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Presión del gas La atmósfera terrestre ejerce una presión, como cualquier otro gas. Aunque normalmente no notamos la presión atmosférica, somos sensibles a los cambios de presión, por ejemplo, cuando los oídos "se tapan" durante el despegue y el aterrizaje al volar, o cuando se bucea bajo el agua. La presión de los gas...
Presión del gas
Química 2ed
Ciencia
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Relaciones entre presión, volumen, cantidad y temperatura: la ley de los gases ideales Durante el siglo XVII y sobre todo en el XVIII, impulsados tanto por el deseo de comprender la naturaleza como por la búsqueda de fabricar globos en los que poder volar ( ), varios científicos establecieron las relaciones entre las p...
Relaciones entre presión, volumen, cantidad y temperatura: la ley de los gases ideales
Química 2ed
Ciencia
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Estequiometría de sustancias gaseosas, mezclas y reacciones El estudio del comportamiento químico de los gases formó parte de la base de la que quizá sea la revolución química más fundamental de la historia. El noble francés Antoine Lavoisier , ampliamente considerado como el "padre de la química moderna", cambió la qu...
Estequiometría de sustancias gaseosas, mezclas y reacciones
Química 2ed
Ciencia
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Efusión y difusión de los gases Si alguna vez ha estado en una habitación cuando le han entregado una pizza bien caliente, se habrá dado cuenta de que las moléculas gaseosas pueden extenderse rápidamente por la habitación, como demuestra el agradable aroma que pronto llega a su nariz. Aunque las moléculas gaseosas viaj...
Efusión y difusión de los gases
Química 2ed
Ciencia
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La teoría cinético-molecular Las leyes de los gases que hemos visto hasta ahora, así como la ecuación de los gases ideales, son empíricas, es decir, derivan de observaciones experimentales. Las formas matemáticas de estas leyes describen fielmente el comportamiento macroscópico de la mayoría de los gases a presiones in...
La teoría cinético-molecular
Química 2ed
Ciencia
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Comportamiento no ideal de los gases Hasta ahora, la ley de los gases ideales, PV = nRT , se ha aplicado a diversos tipos de problemas, que van desde la estequiometría de las reacciones y los problemas de fórmulas empíricas y moleculares hasta la determinación de la densidad y la masa molar de un gas. Sin embargo, como...
Comportamiento no ideal de los gases
Química 2ed
Ciencia
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Introducción El dióxido de carbono sólido ("hielo seco", a la izquierda) se sublima vigorosamente cuando se coloca en un líquido (a la derecha), enfriando el líquido y generando una densa niebla de agua por encima del cilindro (créditos: modificación del trabajo de Paul Flowers). La lepra fue una enfermedad devastadora...
Introducción
Química 2ed
Ciencia
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Fuerzas intermoleculares Al igual que en el caso de las sustancias gaseosas, la teoría cinética molecular puede utilizarse para explicar el comportamiento de los sólidos y los líquidos. En la siguiente descripción, el término partícula se utilizará para referirse a un átomo, a una molécula o a un ion. Observe que utili...
Fuerzas intermoleculares
Química 2ed
Ciencia
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Propiedades de los líquidos Cuando se vierte un vaso de agua, o se carga un automóvil de gasolina, se observa que el agua y la gasolina fluyen libremente. Pero cuando se vierte jarabe en las tortitas o se añade aceite al motor de un automóvil, se observa que el jarabe y el aceite de motor no fluyen con tanta facilidad....
Propiedades de los líquidos
Química 2ed
Ciencia
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Transiciones de fase Presenciamos y utilizamos los cambios de estado físico, o transiciones de fase, de muchas maneras. Como ejemplo de importancia global, consideremos la evaporación, condensación, congelación y fusión del agua. Estos cambios de estado son aspectos esenciales del ciclo del agua en la Tierra, así como ...
Transiciones de fase
Química 2ed
Ciencia
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Diagramas de fase En el módulo anterior se describió la variación de la presión de vapor de equilibrio de un líquido con la temperatura. Teniendo en cuenta la definición de punto de ebullición, los gráficos de presión de vapor frente a la temperatura representan cómo varía el punto de ebullición del líquido con la pres...
Diagramas de fase
Química 2ed
Ciencia
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El estado sólido de la materia Cuando la mayoría de los líquidos se enfrían, acaban congelándose y formando sólidos cristalinos , es decir, sólidos en los que los átomos, iones o moléculas están dispuestos en un patrón repetitivo definido. También es posible que un líquido se congele antes de que sus moléculas se orden...
El estado sólido de la materia
Química 2ed
Ciencia
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Estructuras de red en los sólidos cristalinos Más del 90 % de los sólidos naturales y artificiales son cristalinos. La mayoría de los sólidos se forman con una disposición regular de sus partículas porque las interacciones atractivas generales entre las partículas se maximizan, y la energía intermolecular total se mini...
Estructuras de red en los sólidos cristalinos
Química 2ed
Ciencia
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Introducción Los arrecifes de coral, como este del Refugio Nacional de Vida Silvestre del Atolón de Palmyra, son vitales para el ecosistema de los océanos de la Tierra. La salud de los arrecifes de coral y de toda la vida marina depende de la composición química específica de la compleja mezcla conocida como agua de ma...
Introducción
Química 2ed
Ciencia
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El proceso de disolución En un capítulo anterior de este texto se presentaron las soluciones , que se definen como mezclas homogéneas de dos o más sustancias. A menudo, uno de los componentes de una solución está presente en una concentración significativamente mayor, en cuyo caso se denomina solvente . Los otros compo...
El proceso de disolución
Química 2ed
Ciencia
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Electrolitos Cuando algunas sustancias se disuelven en agua, sufren un cambio físico o químico que produce iones en solución. Estas sustancias constituyen una importante clase de compuestos llamados electrolitos . Las sustancias que no producen iones cuando se disuelven se denominan no electrolitos . Si el proceso físi...
Electrolitos
Química 2ed
Ciencia
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Solubilidad Imagine que añade una pequeña cantidad de azúcar a un vaso de agua, revuelve hasta que todo el azúcar se haya disuelto y luego añade un poco más. Puedes repetir este proceso hasta que la concentración de azúcar de la solución alcance su límite natural, un límite determinado principalmente por las fuerzas re...
Solubilidad
Química 2ed
Ciencia
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Propiedades coligativas Las propiedades de una solución son diferentes de las del soluto o solvente puro. Muchas propiedades de las soluciones dependen de la identidad química del soluto. En comparación con el agua pura, una solución de cloruro de hidrógeno es más ácida, una solución de amoníaco es más básica, una solu...
Propiedades coligativas
Química 2ed
Ciencia
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Coloides Es posible que de niño haya hecho suspensiones como mezclas de barro y agua, harina y agua, o una suspensión de pigmentos sólidos en agua, conocida como témpera. Estas suspensiones son mezclas heterogéneas compuestas por partículas relativamente grandes que son visibles (o que pueden verse con una lupa). Son t...
Coloides
Química 2ed
Ciencia
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Introducción Un lagarto agama toma el sol. A medida que su cuerpo se calienta, las reacciones químicas de su metabolismo se aceleran. El lagarto de la fotografía no está simplemente disfrutando del sol o trabajando en su bronceado. El calor de los rayos del sol es fundamental para la supervivencia del lagarto. Un lagar...
Introducción
Química 2ed
Ciencia
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Tasas de reacciones químicas Una tasa es una medida de cómo varía alguna propiedad con el tiempo. La rapidez es una tasa conocida que expresa la distancia recorrida por un objeto en un tiempo determinado. El salario es una tasa que representa la cantidad de dinero que gana una persona que trabaja durante un tiempo dete...
Tasas de reacciones químicas
Química 2ed
Ciencia
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Factores que afectan las tasas de reacción La velocidad a la que se consumen los reactivos y se forman los productos durante las reacciones químicas varía mucho. En esta sección se estudiarán cinco factores que suelen afectar la velocidad de las reacciones químicas: la naturaleza química de las sustancias que reacciona...
Factores que afectan las tasas de reacción
Química 2ed
Ciencia
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Leyes de velocidad Como se describió en el módulo anterior, la velocidad de una reacción suele verse afectada por las concentraciones de los reactivos. Las leyes de velocidad (a veces llamadas leyes diferenciales de velocidad ) o ecuaciones de velocidad son expresiones matemáticas que describen la relación entre la vel...
Leyes de velocidad
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Ciencia
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Leyes de tasas integradas Las leyes de velocidad discutidas hasta ahora relacionan la velocidad y las concentraciones de los reactivos. También podemos determinar una segunda forma de cada ley de velocidad que relaciona las concentraciones de los reactivos y el tiempo. Se denominan leyes de tasas integradas . Podemos u...
Leyes de tasas integradas
Química 2ed
Ciencia
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Teoría de colisiones No debe sorprendernos que los átomos, las moléculas o los iones deban colisionar para poder reaccionar entre sí. Los átomos deben estar cerca unos de otros para formar enlaces químicos. Esta sencilla premisa es la base de una teoría muy potente que explica muchas observaciones relativas a la cinéti...
Teoría de colisiones
Química 2ed
Ciencia
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Mecanismos de reacción Las reacciones químicas se producen muy a menudo de forma escalonada, con dos o más reacciones distintas que tienen lugar en secuencia. Una ecuación balanceada indica lo que está reaccionando y lo que se produce, pero no revela ningún detalle sobre cómo se produce realmente la reacción. El mecani...
Mecanismos de reacción
Química 2ed
Ciencia
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Catálisis Entre los factores que afectan a la velocidad de las reacciones químicas que se han analizado anteriormente en este capítulo se encuentra la presencia de un catalizador , una sustancia que puede aumentar la velocidad de reacción sin consumirse en la misma. Los conceptos introducidos en la sección anterior sob...
Catálisis
Química 2ed
Ciencia
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Introducción El transporte de dióxido de carbono en el cuerpo implica varias reacciones químicas reversibles, como la hidrólisis y la ionización de ácidos (entre otras). Imagine una playa llena de bañistas y nadadores. Cuando los que toman el sol se acaloran demasiado, entran en las olas para nadar y refrescarse. Cuand...
Introducción
Química 2ed
Ciencia
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Equilibrio químico La convención para escribir ecuaciones químicas consiste en colocar las fórmulas de los reactivos a la izquierda de la flecha de reacción y las fórmulas de los productos a la derecha. Según esta convención, y las definiciones de "reactivo" y "producto", una ecuación química representa la reacción en ...
Equilibrio químico
Química 2ed
Ciencia
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Constantes de equilibrio El estado de una reacción reversible se evalúa convenientemente mediante su cociente de reacción ( Q ) . Para una reacción reversible descrita por m A + n B + ⇌ x C + y D el cociente de reacción se deduce directamente de la estequiometría de la ecuación balanceada como Q c = [ C ] x [ D ] y [ A...
Constantes de equilibrio
Química 2ed
Ciencia
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Equilibrios cambiantes: el principio de Le Châtelier Un sistema en equilibrio se encuentra en un estado de equilibrio dinámico, con reacciones directas e inversas que se producen a igual velocidad. Si un sistema en equilibrio se somete a un cambio de condiciones que afecta a estas velocidades de reacción de manera dife...
Equilibrios cambiantes: el principio de Le Châtelier
Química 2ed
Ciencia
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Cálculos de equilibrio Una vez cubiertos los conceptos esenciales del equilibrio químico en las secciones anteriores de este capítulo, esta sección final demostrará el aspecto más práctico de la utilización de estos conceptos y las estrategias matemáticas adecuadas para realizar varios cálculos de equilibrio. Este tipo...
Cálculos de equilibrio
Química 2ed
Ciencia
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Introducción Los sumideros como este son el resultado de las reacciones entre las aguas subterráneas ácidas y las formaciones rocosas básicas, como la piedra caliza (créditos: modificación del trabajo de Emil Kehnel). El agua líquida es esencial para la vida en nuestro planeta y la química en la que intervienen los ion...
Introducción
Química 2ed
Ciencia
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Ácidos y Bases de Brønsted-Lowry La clase de reacción ácido-base se ha estudiado durante bastante tiempo. En 1680, Robert Boyle informó sobre las características de las soluciones ácidas, entre ellas su capacidad de disolver muchas sustancias, cambiar los colores de ciertos tintes naturales y perder estas característic...
Ácidos y Bases de Brønsted-Lowry
Química 2ed
Ciencia
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pH y pOH Como se ha comentado anteriormente, los iones de hidronio e hidróxido están presentes tanto en el agua pura como en todas las soluciones acuosas, y sus concentraciones son inversamente proporcionales, tal y como determina el producto iónico del agua ( K w ). Las concentraciones de estos iones en una solución s...
pH y pOH
Química 2ed
Ciencia
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Fuerza relativa de los ácidos y las bases Constantes de ionización de ácidos y bases La fuerza relativa de un ácido o de una base es la medida en que se ioniza cuando se disuelve en agua. Si la reacción de ionización es esencialmente completa, el ácido o la base se denomina fuerte ; si se produce relativamente poca ion...
Fuerza relativa de los ácidos y las bases
Química 2ed
Ciencia
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Hidrólisis de sales Sales con iones ácidos Las sales son compuestos iónicos formados por cationes y aniones, cualquiera de los cuales puede sufrir una reacción de ionización ácida o básica con el agua. Por lo tanto, las soluciones salinas acuosas pueden ser ácidas, básicas o neutras, dependiendo de la fuerza ácido-base...
Hidrólisis de sales
Química 2ed
Ciencia
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Ácidos polipróticos Los ácidos se clasifican por el número de protones por molécula que pueden ceder en una reacción. Los ácidos como el HCl, el HNO 3 y el HCN que contienen un átomo de hidrógeno ionizable en cada molécula se denominan ácidos monopróticos . Sus reacciones con el agua son: HCl ( a q ) + H 2 O ( l ) ⟶ H ...
Ácidos polipróticos
Química 2ed
Ciencia
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Tampones Una solución que contiene cantidades apreciables de un par ácido-base débil conjugado se denomina solución tampón o tampón . Estas soluciones resisten un cambio de pH cuando se añaden pequeñas cantidades de un ácido fuerte o una base fuerte ( ). Una solución de ácido acético y acetato de sodio (CH 3 COOH + CH ...
Tampones
Química 2ed
Ciencia
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Titulaciones ácido-base Como se vio en el capítulo sobre la estequiometría de las reacciones químicas, las titulaciones pueden utilizarse para analizar cuantitativamente las soluciones en cuanto a sus concentraciones de ácidos o bases. En esta sección, exploraremos los equilibrios químicos subyacentes que hacen de la t...
Titulaciones ácido-base
Química 2ed
Ciencia
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Introducción El mineral fluorita (CaF 2 ) se forma cuando los iones de calcio y fluoruro disueltos precipitan desde las aguas subterráneas dentro de la corteza terrestre. Observe que la fluorita pura es incolora, y que el color de esta muestra se debe a la presencia de otros iones metálicos en el cristal. El mineral fl...
Introducción
Química 2ed
Ciencia
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Precipitación y disolución Los equilibrios de solubilidad se establecen cuando la disolución y la precipitación de una especie de soluto se producen a igual velocidad. Estos equilibrios son la base de muchos procesos naturales y tecnológicos, desde la caries hasta la purificación del agua. Por lo tanto, la comprensión ...
Precipitación y disolución
Química 2ed
Ciencia
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Ácidos y Bases de Lewis En 1923, G. N. Lewis propuso una definición generalizada del comportamiento ácido-base en la que los ácidos y las bases se identifican por su capacidad de aceptar o donar un par de electrones y formar un enlace covalente de coordinación. Un enlace covalente de coordinación (o enlace dativo) se p...
Ácidos y Bases de Lewis
Química 2ed
Ciencia
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Equilibrios acoplados Como se ha comentado en los capítulos anteriores sobre el equilibrio, los equilibrios acoplados implican dos o más reacciones químicas separadas que comparten uno o más reactivos o productos. Esta sección de este capítulo abordará los equilibrios de solubilidad unidos a las reacciones ácido-base y...
Equilibrios acoplados
Química 2ed
Ciencia
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Introducción Los géiseres son una muestra dramática de los principios termodinámicos en la naturaleza. El agua que se encuentra en las profundidades de los canales subterráneos del géiser está sometida a alta presión y se calienta a alta temperatura por el magma. Cuando una bolsa de agua cercana a la superficie alcanza...
Introducción
Química 2ed
Ciencia
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Espontaneidad Los procesos tienen una tendencia natural a producirse en una dirección bajo una serie de condiciones determinadas. El agua fluye naturalmente cuesta abajo, pero el flujo cuesta arriba requiere la intervención externa, como el uso de una bomba. El hierro expuesto a la atmósfera terrestre se corroe, pero e...
Espontaneidad
Química 2ed
Ciencia
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Entropía En 1824, a la edad de 28 años, Nicolas Léonard Sadi Carnot ( ) publicó los resultados de un amplio estudio sobre la eficacia de las máquinas térmicas. Una revisión posterior de los hallazgos de Carnot por parte de Rudolf Clausius introdujo una nueva propiedad termodinámica que relaciona el flujo de calor espon...
Entropía
Química 2ed
Ciencia
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La segunda y la tercera ley de la termodinámica La segunda ley de la termodinámica En la búsqueda de una propiedad que pueda predecir de forma fiable la espontaneidad de un proceso, se ha identificado un candidato prometedor: la entropía. Los procesos que implican un aumento de la entropía del sistema (Δ S > 0) suelen ...
La segunda y la tercera ley de la termodinámica
Química 2ed
Ciencia
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Energía libre Uno de los retos de utilizar la segunda ley de la termodinámica para determinar si un proceso es espontáneo es que requiere mediciones del cambio de entropía del sistema y del cambio de entropía del entorno. A finales del siglo XIX, el matemático estadounidense Josiah Willard Gibbs introdujo un enfoque al...
Energía libre
Química 2ed
Ciencia
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Introducción Los vehículos eléctricos funcionan con baterías, dispositivos que aprovechan la energía de las reacciones redox espontáneas (créditos: modificación del trabajo de Robert Couse-Baker). Otro capítulo de este texto introduce la química de las reacciones de reducción-oxidación (redox). Esta importante clase de...
Introducción
Química 2ed
Ciencia
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Repaso de química redox Dado que las reacciones que implican la transferencia de electrones son esenciales para el tema de la electroquímica, se ofrece aquí un breve repaso de la química redox que resume y amplía el contenido de un capítulo anterior del texto (vea el capítulo sobre estequiometría de las reacciones). Lo...
Repaso de química redox
Química 2ed
Ciencia
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Celdas galvánicas Como demostración del cambio químico espontáneo, la muestra el resultado de sumergir un alambre de cobre enrollado en una solución acuosa de nitrato de plata. Se produce espontáneamente un cambio gradual pero visualmente impresionante, ya que la solución inicialmente incolora se vuelve cada vez más az...
Celdas galvánicas
Química 2ed
Ciencia
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Potenciales del electrodo y de la celda A diferencia de la oxidación espontánea del cobre por iones de plata(I) acuosos descrita en el apartado 17.2, la inmersión de un alambre de cobre en una solución acuosa de iones de plomo(II) no produce ninguna reacción. Las dos especies, Ag + (aq) y Pb 2+ (aq) , muestran así una ...
Potenciales del electrodo y de la celda
Química 2ed
Ciencia
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Potencial, energía libre y equilibrio Hasta ahora, en este capítulo, se ha descrito la relación entre el potencial de celda y la espontaneidad de la reacción, sugiriendo un vínculo con el cambio de energía libre para la reacción (vea el capítulo sobre termodinámica). Se presentó la interpretación de los potenciales com...
Potencial, energía libre y equilibrio
Química 2ed
Ciencia
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Baterías y pilas de combustible Hay muchos productos tecnológicos asociados a los dos últimos siglos de investigación electroquímica, pero ninguno tan evidente como la batería. Una batería es una celda galvánica que ha sido especialmente diseñada y construida de manera que se adapte mejor a su uso previsto como una fue...
Baterías y pilas de combustible
Química 2ed
Ciencia
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Corrosión La corrosión suele definirse como la degradación de los metales por un proceso electroquímico natural. La formación de óxido en el hierro, el deslustre en la plata y la pátina azul-verdosa que se desarrolla en el cobre son ejemplos de corrosión. El costo total de la reparación de la corrosión en los Estados U...
Corrosión
Química 2ed
Ciencia
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Electrólisis Las celdas electroquímicas en las que se producen reacciones redox espontáneas ( celdas galvánicas ) han sido el tema de discusión hasta ahora en este capítulo. En estas celdas, un sistema redox realiza un trabajo eléctrico sobre su entorno cuando los electrones producidos por la reacción redox se transfie...
Electrólisis
Química 2ed
Ciencia
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Introducción La pureza es extremadamente importante en la preparación de obleas de silicio. Los técnicos de una sala blanca preparan el silicio sin impurezas (izquierda). El director general de VLSI Research, Don Hutcheson, muestra una oblea de silicio puro (centro). Una oblea de silicio cubierta de chips Pentium es un...
Introducción
Química 2ed
Ciencia
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Periodicidad Comenzamos esta sección examinando los comportamientos de los metales representativos en relación con sus posiciones en la tabla periódica. El objetivo principal de esta sección será la aplicación de la periodicidad a los metales representativos. Es posible dividir los elementos en grupos según sus configu...
Periodicidad
Química 2ed
Ciencia
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Incidencia y preparación de los metales representativos Debido a su reactividad, no encontramos la mayoría de los metales representativos como elementos libres en la naturaleza. Sin embargo, los compuestos que contienen iones de la mayoría de los metales representativos son abundantes. En esta sección, consideraremos l...
Incidencia y preparación de los metales representativos
Química 2ed
Ciencia
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Estructura y propiedades generales de los metaloides Una serie de seis elementos llamados metaloides separa los metales de los no metales en la tabla periódica. Los metaloides son el boro, el silicio, el germanio, el arsénico, el antimonio y el telurio. Estos elementos parecen metálicos; sin embargo, no conducen la ele...
Estructura y propiedades generales de los metaloides
Química 2ed
Ciencia
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Estructura y propiedades generales de los no metales Los no metales son elementos situados en la parte superior derecha de la tabla periódica. Sus propiedades y comportamiento son muy diferentes a los de los metales del lado izquierdo. En condiciones normales, más de la mitad de los no metales son gases, uno es un líqu...
Estructura y propiedades generales de los no metales
Química 2ed
Ciencia
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Incidencia, preparación y compuestos de hidrógeno El hidrógeno es el elemento más abundante del universo. El sol y otras estrellas están compuestas en gran parte por hidrógeno. Los astrónomos estiman que el 90 % de los átomos del universo son átomos de hidrógeno. El hidrógeno es un componente de más compuestos que cual...
Incidencia, preparación y compuestos de hidrógeno
Química 2ed
Ciencia
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Incidencia, preparación y propiedades de los carbonatos La química del carbono es extensa; sin embargo, la mayor parte de esta química no es relevante para este capítulo. Los demás aspectos de la química del carbono aparecerán en el capítulo dedicado a la química orgánica. En este capítulo, nos centraremos en el ion de...
Incidencia, preparación y propiedades de los carbonatos
Química 2ed
Ciencia
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Incidencia, preparación y propiedades del nitrógeno La mayor parte del nitrógeno puro procede de la destilación fraccionada del aire líquido. La atmósfera está compuesta por un 78 % de nitrógeno en volumen. Esto significa que hay más de 20 millones de toneladas de nitrógeno en cada milla cuadrada de la superficie terre...
Incidencia, preparación y propiedades del nitrógeno
Química 2ed
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Incidencia, preparación y propiedades del fósforo La preparación industrial del fósforo consiste en calentar el fosfato de calcio, obtenido de la roca fosfórica, con arena y coque: 2Ca 3 ( PO 4 ) 2 ( s ) + 6SiO 2 ( s ) + 10C ( s ) → Δ 6CaSiO 3 ( l ) + 10CO ( g ) + P 4 ( g ) El fósforo se destila fuera del horno y se co...
Incidencia, preparación y propiedades del fósforo
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Incidencia, preparación y compuestos del oxígeno El oxígeno es el elemento más abundante en la corteza terrestre. La superficie terrestre está compuesta por la corteza, la atmósfera y la hidrosfera. Aproximadamente el 50 % de la masa de la corteza terrestre está formada por oxígeno (combinado con otros elementos, princ...
Incidencia, preparación y compuestos del oxígeno
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Incidencia, preparación y propiedades del azufre El azufre existe en la naturaleza como depósitos elementales, así como sulfuros de hierro, zinc, plomo y cobre, y sulfatos de sodio, calcio, bario y magnesio. El sulfuro de hidrógeno suele ser un componente del gas natural y está presente en muchos gases volcánicos, como...
Incidencia, preparación y propiedades del azufre
Química 2ed
Ciencia
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Incidencia, preparación y propiedades de los halógenos Los elementos del grupo 17 son los halógenos. Son los elementos flúor, cloro, bromo, yodo y astato. Estos elementos son demasiado reactivos para aparecer libremente en la naturaleza, pero sus compuestos están ampliamente distribuidos. Los cloruros son los más abund...
Incidencia, preparación y propiedades de los halógenos
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Incidencia, preparación y propiedades de los gases nobles Los elementos del grupo 18 son los gases nobles (helio, neón, argón, criptón, xenón y radón). Se ganaron el nombre de "nobles" porque se suponía que no eran reactivos, ya que tenían capas de valencia llenas. En 1962, el Dr. Neil Bartlett , de la Universidad de C...
Incidencia, preparación y propiedades de los gases nobles
Química 2ed
Ciencia
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Introducción Los metales de transición suelen formar complejos de colores vibrantes. Los minerales malaquita (verde), azurita (azul) y proustita (rojo) son algunos ejemplos (créditos: foto de la izquierda: modificación del trabajo de James St. John; foto del centro: modificación del trabajo de Stephanie Clifford; foto ...
Introducción
Química 2ed
Ciencia
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Incidencia, preparación y propiedades de los metales de transición y sus compuestos Los metales de transición se definen como aquellos elementos que tienen (o forman fácilmente) orbitales d parcialmente llenos. Como se muestra en la , los elementos del bloque d de los grupos 3 a 11 son elementos de transición. Los elem...
Incidencia, preparación y propiedades de los metales de transición y sus compuestos
Química 2ed
Ciencia
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Química de coordinación de los metales de transición La hemoglobina, la clorofila, la vitamina B-12 y el catalizador que se utiliza en la fabricación del polietileno contienen compuestos de coordinación. Los iones de los metales, especialmente los de transición, son susceptibles de formar complejos. Muchos de estos com...
Química de coordinación de los metales de transición
Química 2ed
Ciencia
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Propiedades espectroscópicas y magnéticas de los compuestos de coordinación El comportamiento de los compuestos de coordinación no puede explicarse adecuadamente con las mismas teorías que se utilizan para la química de los elementos del grupo principal. Las geometrías observadas de los complejos de coordinación no con...
Propiedades espectroscópicas y magnéticas de los compuestos de coordinación
Química 2ed
Ciencia
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Introducción Todos los compuestos orgánicos contienen carbono y la mayoría están formados por seres vivos, aunque también se forman por procesos geológicos y artificiales (créditos izquierda: modificación de la obra de Jon Sullivan; créditos izquierda centro: modificación de la obra de Deb Tremper; créditos derecha cen...
Introducción
Química 2ed
Ciencia
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Hidrocarburos La mayor base de datos Se trata de la base de datos Beilstein, disponible ahora a través del sitio web Reaxys (www.elsevier.com/online-tools/reaxys). de compuestos orgánicos enumera unos 10 millones de sustancias, que incluyen compuestos procedentes de organismos vivos y los sintetizados por los químicos....
Hidrocarburos
Química 2ed
Ciencia
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Alcoholes y éteres En esta sección, aprenderemos sobre los alcoholes y los éteres. Alcoholes La incorporación de un átomo de oxígeno en moléculas que contienen carbono e hidrógeno da lugar a nuevos grupos funcionales y nuevas familias de compuestos. Cuando el átomo de oxígeno está unido por enlaces simples, la molécula...
Alcoholes y éteres
Química 2ed
Ciencia
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Aldehídos, cetonas, ácidos carboxílicos y ésteres Otra clase de moléculas orgánicas contiene un átomo de carbono conectado a un átomo de oxígeno mediante un doble enlace, comúnmente llamado grupo carbonilo. El carbono trigonal plano del grupo carbonilo se une a otros dos sustituyentes para originar varias subfamilias (...
Aldehídos, cetonas, ácidos carboxílicos y ésteres
Química 2ed
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Aminas y amidas Las aminas son moléculas que contienen enlaces carbono-nitrógeno. El átomo de nitrógeno de una amina tiene un par solitario de electrones y tres enlaces con otros átomos, ya sean de carbono o de hidrógeno. Se utilizan varias nomenclaturas para derivar los nombres de las aminas, pero todas implican el su...
Aminas y amidas
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Introducción La química nuclear es la base de muchos métodos diagnósticos y terapéuticos útiles en medicina, como estas tomografías por emisión de positrones (Positron Emission Tomography, PET). La tomografía PET / computarizada de la izquierda muestra la actividad muscular. Las exploraciones cerebrales del centro mues...
Introducción
Química 2ed
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Estructura y estabilidad nuclear La química nuclear es el estudio de las reacciones que implican cambios en la estructura nuclear. El capítulo sobre átomos, moléculas e iones introdujo la idea básica de la estructura nuclear, que el núcleo de un átomo está compuesto por protones y, con la excepción de los neutrones 1 1...
Estructura y estabilidad nuclear
Química 2ed
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Ecuaciones nucleares Las modificaciones de los núcleos que dan lugar a cambios en sus números atómicos, números de masa o estados energéticos son reacciones nucleares . Para describir una reacción nuclear, utilizamos una ecuación que identifica los nucleidos que intervienen en la reacción, sus números de masa y números...
Ecuaciones nucleares
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Decaimiento radiactivo Tras el descubrimiento un tanto fortuito de la radiactividad por parte de Becquerel, muchos científicos destacados comenzaron a investigar este nuevo e intrigante fenómeno. Entre ellos se encuentran Marie Curie (la primera mujer en ganar un premio Nobel y la única persona que ha ganado dos premio...
Decaimiento radiactivo
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Transmutación y energía nuclear Tras el descubrimiento de la radiactividad, se creó el campo de la química nuclear, que se desarrolló rápidamente a principios del siglo XX. Una serie de nuevos descubrimientos en las décadas de 1930 y 1940, junto con la Segunda Guerra Mundial, se combinaron para dar paso a la Era Nuclea...
Transmutación y energía nuclear
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Usos de los radioisótopos Los isótopos radiactivos tienen las mismas propiedades químicas que los isótopos estables del mismo elemento, pero emiten radiaciones que pueden detectarse. Si sustituimos uno o más átomos por radioisótopos en un compuesto, podemos rastrearlos por sus emisiones radiactivas. Este tipo de compue...
Usos de los radioisótopos
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Efectos biológicos de la radiación El aumento del uso de radioisótopos ha dado lugar a una mayor preocupación por los efectos de estos materiales en los organismos biológicos (como en el caso del cuerpo humano). Todos los nucleidos radiactivos emiten partículas de alta energía u ondas electromagnéticas. Cuando esta rad...
Efectos biológicos de la radiación
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Matemáticas esenciales Aritmética exponencial La notación exponencial se utiliza para expresar números muy grandes y muy pequeños como producto de dos números. El primer número del producto, el término de dígitos , es un número no inferior a 1 y no igual o superior a 10. El segundo número del producto, el término expon...
Matemáticas esenciales
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Unidades y factores de conversión Unidades de longitud metro (m) = 39,37 pulgadas (in) = 1,094 yardas (yd) centímetro (cm) = 0,01 m (exacto, definición) milímetro (mm) = 0,001 m (exacto, definición) kilómetro (km) = 1.000 m (exacto, definición) angstrom (Å) = 10 -8 cm (exacto, definición) = 10 -10 m (exacto, definición...
Unidades y factores de conversión
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Constantes físicas fundamentales Constantes físicas fundamentales Nombre y símbolo Valor unidad de masa atómica (uma o u) 1,6605402 × 10 -27 kg Número de Avogadro 6,02214076 × 10 23 mol -1 constante de Boltzmann ( k ) 1,380649 × 10 -23 J K -1 cociente carga-masa del electrón ( e/m e ) 1,75881962 × 10 11 C kg -1 unidad ...
Constantes físicas fundamentales
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Propiedades del agua Densidad del agua (g/mL) a diferentes temperaturas (°C) Temperatura Densidad (g/mL) 0 0,9998395 4 0,9999720 (densidad máxima) 10 0,9997026 15 0,9991026 20 0,9982071 22 0,9977735 25 0,9970479 30 0,9956502 40 0,9922 60 0,9832 80 0,9718 100 0,9584 Presión de vapor de agua a diferentes temperaturas (°C...
Propiedades del agua
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Composición de los ácidos y las bases comerciales Composición de los ácidos y las bases comerciales Ácido o base Los ácidos y las bases están disponibles en el mercado en forma de soluciones acuosas. En esta tabla se enumeran las propiedades (densidades y concentraciones) de las soluciones ácidas y básicas más comunes....
Composición de los ácidos y las bases comerciales
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Propiedades termodinámicas estándar de determinadas sustancias Propiedades termodinámicas estándar de determinadas sustancias Sustancia Δ H f ° (kJ mol -1 ) Δ G f ° (kJ mol -1 ) S ° (J K -1 mol -1 ) aluminio Al( s ) 0 0 28,3 Al( g ) 324,4 285,7 164,54 Al 3+ ( aq ) –531 –485 –321,7 Al 2 O 3 ( s ) –1.676 –1.582 50,92 AlF...
Propiedades termodinámicas estándar de determinadas sustancias
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Constantes de ionización de los ácidos débiles Constantes de ionización de los ácidos débiles Ácido Fórmula K a a 25 °C Estructura de Lewis acético CH 3 CO 2 H 1,8 × 10 −5 arsénico H 3 AsO 4 5,5 × 10 −3 1,7 × 10 −7 3,0 × 10 −12 arsénico H 3 AsO 3 5,1 × 10 -10 bórico H 3 BO 3 5,4 × 10 −10 carbónico H 2 CO 3 4,3 × 10 −7 ...
Constantes de ionización de los ácidos débiles
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Constantes de ionización de las bases débiles Constantes de ionización de las bases débiles Base Estructura de Lewis K b a 25 °C amoníaco 1,8 × 10 −5 dimetilamina 5,9 × 10 −4 metilamina 4,4 × 10 −4 fenilamina (anilina) 4,3 × 10 −10 trimetilamina 6,3 × 10 −5
Constantes de ionización de las bases débiles
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Productos de solubilidad Productos de solubilidad Sustancia K sp a 25 °C aluminio Al(OH) 3 2 × 10 −32 bario BaCO 3 1,6 × 10 −9 BaC 2 O 4 ·2H 2 O 1,1 × 10 −7 BaSO 4 2,3 × 10 −8 BaCrO 4 8,5 × 10 −11 BaF 2 2,4 × 10 −5 Ba(OH) 2 ·8H 2 O 5,0 × 10 −3 Ba 3 (PO 4 ) 2 6 × 10 −39 Ba 3 (AsO 4 ) 2 1,1 × 10 −13 bismuto BiO(OH) 4 × 1...
Productos de solubilidad
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Constantes de formación de iones complejos Constantes de formación de iones complejos Equilibrio K f Al 3+ + 6 F – ⇌ [ AlF 6 ] 3− 7 × 10 19 Cd 2+ + 4 NH 3 ⇌ [ Cd ( NH 3 ) 4 ] 2 + 1,3 × 10 7 Cd 2+ + 4 CN – ⇌ [ Cd ( CN ) 4 ] 2− 3 × 10 18 Co 2+ + 6 NH 3 ⇌ [ Co ( NH 3 ) 6 ] 2+ 1,3 × 10 5 Co 3+ + 6 NH 3 ⇌ [ Co ( NH 3 ) 6 ] ...
Constantes de formación de iones complejos
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Potenciales de electrodos estándar (media celda) Potenciales de electrodos estándar (media celda) Semirreacción E ° (V) Ag + + e – ⟶ Ag +0,7996 AgCl + e – ⟶ Ag + Cl – +0,22233 [ Ag ( CN ) 2 ] – + e – ⟶ Ag + 2 CN – -0,31 Ag 2 CrO 4 + 2 e – ⟶ 2 Ag + CrO 4 2− +0,45 [ Ag ( NH 3 ) 2 ] + + e – ⟶ Ag + 2 NH 3 +0,373 [ Ag ( S 2...
Potenciales de electrodos estándar (media celda)
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Semivida de varios isótopos radiactivos Semivida de varios isótopos radiactivos Isótopo Semivida a = años, d = días, h = horas, m = minutos, s = segundos Tipo de emisión C.E. = captura electrónica, F.E. = fisión espontánea Isótopo Semivida a = años, d = días, h = horas, m = minutos, s = segundos Tipo de emisión C.E. = ...
Semivida de varios isótopos radiactivos
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Prefacio Bienvenido a Química: Comenzando con los átomos 2ed , un recurso de OpenStax. Este libro de texto se redactó para aumentar el acceso de los estudiantes a materiales de aprendizaje de alta calidad manteniendo los más altos estándares de rigor académico a bajo o ningún costo. Acerca de OpenStax OpenStax es una o...
Prefacio
Química: Comenzando con los átomos 2ed
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Introducción Las sustancias y los procesos químicos son esenciales para nuestra existencia, ya que nos proporcionan el sustento, nos mantienen limpios y sanos, se usan para la fabricación de dispositivos electrónicos, permiten el transporte y mucho más (créditos: izquierda: modificación del trabajo de "vxla"/Flickr; ce...
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Química: Comenzando con los átomos 2ed
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