Estequiometría y Reacción ácido-base (Ejercicio resuelto)

Calcule la molaridad de una solución de ácido acético, si  30 ml de esta solución se neutralizaron con 25.30 ml de Hidróxido de sodio 0.1 M.

La reacción es:
                  
CH₃COOH (aq) + NaOH (aq)  Na⁺(aq) + CH₃COO ^- (aq) + H₂O (l)

Solución:

a) Calcular las moles de NaOH que hay en 25.30 ml y que se usaron para neutralizar el ácido acético.

* Hay 0.00253 moles de NaOH en 25.30 ml.

b) Utilizar la ecuación BALANCEADA, para encontrar la cantidad de ácido acético que reaccionó con el hidróxido de sodio calculado.

c) Expresar la concentración en moles por litro de la solución de ácido acético.

    30 ml = 0.030 L

* Si requieres la solución de algún ejercicio en particular deja un comentario o manda un e-mail.

Reacciones de acilación y el alcoholismo.

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Imagen propiedad de:http://www.clinicaesteve.es/

En un estudio realizado por Subhash C. Pandey, et al.  se descubrió que los efectos ansioliticos tras la ingestión de alcohol, son originados por una modificación a nivel de la cromatina cerebral. La modificación se origina por una disminución en la actividad de la enzima desacetilasa de histona (HDAC) lo que provoca un aumento en la acetilación de las histonas H3 y H4, así como el incremento en los niveles de CREB (Proteinas de union a AMPc) originando la expresión génica del neuropéptido "Y", el cual regula la liberación de neurotransmisores. Sin embargo, el estado de ansiedad provocado por la interrupción de alcohol tras su exposición crónica, se asocia a un incremento en la actividad de las HDAC (desacetilasas de histonas) y consecuente decremento en la acetilación de las histonas H3 y H4, asi como de CREB y neuropeptido "Y".

Referencia: The Journal of Neuroscience, April 2, 2008 • 28(14):3729 –3737 • 3729.

¿Porqué "H" para entalpía?

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El origen del término Entalpia y su símbolo H para la representación de esta función de estado usado en termodinámica y termoquímica tiene varias respuestas.  El diccionario Ingles de Oxford, da como referencia de ambos términos, a las "Tablas y diagramas de vapor de Mollier" de 1927, en tanto que si se consulta la Enciclopedia Académica Americana se encontrará la siguiente cita de Clausius: "El término se originó en 1850 cuando Rudolf Clausius lo utilizó para referirse a la suma de la  energía interna y la energía que fluye a través de un sistema termodinámico". Si se consulta la revista Journal of Chemical Education, encontrará para el término de  entalpía, un signo de interrogación para los nombres para ambos nombre; Clausius y Clapeyron (como posible primer uso del término) en un artículo sobre la historia de la notación termodinámica.

Artículo completo Aquí

Electrón: onda o partícula?

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Excelente y didáctico video en youtube del mundo cuántico.

 

Entropía, Entalpía, Energía Libre y Equilibrio.

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Las tres leyes de la termodinámica.

La termodinámica es una disciplina que se relaciona con la interconversión del calor en otras formas de energía. Permite utilizar la información obtenida en los experimentos de un sistema para llegar a conclusiones sobre otros aspectos del mismo sistema sin tener que realizar mas ensayos. Por ejemplo sabemos que podemos calcular calores de reacción a partir de entalpías estándar de formación de las moléculas de reactivos y productos:

Determinación de la entalpía de reacción entre el Carbono grafito  y el Oxígeno molecular, en sus estados estándar para producir dióxido de carbono. 

ΔH_Total= ΔH°f (CO_{2 g})  - [(ΔH°f C_grafito)- (ΔH°f O_2g)] = -393.5kJ/mol.

La primera ley de la termodinámica establece que la energía puede convertirse de una forma a otra, pero no puede ni destruirse ni crearse. Al no poder medir la energía total del universo ni de un sistema especifico, para cualquier proceso solo basta con medir las energías final e inicial.  

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Ejercicios Aquí

Termoquímica (Introducción)

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Todos las cambios que sufre la materia, ya sean físicos o químicos, están acompañados por variaciones de energía contenida en ella. Para hacer una observación y mediciones significativas de los cambios de energía, se define como SISTEMA, a la parte del universo cuyo cambio se observará. y se conocerá como ALREDEDORES a todo lo que rodea al sistema.
Casi todas las reacciones químicas producen (liberan) o absorben energía , generalmente en forma de calor. El calor se define como el flujo de energía térmica entre dos cuerpos que están a diferentes temperaturas. La termoquímica estudia entonces los cambios de calor en las reacciones químicas.

Ejemplo balanceo redox.

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Balanceo de ecuaciones químicas.

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Toda reacción química puede ser expresada mediante una ecuación, la cual debe estar correctamente escrita tanto en formulación como en los coeficientes respectivos de reactivos y productos.

Existen diversos métodos de igualación (Balanceo) de reacciones químicas:

• Oxido-reducción.
• Algebraico. 
• Ión electrón.
• Tanteo.

Para los métodos de igualación: ión electrón y oxido- reducción es indispensable saber determinar los números de oxidación de los átomos. Algunas reglas útiles utilizadas con frecuencia para este fin son:

1.- La suma algebraica de los estados de oxidación de todos los átomos en un compuesto es igual a cero. En iones poliatómicos  la suma algebraica es igual a la carga del ion. 

2.- El número de oxidación de elementos en estado libre es cero.

3.- El número de oxidación de todos los metales de la fámila IA es 1+.  

4.- El número de oxidación de todos los elementos de la fámila IIA es 2+.

5.- El número de oxidación del hidrógeno es  1+ cuando se combina con los No metales y 1- cuando lo

     hace con los metales.

6.- El número de oxidación del oxigeno es 2- excepto en los peróxidos en los que es 1-.

Ejemplos:

1.-

     KMnO₄  en donde:                                  SO₄^2- en donde:

              K = 1                                

              Mn = 7+                                    S  = 6+

              O= 2- x 4=8-                             O = 2- x 4 = 8-

    Suma total:  1 + 7 + (8-) = 0           Suma total: 6 + (8-)= 2-

2.-

   Cl₂, F₂, Br₂, K, Al, Na, O₃ = Todos son números de oxidación cero. 

3  y  4 .-
         NaCl                KF               MgO  
         Na =  1+          K =  1+       Mg = 2+
         
5.-
        HF                    LiH
        H =  1+            H =  1-

6.-  

   H₂O            CaO           H₂O₂ (Peróxido)

    O = 2-        O = 2-          O = 1-    


Test para asignar número de oxidación aqui.


Ejercicios propuestos de balanceo da click aqui. Si te interesa la resolución de algún ejercicio en particular, deja tu comentario y dirección electrónica. 

Reacciones inorgánicas generales.

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1.- Metales y no metales.
Generalmente los metales reaccionan con los no metales para producir una sal. En estas sales el metal formara un catión o ion positivo en uno de sus estados de oxidación mas altos y el no metal un anión o ion negativo.

Metal   + No metal  =   Sal.
 

2.-  Combustión.
Es la reacción de una sustancia con el oxigeno. Los productos principales son los óxidos de los productos iniciales o reactivos es sus estados de oxidación mas elevados.

Elemento   +  Oxígeno  =  oxido del elemento.

 

3.- Reacciones de óxidos.

• Un oxido metálico, también llamado oxido básico, formará bases (hidróxidos) cuando reaccione con el agua.

Óxido metálico + agua  =   hidróxido metálico (base)

 

 

• Un oxido no metálico, también llamado oxido ácido, formara ácidos cuando reaccione con el agua.

Óxido no  metálico + agua  =   ácido.



Un óxido básico puede neutralizar un ácido para formar una sal mas agua. De manera similar un óxido acido puede neutralizar una base para formar sal mas agua.

Óxido metálico (básico)  +   ácido  =    sal   +   agua.

Óxido ácido  +   base   =     sal   +  agua

 

• Un óxido acido y un óxido básico se neutralizan formando una sal a temperaturas altas. Ambos son anhidros por lo que no se forma agua.

Óxido ácido    +    Óxido básico    =   sal compleja.   

 

4.- Reacciones de ácidos y bases.

• Reacción de neutralización. Un ácido y una base se neutralizan mutuamente originando una sal y agua.

ácido   +    base   =   sal    +     agua.

 

• Los metales reaccionan con los ácidos en solución acuosa para desplazar al hidrogeno y formar la sal.

 

ácido   +   metal   =   sal   +  hidrógeno molecular.

 

Soluciones y Unidades de Concentración.

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Una gran cantidad de reacciones químicas ocurren en solución acuosa, no solo en la naturaleza sino también en el cuerpo humano. El agua de la superficie terrestre no se encuentra totalmente pura, existe como solución con diferentes tipos de sales disueltas tanto en los mares como en los ríos. Las soluciones se definen como mezclas homogéneas constituidas  por un disolvente y dos o mas solutos. Las soluciones pueden clasificarse de muchas maneras. Dependiendo del origen de disolvente, las hay acuosas y no-acuosas,  dependiendo del tipo de disolvente y soluto  se dividen soluciones liq-liq , liq-sol , liq-gas, etc. En cuanto a la cantidad de soluto con respecto al del disolvente, una manera cualitativa de clasificar a las soluciones en cuanto a su concentracion es como diluidas, concentradas y saturadas. En las ciencias químico - biológicas la expresión cuantitativa de las soluciones es:

•  % en masa. 
• %  en volumen.
• gramos / litro
• Molares. 
• Normales. etc.

** Si deseas la explicación detallada de algún concepto o la resolución de algún ejercicio deja un comentario para atender tu petición. 

Ejercicios propuestos click aqui

Leyes Ponderales (Ejercicios 1)

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Las leyes ponderales son aquellas que rigen el comportamiento de la materia en los cambios químicos, en función de la masa de las sustancias que participan. La ley de la Conservación de la Masa respaldada por el trabajo del científico Antoine Lavoisier, sostiene que la cantidad de materia (masa) no puede crearse o destruirse durante una reacción química, sino solo transformarse. Es decir, que la cantidad de materia al inicio y al final de una reacción permanece constante.

MAS AQUI

Problemas (Clik aqui) 

Compuestos y especies químicas.

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En la tabla periódica, los elementos básicamente se dividen en metales, no metales y semimetales o metaloides.  De la combinación química entre estos tres grupos se generan  todas las especies químicas. Algunos elementos puede incluso enlazarse consigo mismo generando diferentes estructuras moleculares cada una con propiedades físicas y químicas distintas, a esta propiedad se le denomina alotropía y formas alotrópicas a cada una de estas estructuras resultantes. Ejemplos de esto son el oxígeno y el ozono,  el grafito y el diamante o el fósforo rojo y fósforo blanco.

Con fines didácticos se han clasificado a las especies químicas inorgánicas de diversas maneras, compuestos binarios del oxígeno, compuestos binarios del hidrógeno, Oxoácidos, ácidos oxigenados  o ácidos ternarios, bases, sales binarias, sales ternarias u oxigenadas etc. Del razonamiento de esta clasificación se facilitará la asignación del nombre a cada compuesto (Nomenclatura). Entiéndase por compuesto binario a aquel constituido por dos elementos diferentes, como ejemplo el agua H₂O y por ternario o terciario aquel que contiene en su molécula 3 elementos diferentes por ejemplo el ácido fosfórico H₃PO₄. 

Especies químicas:

La importancia del balanceo de ecuaciones y la estequiometria

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Una revisión a la ecuación química.

La ecuación química involucra cuantitativamente las especies químicas participantes (reactivos y productos) en una reacción. Este concepto define a la estequiometria.

En la reacción siguiente:

          

 

 El CaCO₃  reacciona con el HCl y produce CaCl_2,  H₂O y el  CO₂ , como podemos observar la ecuación también se encuentra balanceada cumpliendo así con la ley de la conservación de la materia.

Cálculos basados en la ecuación química.

¿Cómo pueden calcularse las masas cuantitativas de reactivos y productos? Los coeficientes determinados por el balanceo de la ecuación juegan un papel importante en estos cálculos. Observe el siguiente ejemplo:

Esta ecuación establece que 2 moles de H₂ reaccionan con 1 mol de O₂. La relación es 2 a 1. Por lo tanto 4 moles de hidrógeno necesitarán 2 moles de oxígeno al igual que  0.9 moles de hidrógeno reaccionarán con 0.45 moles de oxígeno.

Cálculos mol-mol

El concepto de análisis dimensional puede ser aplicado para los cálculos de estequiometria.

Utilizando el ejemplo anterior la equivalencia es:

1 mol de O₂ por cada 2 moles de H₂

Y los factores de conversión son:

  Ejercicio resuelto:

¿Cuántas moles de Fe₃O₄ pueden producirse partiendo de 0.559 moles de Fe de acuerdo a la siguiente información?

Solución:

De la ecuación sabemos que se obtiene 1 mol de Fe₃O₄ por cada 3 de Fe que reaccionan. Aplicamos el factor de conversión:

IMPORTANTE: Revise la tabla periódica y compruebe que los números de oxidación del Fe son 2+ y 3+, Explique ¿Cómo es que existe el compuesto Fe₃O₄? (Investigue)

Ver mas aquí

Desarrollan un nuevo sistema que cambia la síntesis de fármacos

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Nuevo sistema fotobiocatalítico que podría cambiar de manera sustancial los procesos de preparación de moléculas activas para fármacos.
Fuente Original. Xataca Ciencia

Electrones, Protones, Neutrones e Isótopos

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En la tabla periódica, los elementos se identifican además de su símbolo por su número atómico (Z), el cual puede localizarse ya sea en la parte inferior, superior o en una de las esquinas. Así el Hidrógeno es 1, el Nitrógeno es 7 y el Calcio 20. El número atómico del elemento representa la cantidad de protones (P) contenidos en el núcleo del átomo de dicho elemento.
Un átomo eléctricamente neutro contiene la misma cantidad de cargas positivas y negativas, por lo que la cantidad de protones deberá de ser igual a la de electrones.(e). En las reacciones químicas un átomo puede ganar o perder electrones, pero mantiene igual el número de protones. La partícula resultante a la pérdida o ganancia de electrones se le denomina “ion”.
El número de neutrones que puede contener un átomo del mismo elemento es variable. Por ejemplo un átomo de oxígeno eléctricamente neutro debe tener 8 protones y 8 electrones, pero puede contener 10, 11 o 12 neutrones. A los átomos del mismo elemento que difieren en su cantidad de neutrones se les denomina Isótopos. La variabilidad en el número de neutrones de los isótopos no altera la identidad química del elemento. A la suma de protones y neutrones contenidos en el núcleo del átomo se le conoce como Número de masa y se representa con la letra “A”. Cada isótopo de un elemento contiene el mismo número atómico pero diferente número de masa.

Ejemplos:

Quieres practicar da Click Aquí

Polimerización explosiva de la p-Nitroanilina

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Excelente video en youtube.