mL, % de pureza = 98. Reportar la concentración del H2SO4  en:

a)      % masa (considerando 100mL de disolución)
(100mL)(  = 187g        ;       187g                      100%
                                                                                                               Xg                      98%             X = 183.26g
                            (183.26g H2SO4  ÷ (2g H2O +183.26g H2SO4)) × 100% = 98.92043614%

b)      % masa/volumen (considerando 100mL de disolución)

                                     (183.26g ÷ 100mL) × 100% = 183.26%

c)       Molaridad (considerando 100mL de disolución)

                                      183.26 ÷ 98.09g/mol = 1.868284229mol
                                     1.868284229mol ÷ 0.1L = 18.68284229M

d)      Normalidad (considerando 100mL de disolución)

                         N= M × #eq
                               18.68284229 × 2 = 37.3656N
                                                                                         
                                    
                     
Bibliografía.
-           Benson S. W. Cálculos Químicos. Una introducción al uso de las matemáticas en la química. 2010. Ed. Limusa Wiley. pp. 111-112.
-          Ayres, Gilbert. Química Analítica Cuantitativa. Editorial Harla. México, D.F. 1980.