PRUEBA ICFES 2010 CALENDARIO B
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http://w4.icfes.gov.co/guias/AC_EP_Quimica_2010-1_liberadas.pdf
UNIDADES DE CONCENTRACION 2
LA CONCENTRACION TAMBIEN SE PUEDE MEDIR EN:
Fracción molar (X)
La fracción molar de un componente A de una disolución se define como:
No tiene unidades.
Molaridad (M)
Se puede definir como el número de moles de soluto que hay en un litro de disolución, es decir:
Las unidades de la molaridad son, por ello, moles/L.
Molalidad (m)
La molalidad es el número de moles de soluto que se encuentran disueltas en un kilogramo (1 kg = 1000 g) de disolvente, o sea:
Normalidad (N)
Se define como el número de pesos equivelentes, o simplemente equivalentes, de soluto por litro de disolución. También puede ser expresado en miliequivalentes por mililitro de disolución.
El peso equivalente de un elemento es igual al peso atómico divido por la valencia. El de un ácido o una base es igual al peso molecular dividido por el número de hidrógenos o grupos hidroxilo sustituíbles de su fórmula. El peso equibvalente de una sal se expresa con referencia a un ion (grupo o radical) determinado y es igual al peso molecular dividido por el número de equivalentes del ión o radical correspondiente contenidos en el mismo. El peso equivalente de un ion es igual al peso fórmula del mismo dividido por su valencia. El peso equivalente de un oxidante o un reductor será igual a su peso molecular o fórmula dividido por el número de electrones que intervienen en la ecuación de su transformación.
Por último, la normalidad es igual a la molaridad por el número de equivalente por mol:
PARTES POR MILLON ppm
En disoluciones diluidas, una ppm equivale a un microgramo/mililitro.
Veamos por qué:
En una disolución diluida la cantidad de soluto es muy pequeña, por tanto, un mililitro de disolución (soluto + disolvente (agua)) tendrá una masa muy próxima a un mililitro de agua, es decir, un gramo.
Así, 1 microgramo/mililitro será equivalente a 1 microgramo/gramo, que por definición es una parte por millón o ppm.
Microgramo (um) es la millonésima parte de un gramo, es decir, 1um = 0,000001 = 10^(-6) gramos.
Mililitro (ml) es la milésima parte de un litro, es decir,
1mL = 0,001 =10^(-3) litros. 1 ml es lo mismo que 1 centímetro cúbico, cm3 o cc.
Para calcular el ppm se expresa de la siguiente formula:
Partes por millón (ppm) = mg de soluto/L solucion
(ppm) = mg de soluto/Kg solucion
FORMAS ALOTROPICAS DEL CARBONO
El carbono es un elemento notable por varias razones. Sus formas alotrópicas incluyen, sorprendentemente, una de las sustancias más blandas (el grafito) y la más dura (el diamante) y, desde el punto de vista económico, uno de los materiales más baratos (carbón) y uno de los más caros (diamante). Más aún, presenta una gran afinidad para enlazarse químicamente con otros átomos pequeños, incluyendo otros átomos de carbono con los que puede formar largas cadenas, y su pequeño radio atómico le permite formar enlaces múltiples. Así, con el oxígeno forma el óxido de carbono (IV), vital para el crecimiento de lasplantas (ver ciclo del carbono); con el hidrógeno forma numerosos compuestos denominados genéricamente hidrocarburos, esenciales para la industria y el transporte en la forma de combustibles fósiles; y combinado con oxígeno e hidrógeno forma gran variedad de compuestos como, por ejemplo, los ácidos grasos, esenciales para la vida, y los ésteres que dan sabor a las frutas; además es vector, a través del ciclo carbono-nitrógeno, de parte de la energía producida por el Sol.1
Estados alotrópicos
Se conocen cinco formas alotrópicas del carbono, además del amorfo:grafito, diamante, fulerenos, nanotubosy carbinos.2
Una de las formas en que se encuentra el carbono es el grafito, que es el material del cual está hecha la parte interior de los lápices de madera. El grafito tiene exactamente los mismos átomos del diamante, pero por estar dispuestos en diferente forma, su textura, fuerza y color son diferentes. Los diamantes naturales se forman en lugares donde el carbono ha sido sometido a grandes presiones y altas temperaturas. Los diamantes se pueden crear artificialmente, sometiendo el grafito a temperaturas y presiones muy altas. Su precio es menor al de los diamantes naturales, pero si se han elaborado adecuadamente tienen la misma fuerza, color y transparencia.
El 22 de marzo de 2004 se anunció el descubrimiento de una sexta forma alotrópica: las nanoespumas.3
La forma amorfa es esencialmente grafito, pero no llega a adoptar una estructura cristalina macroscópica. Esta es la forma presente en la mayoría de los carbonesy en el hollín.
A presión normal, el carbono adopta la forma del grafito, en la que cada átomo está unido a otros tres en un plano compuesto de celdas hexagonales; este estado se puede describir como 3 electrones de valencia en orbitales híbridos planos sp2 y el cuarto en el orbital p.
Las dos formas de grafito conocidas alfa (hexagonal) y beta (romboédrica) tienen propiedades físicas idénticas. Los grafitos naturales contienen más del 30% de la forma beta, mientras que el grafito sintético contiene únicamente la forma alfa. La forma alfa puede transformarse en beta mediante procedimientos mecánicos, y ésta recristalizar en forma alfa al calentarse por encima de 1000 °C.
Debido a la deslocalización de los electrones del orbital pi, el grafito es conductorde la electricidad, propiedad que permite su uso en procesos de electroerosión. El material es blando y las diferentes capas, a menudo separadas por átomos intercalados, se encuentran unidas por enlaces de Van de Waals, siendo relativamente fácil que unas deslicen respecto de otras, lo que le da utilidad comolubricante.
A muy altas presiones, el carbono adopta la forma del diamante, en el cual cada átomo está unido a otros cuatro átomos de carbono, encontrándose los 4 electrones en orbitales sp3, como en los hidrocarburos. El diamante presenta la misma estructura cúbica que el silicio y el germanio y, gracias a la resistencia delenlace químico carbono-carbono, es, junto con el nitruro de boro, la sustancia más dura conocida. La transición a grafito a temperatura ambiente es tan lenta que es indetectable. Bajo ciertas condiciones, el carbono cristaliza comolonsdaleíta, una forma similar al diamante pero hexagonal.
El orbital híbrido sp1 que forma enlaces covalentes sólo es de interés en química, manifestándose en algunos compuestos, como por ejemplo el acetileno.
Los fulerenos tienen una estructura similar al grafito, pero el empaquetamiento hexagonal se combina con pentágonos (y en ciertos casos, heptágonos), lo que curva los planos y permite la aparición de estructuras de forma esférica, elipsoidalo cilíndrica. El constituido por 60 átomos de carbono, que presenta una estructura tridimensional y geometría similar a un balón de fútbol, es especialmente estable. Los fulerenos en general, y los derivados del C60 en particular, son objeto de intensa investigación en química desde su descubrimiento a mediados de los 1980.
A esta familia pertenecen también los nanotubos de carbono, que pueden describirse como capas de grafito enrolladas en forma cilíndrica y rematadas en sus extremos por hemiesferas (fulerenos), y que constituyen uno de los primeros productos industriales de la nanotecnología.
TEORIA DE LOS 4 ELEMENTOS
Hacia el 600 a.C. se inicia en Grecia la ciencia y la filosofía del mundo occidental moderno; todo el conocimiento se englobaba dentro del término “filosofía natural”. Los filósofos griegos presocráticos se enfrentaron a las mismas preguntas eternas y esenciales. La que nos ocupa en este recorrido histórico es:¿de qué está hecho el Universo?
Los conceptos químicos que se originaron en los griegos del período clásico fueron, durante casi 1500 años, los conceptos a través de los cuales la química fue entendida. Veamos dos enfoques fundamentales: el modelo de los cuatro elementos y la perspectiva de los atomistas acerca de la materia, posturas que fueron sostenidas por dos escuelas filosóficas diferentes en Grecia. Es importante señalar también que Aristóteles y Platón reformularon, en parte, el modelo de los cuatro elementos, y Anaxágoras lo profundiza, a través de su preocupación por comprender, además, los procesos de cambio de la materia.
El modelo de los cuatro elementos
El gráfico coherente de este concepto se remonta a Empédocles de Agrigento (490-430 a.C.). Este cuadro, después presentado por Aristóteles, establecía que toda la materia era combinación de cuatro elementos: tierra, aire, fuego y agua, que provenían de la acción de dos propiedades: caliente (y frío) y seco (y húmedo) sobre una materia original no calificada o primitiva. Las combinaciones posibles de a pares de estas propiedades de la materia primitiva producían los cuatro elementos o formas elementales.
Cada uno de los cuatro elementos fue pensado para existir en una forma pura ideal, que realmente no podía ser encontrada en la Tierra. Este conjunto de conceptos químicos intentaba, y lo hizo, algunas de las relaciones entre las propiedades cualitativas de las sustancias.
CURSO VIRTUAL DE QUIMICA
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AREA DE CIENCIAS IED FRANCISCO DE PAULA SANTANDER
UNIDADES DE CONCENTRACION PORCENTAJES
La concentración de las soluciones es la cantidad de soluto contenido en una cantidad determinada de solvente o solución. Los términos diluida o concentrada expresan concentraciones relativas. Para expresar con exactitud la concentración de las soluciones se usan sistemas como los siguientes:
a) Porcentaje peso a peso (% P/P): indica el peso de soluto por cada 100 unidades de peso de la solución.
b) Porcentaje volumen a volumen (% V/V): se refiere al volumen de soluto por cada 100 unidades de volumen de la solución.
c) Porcentaje peso a volumen (% P/V): indica el número de gramos de soluto que hay en cada 100 ml de solución.
CARACTERISTICAS DE LAS SOLUCIONES
Una solución es una mezcla homogénea de dos o mas sustancias. La sustancia disuelta se denomina soluto y esta presente generalmente en pequeña cantidad en pequeña cantidad en comparación con la sustancia donde se disuelve denominada solvente. en cualquier discusión de soluciones, el primer requisito consiste en poder especificar sus composiciones, esto es, las cantidades relativas de los diversos componentes.
La concentración de una solución expresa la relación de la cantidad de soluto a la cantidad de solvente.
Las soluciones poseen una serie de propiedades que las caracterizan :
| 1. | Su composición química es variable. |
| 2. | Las propiedades químicas de los componentes de una solución no se alteran. |
| 3. | Las propiedades físicas de la solución son diferentes a las del solvente puro : la adición de un soluto a un solvente aumenta su punto de ebullición y disminuye su punto de congelación; la adición de un soluto a un solvente disminuye la presión de vapor de éste. |
PRINCIPALES CLASES DE SOLUCIONES
| SOLUCIÓN | DISOLVENTE | SOLUTO | EJEMPLOS |
| Gaseosa | Gas | Gas | Aire |
| Liquida | Liquido | Liquido | Alcohol en agua |
| Liquida | Liquido | Gas | O2 en H2O |
| Liquida | Liquido | Sólido | NaCl en H2O |
SOLUBILIDAD
La solubilidad es la cantidad máxima de un soluto que puede disolverse en una cantidad dada de solvente a una determinada temperatura.
Factores que afectan la solubilidad:
Los factores que afectan la solubilidad son:
a) Superficie de contacto: La interacción soluto-solvente aumenta cuando hay mayor superficie de contacto y el cuerpo se disuelve con más rapidez ( pulverizando el soluto).
b) Agitación: Al agitar la solución se van separando las capas de disolución que se forman del soluto y nuevas moléculas del solvente continúan la disolución
c) Temperatura: Al aument6ar la temperatura se favorece el movimiento de las moléculas y hace que la energía de las partículas del sólido sea alta y puedan abandonar su superficie disolviéndose.
d) Presión: Esta influye en la solubilidad de gases y es directamente proporcional