BLOQUE II: LEYES Y ASPECTOS BÁSICOS DE LA QUÍMICA.

Criterios y estándares de aprendizaje del bloque II

Antes de nada, recordar (de 3º de ESO) cómo podemos clasificar la materia . Os dejo un esquema de clasificación de los sistemas materiales.

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. Hay 3 leyes ponderales:

* Ley de Lavoisier o de conservación de la masa.

* Ley de Proust o de las proporciones constantes.

* Ley de Dalton o de las proporciones múltiples.

Recordemos en primer lugar la Ley de Lavoisier

Aquí tenéis una muy buena página para entender mejor la ley de las proporciones constantes ( L. de Proust) :

Puedes experimentar con diferentes combustiones :

Ahora puedes ver la explicación teórica que Dalton dio tanto a la ley de conservación de la masa como a la de las proporciones definidas.

Dalton en 1803 enunció la ley de las proporciones múltiples . En el siguiente esquema puedes ver un ejemplo y si pinchas debajo, otro más.

Veamos ahora una ley que hace referencia a los volúmenes de gases que intervienen en una reacción. La enunció Gay-Lussac que en realidad la intuyó, más que verificarla experimentalmente, debido a la poca precisión de los instrumentos de los que disponía. Se conoce como ley de los volúmenes de combinación .

La hipótesis de  Avogadro fue formulada en 1811 y relaciona el nº de partículas (moléculas) con el volumen que ocupa un gas como puedes ver aquí también.Esta hipótesis permitía interpretar la ley de los volúmenes de combinación :

Explicación Ley Gay-Lussac

Puedes comprobar la hipótesis de Avogadro y averiguar el nº de moléculas que hay en cierta cantidad de gas pinchando en los siguientes enlaces:

Puedes repasar lo visto hasta ahora aquí.

Para recordar y practicar el concepto de mol y su relación con la masa , el número de moléculas (o átomos) o el volumen (gases) de un sistema material puedes usar los siguientes enlaces ya utilizados en cursos anteriores:

Conceptos básicos:

Ejercicios nivel inicial (paso a paso, 3º ESO)

mol,partículas y masa

 Ejercicios nivel 4º ESO

Test (3º ESO)


Recordemos  un poco acerca del comportamiento de los gases.

Leyes de los gases:

A) Ley de Boyle-Mariotte. ( T = cte)

  

 B) Ley de Charles ( p =cte)

C) Ley de Gay-Lussac ( V=cte)

Las tres leyes anteriores se pueden globalizar en una sola ecuación denominada ley combinada de los gases ideales:

La ecuación anterior adquiere un especial interés cuando consideramos 1 mol de sustancia gaseosa. En ella, el cociente pV/T alcanza un valor conocido como constante molar de los gases (R).

El siguiente applet tiene como objetivo  deducir el valor de la constante “R” :

La relación anterior da lugar a la llamada ecuación de los gases ideales en funcion de la cantidad de sustancia:

               p V = n R T

Debemos tener en cuenta que los gases ideales no existen en la naturaleza y por ello Van Der Waals modificó la ecuación de los gases ideales incluyendo unos términos correctivos,  a (relacionada con la fuerza de atracción entre partículas)  y b (relacionada con su tamaño), conocidas como constantes de Van der Waals, que dependen de la sustancia que se esté estudiando en cada caso.

gases-reales

Diversos experimentos muestran que los gases se acercan al comportamiento ideal sólo a bajas presiones (≤ 5 atm) y temperaturas moderadas ya que en ese caso los términos  correctivos pueden despreciarse y obtenemos la ecuación de los gases ideales.

Una última ley que hace referencia a los gases es la ley de las presiones parciales que también fue deducida  por Dalton :

Ley presiones parciales 1

ley presiones parciales

Para repasar todo lo anterior, visita esta web.

Veamos ahora cómo determinar la fórmula empírica y fórmula molecular de un compuesto:

formula empirica

También es necesario conocer las diferentes formas de expresar la concentración de una disolución. Haremos especial hincapié en el cocepto de molaridad:

Molaridad

Haz uso de las siguientes simulaciones para ver cómo se prepara una disolución en el laboratorio:

preparación disoluciones

PREPARACION DISOLUCIONES

PROPIEDADES COLIGATIVAS

Se llaman propiedades coligativas a aquellas que sólo dependen del número de partículas de soluto presentes en una disolución pero no de su naturaleza química. Son las siguientes:

* Descenso de la presión de vapor.

* Ascenso ebulloscópico (aumento del punto de ebullición).

* Descenso crioscópico (disminución del punto de congelación).

* Presión osmótica.

Las leyes que las rigen sólo se cumplen con exactitud para disoluciones ideales ( muy diluidas y con solutos no iónicos).

Puedes utilizar las siguientes simulaciones para estudiar el concepto de presión de vapor y las propiedades coligativas:

presion-de-vapor

presion-de-vapor-2

propiedades-coligativas

osmosis

osmosis-3

osmosis-en-la-celula

Os dejo las relaciones de actividades de este bloque que iremos haciendo en clase:

Ficha 1: Leyes ponderales y volumétricas.

Ficha 1b: Repaso leyes ponderales y volumétricas.

Ficha 2 : MOL

Repaso concepto de mol.

Ficha 3: Leyes de los gases.

Ficha 4: Fórmula empírica y molecular.

Ficha 4b. Repaso fórmula empírica y molecular.

Ficha 5. Disoluciones.

Ficha 5b. Repaso disoluciones.

Ficha 6 : Propiedades coligativas.

Más ejercicios con soluciones para  practicar  y repasar todo lo visto en la unidad.