Fundamentos de las Reacciones Químicas: Leyes y Conceptos Clave

Reacción Química

Una reacción química es un proceso mediante el cual una o más sustancias se transforman en otra u otras diferentes.

Ley de Lavoisier o Conservación de la Masa

La ley de Lavoisier, también conocida como ley de conservación de la masa, establece que la masa de un sistema permanece constante, cualquiera que sea la transformación que ocurra dentro de él. En cualquier transformación química que tenga lugar en un sistema cerrado, la masa total de las sustancias allí existentes se conserva.

Ley de Proust y las Proporciones Constantes

La ley de Proust, también llamada ley de las proporciones constantes o definidas, indica que cuando dos o más elementos se combinan para dar un mismo compuesto, lo hacen siempre en proporciones de masas definidas y constantes. Esta ley nos permite distinguir los compuestos de las mezclas homogéneas: una mezcla homogénea puede estar formada por los mismos componentes que un compuesto, pero admite diferentes proporciones, mientras que un compuesto tiene una sola e invariable proporción. Por ejemplo, la razón entre la masa de cobre y la masa de azufre en todos los casos es: masa de cobre / masa de azufre = 4.

Teoría Atómica de Dalton

La teoría atómica de Dalton se resume en los siguientes postulados:

1. La materia está formada por átomos indivisibles.
2. Los átomos son invariables.
3. Los elementos están formados por átomos iguales.
4. Los átomos de diferentes elementos tienen masas y propiedades químicas distintas.
5. Los compuestos químicos están formados por la combinación de átomos de dos o más elementos diferentes.
6. Cuando dos o más átomos de distintos elementos se combinan para formar un mismo compuesto, lo hacen en una relación de números enteros sencillos.
7. En las reacciones químicas, los átomos solamente cambian su distribución en las sustancias.

Elemento y Compuesto

• Elemento: es una sustancia formada por átomos iguales.
• Compuesto: es una sustancia formada por átomos distintos combinados en proporciones fijas.

Ley de Gay-Lussac para los Volúmenes de los Gases

La ley de Gay-Lussac establece que dos volúmenes de hidrógeno se combinan exactamente con un volumen de oxígeno para formar dos volúmenes de vapor de agua, siempre que todos los gases estén medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura. Esto se puede expresar como: 1 volumen de oxígeno + 2 volúmenes de hidrógeno = 2 volúmenes de vapor de agua.

Ley de Avogadro

La ley de Avogadro se basa en dos hipótesis:

1. Las partículas últimas de los gases no son átomos, sino agregados de átomos iguales a los que llamaremos moléculas.
2. Volúmenes iguales de gases, medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura, contienen un número idéntico de moléculas.

Cantidad de Sustancia y Mol

La cantidad de sustancia, n, es una magnitud cuya unidad en el SI es el mol. El mol designa un conjunto de 6,022 x 10²³ partículas idénticas. Estas pueden ser átomos, moléculas, iones, electrones u otras partículas o agrupamientos específicos de ellas. Este número tan grande recibe el nombre de número o constante de Avogadro, en honor al científico.

Volumen Molar

El volumen molar es el volumen que ocupa un mol de un gas medido a 273 K y 1 atm. El volumen molar de todos los gases a 273 K y a 1 atm es de 22,4 L. En 22,4 L de cualquier gas, medido a 273 K y 1 atm, hay 6,022 x 10²³ átomos o moléculas.