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martes, 26 de febrero de 2019

Semana 6

Hibridacion del carbono:
La hibridación del carbono implica la combinación de dos orbitales atómicos puros para formar un nuevo orbital molecular “híbrido” con características propias. La noción de orbital atómico da una mejor explicación que el concepto anterior de órbita, para establecer una aproximación de dónde hay mayor probabilidad de hallar un electrón dentro de un átomo.

Dicho de otra forma, un orbital atómico es la representación de la mecánica cuántica para dar una idea de la posición de un electrón o par de electrones en una zona determinada dentro del átomo, donde cada orbital se define de acuerdo con los valores de sus números cuánticos.



Los números cuánticos describen el estado de un sistema (como el del electrón dentro del átomo) en determinado momento, por medio de la energía perteneciente al electrón (n), el momento angular que describe en su movimiento (l), el momento magnético relacionado (m) y el giro del electrón mientras se desplaza dentro del átomo (s).
Estos parámetros son únicos para cada electrón en un orbital, por lo que dos electrones no pueden tener exactamente los mismos valores de los cuatro números cuánticos y cada orbital puede ser ocupado por dos electrones como máximo.

martes, 19 de febrero de 2019

Semana 5

Ejercicios de la Ley de Dalton:
1.En un recipiente de 5 L se introducen 8 g de helio, 84 g de nitrógeno diatómico y 90 g de vapor de agua. Si la temperatura del recipiente es de 27 °C, calcula:
a) Presión total que ejercen los gases en las paredes del recipiente.
b) La presión que ejerce cada gas.


SOLUCIÓN:

Vamos a aplicar la ley de Dalton de las presiones parciales pero para ello debemos conocer antes la presión total del sistema, que es el apartado a) de nuestro problema.
a) Si despejamos la presión de la ecuación de los gases ideales: P = \frac{nRT}{V}, vemos que es necesario saber los moles de gas que están encerrados en el recipiente. Vamos a calcularlo:
8\ g\ He\cdot \frac{1\ mol}{4\ g} = 2\ mol\ He
84\ g\ N_2\cdot \frac{1\ mol}{28\ g} = 3\ mol\ N_2
90\ g\ H_2O\cdot \frac{1\ mol}{18\ g} = 5\ mol\ H_2O
Los moles totales de gas serán: (2 + 3 + 5) mol = 10 mol.
Ahora sustituimos en la ecuación de los gases ideales: 
P = \frac{10\ mol\cdot 0,082\frac{atm\cdot L}{K\cdot mol}\cdot 300\ K}{5\ L} = \bf 49,2\ atm

b) Para determinar la presión que ejerce cada gas en la mezcla, presión parcial, debemos aplicar la ley de Dalton: \bf P_i = x_i\cdot P_T
Es necesario calcular las fracciones molares de los gases:
x_{He} = \frac{n_{He}}{n_T} = \frac{2\ mol}{10\ mol} = 0,2
x_{N_2} = \frac{n_{N_2}}{n_T} = \frac{3\ mol}{10\ mol} = 0,3
x_{H_2O} = \frac{n_{H_2O}}{n_T} = \frac{5\ mol}{10\ mol} = 0,5
Solo nos queda aplicar la ecuación de Dalton para cada caso: 

P_{He} = 0,2\cdot 49,2\ atm = \bf 9,84\ atm

P_{N_2} = 0,3\cdot 49,2\ atm = \bf 14,76\ atm

P_{H_2O} = 0,5\cdot 49,2\ atm = \bf 24,60\ atm

martes, 12 de febrero de 2019

Semana 4

Ley de Dalton:
La Ley de Dalton (o Ley de Proporciones Múltiples) es una ley de los gases que relaciona las presiones parciales de los gases de una mezcla.

En 1801 Dalton descubrió que: 

  • La presión total de una mezcla de gases es igual a la suma de las presiones que ejercen cada uno de los gases que la componen.
    A la presión que ejerce cada gas de la mezcla se denomina Presión Parcial. Por lo tanto esta ley se puede expresar como:
    PTotal = p1+p2+...+pn

    Donde p1, p2, ..., pson las presiones parciales de cada uno de los gases de la mezcla.
    Resultado de imagen para ley de dalton
    Ejemplo:
    calcular la presión de una mezcla de los siguientes gases contenidos en un recipiente de 2 litros a 100ºC:
    • 20 gramos de O2
    • 20 gramos de H2
    • 20 gramos de CO2
    Solución: para resolver este ejercicio vamos a combinar la Ley de Dalton y la Ley de los gases ideales (P·V=n·R·T):
    • PTotal = p1+p2+...+pn = n1·R·T/V + n2·R·T/V + ... + n3·R·T/V = (R·T/V) · (n1+n2+...+nn)
    • Entonces calculamos los moles de cada uno de los gases:
      • 20 gramos de O= 20 / 32 = 0,625 moles
      • 20 gramos de H2 = 20 / 2 = 10 moles
      • 20 gramos de CO2 = 20 / 44 = 0,454 moles
    • La suma de los moles de gases es: 
      • n= 0,625 +10 + 0,454 = 11,08 moles
    • PTotal = (R·T/V) · (n1+n2+n3) = (0,0821 · 373 / 2) · 11,08 = 169 atmósferas

    lunes, 4 de febrero de 2019

    Semana 3

    Ley de los gases ideales:
    Los gases ideales es una simplificación de los gases reales que se realiza para estudiarlos de manera más sencilla. En sí es un gas hipotético que considera:
    • Formado por partículas puntuales sin efectos electromagnéticos.
    • Las colisiones entre las moléculas y entre las moléculas y las paredes es de tipo elástica, es decir, se conserva el momento y la energía cinética.
    • La energía cinética es directamente proporcional a la temperatura.
    • Los gases se aproximan a un gas ideal cuando son un gas mono atómico, está a presión y temperatura ambiente.
    La ecuación del gas ideal  se basa condensa la ley de Boyle, la de Gay-Lussac, la de Charles y la ley de Avogadro.


    Ley de Avogadro:
    La Ley de Avogadro es una ley de los gases que relaciona el volumen y la cantidad de gas a presión y temperaturas constantes.
    En 1811 Avogadro realiza los siguientes descubrimientos:
    • A presión y temperatura constantes, la misma cantidad de gas tiene el mismo volumen independientemente del elemento químico que lo forme
    • El volumen (V) es directamente proporcional a la cantidad de partículas de gas (n)
    Por lo tanto: V1 / n1 = V2 / n2

    Lo cual tiene como consecuencia que:
    • Si aumenta la cantidad de gas, aumenta el volumen
    • Si disminuye la cantidad de gas, disminuye el volumen

    Ejemplo:
    Sean 0,5 moles de un gas que ocupan 2 litros. Calcular cual será el nuevo volumen si se añade 1 mol de gas a presión y temperaturas constantes.
    • V1 / n1 V2 / n2
    • V1 = 2 litros
    • n1 = 0,5 moles
    • n2 = 0,5 + 1 = 1,5 moles
    • V2 V1 · n2  / n1 = 2 · 1,5 / 0,5 = 6 litros