Disoluciones

* la volatilidad de una sustancia es la capacidad para que esta se evapore bajo ciertas condiciones, como temperatura y presion. un ejemplo de ello es el alcohol, a temperatura ambiente es practicamente volatil, ya que comienza a evaporarse, pues su temparatura de evaporacion es muy baja. | | Definicion y areas de interes        Proyecto Salon Hogar | | | L  a  G r a n  E n c i c l o p e d i a   I l u s t r a d a  d e l   P r o y e c t o  S a l o n  H o g a r     | Nomenclatura Quimica | Soluciones preparacion y valoracion | Propiedades Coligativas |

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de energia que se presenta del rompimiento o formacion de enlaces quimicos. El calor de reaccion se expresa generalmente en terminos de calorias o kilocalorias (Kcal). Actualmente tambien se utiliza el joule (J) como medida de energia cuando se habla de cambios quimicos. | El calor de reaccion puede recibir diferentes nombres segun el tipo de cambio que se produce en la reaccion. Puede nombrarse entonces como: calor de formacion, calor de combustion, calor de neutralizacion, etc. |

Reacciones exotermicas y reacciones endotermicas: Durante las reacciones quimicas puede producirse absorcion o liberacion de energia. Esto indica que tanto los reaccionantes como los productos contienen calor que es caracteristico de su masa. El contenido de calor es una medida de la energia que esta acumulada por una sustancia durante su formacion. | | | | | Reacciones endotermicas: son aquellas reacciones que absorben calor, lo que significa que la energia de las moleculas de los productos (EP) es mayor que la energia de las moleculas de los reaccionantes (ER).

La reaccion para obtener N2O es un proceso endotermico que requiere calor para unir al nitrogeno y el oxigeno, la cantidad de calor se representa en Kcal. 2N2(g) + O2(g) + 39 Kcal  2N2O(g) | Reacciones exotermicas: son aquellas reacciones donde se libera calor, esto significa que la energia de las moleculas de los productos (EP) es menor que la energia de las moleculas de los reaccionantes (ER). La combustion del metano es una reaccion de tipo exotermico: CH4(g) + 2O2(g)  CO2(g) + 2H2O(g) + 213 Kcal. | | | | Energia calorifica y temperatura: Si una muestra de agua a una emperatura conocida (Temperatura inicial = Ti) se calienta durante un cierto tiempo, se observa un incremento de su temperatura. Al medir la nueva temperatura se obtiene la Temperatura final (Tf), la variacion de la temperatura en la muestra se calcula restando la Tf menos la Ti y el resultado se denomina T. La temperatura representa una medida de intensidad de calor, pero no es una medida de energia calorifica, pues la energia calorifica se expresa en calorias. 1 caloria es la cantidad de calor que absorbe 1 g de agua para elevar su temperatura de 14,5? C a 15,5 ? C .

Asi, el Calor: es la transferencia de energia entre dos sistemas a diferentes temperaturas. Al igual que el agua cada sustancia tiene una capacidad determinada para absorber calor, es decir tiene una capacidad calorifica propia. Capacidad calorifica: es la cantidad de calor que se requiere para elevar a 1? C la temperatura de 1 mol de sustancia. | Cuando se compara la capacidad calorifica de una sustancia con la del agua, que tiene el valor de la unidad, se obtiene un valor denominado calor especifico. Calor especifico (Ce): es la cantidad de calor necesaria para aumentar en 1? C la temperatura de 1 gr de sustancia. |

Calores especificos de algunas sustancias o elementos: Sustancia o elemento quimico | Calor especifico (cal/g? C) | Agua | Alcohol etilico | Aluminio | Hierro | Cobre | Calcio | Magnesio | | 1,00 | 0,511 | 0,217 | 0,113 | 0,093 | 0,149 | 0,248 | | | El calor ganado por un sistema se determina mediante la siguiente ecuacion: | | | Q = sistema T = Diferencia de la temperatura final – temperatura inicial M= Masa de la sustancia sobre la cual se produce el cambio de temperatura. Ce = Calor especifico de la sustancia. | Ejemplo 1: Calcule la cantidad de calor absorbida por 200 g de agua cuando son calentados desde 20 ?

C hasta 80 ? C . | | Si queremos llevar el valor obtenido a Kcal, solo debe realizarse una simple regla de tres tomando en cuenta que: 1 Kcal es igual a 1. 000 cal. : | | Si se desea expresar la cantidad de calor en Joules, es necesario recordar que 1 caloria es igual a 4,184 j/cal, por lo cual basta con multiplicar la calidad de calorias por este numero: | | Ejemplo 2: El uso de las ecuaciones ya estudiadas tambien permite investigar la temperatura final de una mezcla de la misma sustancia a diferentes temperaturas, asi: Se mezclan 50 g de agua a 90 ? C con 150 g de agua a 30 ? C .

Calcular la temperatura final de la mezcla: | La cantidad de calor cedida por el agua caliente es igual a la masa de agua por la diferencia de temperatura: | | Y la cantidad de calor ganada por el agua fria tambien sera igual a la masa de agua por la diferencia de temperatura: | | Esto permite unir ambas ecuaciones y obtener una sola ecuacion con una incognita: | | Despejando: | | Ejemplo 3: El uso de las ecuaciones permite tambien determinar cuanta energia es liberada durante el enfriamiento de una sustancia, pero en este caso se aplicara un nuevo termino, la capacidad calorifica molar.

Capacidad calorifica molar: se define como la capacidad calorifica por mol (cal/mol). | ?Cuanta energia se libera cuando se enfrian 50 g de plomo desde 150 ? C hasta 50 ? C , si su capacidad calorica molar promedio en este intervalo de temperatura es de 6,42 cal/mol ? C. Transformacion de los la masa de la sustancia de gramos a moles: Mol de plomo = gramos de plomo / masa atomica del plomo. | | El signo negativo indica que se desprende calor, la temperatura final es menor que la temperatura inicial. | | | Entalpia: es el contenido calorico de una sustancia y se representa con la letra H.

La variacion de entalpia en un sistema quimico , H, es igual a la entalpia de los productos resultantes, H2 , menos la entalpia de los productos reaccionantes, H1 . H = H2 – H1 | Cuando el benceno reacciona con el oxigeno se desprenden 780 Kcal por cada mol de benceno consumido: | | Esta ecuacion termodinamica difiere de las ecuaciones ordinarias ya que en ella se indica el estado fisico de cada sustancia: liq = liquido, g = gaseoso. Se senala la variacion de entalpia en el proceso y la ecuacion se iguala tomando 1 mol de una sustancia como patron.

En este caso para la combustion de 1 mol de benceno se han utilizado, exactamente, 7 y ? moles de oxigeno. El H de la reaccion es de -780 kcal. Esto indica que la energia de 3 moles de agua y seis de dioxido de carbono es 780 kcal menor que la contenida en un mol de benceno y siete y medio de oxigeno. Es por ello que el signo de la variacion de la entalpia es negativo. Un H negativo indica que hay desprendimiento de calor, es decir se trata de una reaccion exotermica. | La ecuacion para la descomposicion del oxido de niquel: | | |

Esta ecuacion muestra que se absorben 57 Kcal, es decir, que la energia de un mol de niquel y de ? mol de oxigeno es 57 kcal mayor que la de un mol de oxido de niquel. Un H positivo indica que hay absorcion de energia, es decir se trata de una reaccion endotermica. | Diagramas de Entalpia: estos diagramas permiten observar graficamente los niveles de energia de los productos reaccionantes y de los productos. | | | En una reaccion endotermica, el nivel energetico de los reaccionantes es inferior que el de los productos formados en la reaccion.

El sistema gana energia. | En una reaccion exotermica, el nivel energetico de los productos es superior al de los reaccionantes. El sistema pierde energia. | | | Ley de la actividad de los calores de reaccion: Las ecuaciones termodinamicas poseen dos propiedades muy importantes: | 1. – Pueden invertirse, lo que hara que H cambie de signo. Ejemplo: | | 2. – Pueden sumarse y restarse como ecuaciones algebraicas. Esta es una generalizacion de la aplicacion de la ley de Hess. Por ejemplo, la adicion de dos ecuaciones termodinamicas: numero: | |

Esta ecuacion permite predecir que el calor de hidrogenacion del eteno (C2H4 (g)) para producir etano (C2H6 (g)) es: | | | Aplicacion de la Ley de Hess: Aplicando la Ley de Hess es posible calcular la variacion entalpica de una reaccion: Ejemplo: Calcule la variacion entalpica (H) para la formacion de agua liquida a partir del hidrogeno y oxigeno gaseosos: | | Conociendo las ecuaciones termodinamicas: | | El resultado se obtiene sumando algebraicamente las ecuaciones 1 y 2, lo cual elimina el termino H2O(g): | | La suma de los H dara el H de la reaccion pedida: | |

Ejemplo 2: Calcule el H para la formacion de HI partiendo del hidrogeno atomico y yodo atomico: H(g) + I(g)  HI(g) , valiendose de la ecuaciones termodinamicas: | | Para realizar el calculo es necesario operar las ecuaciones quimicas como ecuaciones algebraicas para eliminar las sustancias que no aparecen en la ecuacion final. Para ello basta con invertir las ecuaciones 2), 3) y 4), ademas de cambiar los signos delos respectivos H y se multiplica la ecuacion 4) por ? : | | La suma de las ecuaciones y de sus H da como resultante: | | | |

Entropia: es una medida del desorden de un sistema y se representa con la letra S. Asi el cambio de entropia se simboliza con S. Un valor positivo de S indica disminucion del grado de distribucion ordenada. Lo que quiere decir que el desorden aumenta. El S positivo se presenta cuando un solido se convierte en liquido o gas. Ya que en ambos casos el movimiento de las moleculas es mas rapido lo cual se traduce como la perdida de una distribucion ordenada que mantiene mas unidas a las moleculas. Cuando se realiza un cambio de gas a liquido o de liquido a solido entonces el S es negativo .

El cambio de entropia viene dado por la ecuacion | Asi, la transformacion de un mol de agua liquida (S= 16,72 cal/? K) en un mol de vapor de agua (S= 45,11 cal/? K) dara como consecuencia una variacion de la entropia del sistema de: S (reaccion) = 45,11 cal/? K – 16,72 cal/? K = 28,39 cal/? K. El S positivo es un indicativo de que el grado de desorden ha aumentado. Las moleculas en fase gaseosa se trasladan velozmente de un lado a otro, sin direccion determinada. | REFERENCIAS: Requeijo, D. y Requeijo A. (2002). Quimica . Editorial Biosfera. Irazabal A. y de Irazabal C. (S/A). Quimica. Ediciones CO-BO.

Mahan. Quimica. (1977). Fondo Educativo Interamericano. | |   | Fundacion Educativa Hector A. Garcia | |   | La energia calorifica es la manifestacion de la energia cinetica de las particulas, atomos y moleculas, de que esta compuesto el cuerpo en cuestion. Cuando se comunica energia calorifica de un cuerpo a otro, se emplea cierta cantidad de calor en efectuar un trabajo, normalmente de dilatacion, y el resto en incrementar su temperatura, esta ultima componente relacionada directamente con aumentar la energia cinetica, ya sea de traslacion o de vibracion, de los atomos y moleculas que lo componen.

La temperatura una magnitud con la que no es posible utilizar un patron como unidad de medida. Por esta razon la medicion de temperaturas se basa en la evaluacion de otro tipo de magnitudes fisicas cuando ganan o pierden energia calorifica, tales como el incremento o disminucion de volumen o presion, la resistencia electrica de los metales conductores, la tension de contacto de dos metales distintos o la susceptibilidad magnetica de ciertas sales paramagneticas. La energia calorifica se transmite desde los cuerpos frios a los calientes hasta que se alcanza un estado de equilibrio y cesa la transmision.

Tomando como valor cero la temperatura del deshielo y como 100 la temperatura del agua en ebullicion se establece la escala centigrada o Celsius. Fahrenheit adopto como cero la temperatura fundente de una mezcla de agua y sal amoniaco y como 212 la temperatura del agua en ebullicion. La conferencia general de pesos y medidas de 1954 decidio, de forma arbitraria, tomar como punto fijo el llamado punto triple del agua, aquel en el que coexiste en sus tres estados, solido, liquido y vapor, y asignar arbitrariamente el valor de 273,15 a su temperatura. La unidad asi formada se llama Kelvin y, en ella, no existen temperaturas negativas.