1 INGENIERIA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS Universidad Nacional de Barranca – UNAB INTRODUCCION A LA QUIMICA ANALITICA DOCENTE: MG. ING. HECTOR JORGE CASTRO BARTOLOME SEMESTRE II SESION 1

QUIMICA ANALITICA DEFINICION La química analítica ( proviene del latín: Ana = de abajo hacia arriba, Lisis = desmembrar, destruir). La química analítica ( proviene del latín: Ana = de abajo hacia arriba, Lisis = desmembrar, destruir). Es la parte de la química que tiene como finalidad el estudio de la composición química de un material o muestra, mediante diferentes métodos. Es la parte de la química que tiene como finalidad el estudio de la composición química de un material o muestra, mediante diferentes métodos. Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

Química analítica Análisis cualitativo Análisis cuantitativo Identifica sustancias presentes en la muestra Determina la cantidad de Sustancia en la muestra Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

ANALIZAR Y DETERMINAR ES DIFERENTE Analizar: Medir parte de los componentes de una muestra o todos ellos. Analizar: Medir parte de los componentes de una muestra o todos ellos. Determinar: Proceso de medir el analito. Determinar: Proceso de medir el analito. Analito: Sustancias medidas. Analito: Sustancias medidas. Un análisis puede ser completo o parcial. Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

Análisis químico cualitativo Compuestos orgánicos Compuestos orgánicos Grupos funcionales concretos como alcohol, aminas, aldehídos, Ester, acido carboxílico y éter Compuestos inorgánicos Compuestos inorgánicos Separación de iones en grupos por reacciones de precipitación selectiva En ambas, los métodos instrumentales son los preferidos por ser más sensibles y específicos. Separación de iones en grupos por reacciones de precipitación selectiva En ambas, los métodos instrumentales son los preferidos por ser más sensibles y específicos. Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

Análisis químico cuantitativo 1.Muestreo Liquido Liquido Representativo Sólidos Representativo Sólidos Gaseoso Gaseoso 2.Preparación -Disolución de la muestra -separación de precipitación para analizarla los componentes electrolisis extracción extracción volatilización volatilización Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

QUIMICA ANALITICA CUANTITATIVA 3. Medición -Volumetría, -Gravimetría -Gravimetría -Análisis Potenciométrico -Análisis Potenciométrico instrumental Polarografia instrumental Polarografia Cromatografía Cromatografía Espectrometrico Espectrometrico 4. Calculo e interpretación del contenido de analito Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

Esquema general del proceso analítico Planteamiento del problema Selección del método Toma y tratamiento de la muestra Separación y/o concentración Identificación, determinación, caracterización Adquisición y tratamiento de datos Interpretación de resultados y gestión de la información RESULTADOS Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

HERRAMIENTAS DE LA QUIMICA ANALITICA Reactivos y otras sustancias Reactivos y otras sustancias Pureza de reactivos: Pureza de reactivos: Grado reactivo Grado reactivo Grado Analítico Grado Analítico Para síntesis Para síntesis Patrón Primario Patrón Primario Vida útil de los reactivos. Fechas. Vida útil de los reactivos. Fechas. Manejo de los reactivos: Tapas, Rótulos, Limpieza etc. Manejo de los reactivos: Tapas, Rótulos, Limpieza etc. Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

MEDICIONES DE MASA Balanza analítica Balanza analítica Tres, cuatro y cinco cifras Tres, cuatro y cinco cifras Balanzas electrónicas con tara y sin tara. Rapidez. Balanzas electrónicas con tara y sin tara. Rapidez. Centrar el peso. Proteger de corrosión, Ajustar antes de utilizar. No pesar en caliente. Peso de líquidos. Utilizar pinzas o guantes. Centrar el peso. Proteger de corrosión, Ajustar antes de utilizar. No pesar en caliente. Peso de líquidos. Utilizar pinzas o guantes. Balanza Granataria Balanza Granataria html.rincondelvago.com Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

MANIPULACION EN LA PESADA Secar la muestra evita efectos de la humedad. Secar la muestra evita efectos de la humedad. Peso constante mediante un ciclo de calentamiento, enfriado y pesado. Peso constante mediante un ciclo de calentamiento, enfriado y pesado. Pesa sustancias Pesa sustancias Desecadores y desecantes Desecadores y desecantes Pesada de sólidos higroscopicos y de líquidos Pesada de sólidos higroscopicos y de líquidos Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

Distinción entre masa y peso Masa es una medida invariante de la cantidad de la materia de un objeto. Masa es una medida invariante de la cantidad de la materia de un objeto. Peso es la fuerza de atracción entre un objeto y sus alrededores, principalmente la tierra. Peso es la fuerza de atracción entre un objeto y sus alrededores, principalmente la tierra. El peso varia según el lugar donde se pese, la masa siempre es la misma. El peso varia según el lugar donde se pese, la masa siempre es la misma. Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

FILTRACIÓN Y CALCINACIÓN DE SÓLIDOS Crisoles sencillos de porcelana y de platino conservan el peso con la temperatura. Crisoles sencillos de porcelana y de platino conservan el peso con la temperatura. Crisoles para filtración con frita cerámica de diferente porosidad. Gooch. Crisoles para filtración con frita cerámica de diferente porosidad. Gooch. Preparación de los crisoles antes de análisis. Preparación de los crisoles antes de análisis. Utilización de vació agiliza la filtración. Utilización de vació agiliza la filtración. Filtración por gravedad. Filtración por gravedad. Papel filtro sin cenizas. Diferentes porosidades. Papel filtro sin cenizas. Diferentes porosidades. Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

Cristalería volumétrica Limpieza Calibración de balones, pipetas graduadas y pipetas volumétricas. Purgar las buretas y las pipetas. Material de vidrio tarado no se seca con temperatura. Menisco y escala. tutorialdequimica1oriente.blogspot.com/ Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

MEDICION DE VOLUMEN Unidades de volumen Litro= 1 decímetro cúbico. Mililitro y microlitro Litro= 1 decímetro cúbico. Mililitro y microlitro El volumen varia con la temperatura. El volumen varia con la temperatura. La medición fiable de volumen se realiza con una pipeta, una bureta, o un matraz aforado. Los matraces aforados son para contener volúmenes. Las pipetas y las buretas para transferirlos. La medición fiable de volumen se realiza con una pipeta, una bureta, o un matraz aforado. Los matraces aforados son para contener volúmenes. Las pipetas y las buretas para transferirlos. Diferentes clases de pipetas. Diferentes clases de pipetas. ar.kalipedia.com spanish.alibaba.com/product-free/laboratory-g... Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

SEGURIDAD EN EL LABORATORIO Lavaojos, Extintor de fuegos. Lavaojos, Extintor de fuegos. Utilizar bata de laboratorio y protección para los ojos. Utilizar bata de laboratorio y protección para los ojos. No trabajar solo en el laboratorio No trabajar solo en el laboratorio No manejar bebidas ni alimentos dentro del laboratorio. No manejar bebidas ni alimentos dentro del laboratorio. No fumar dentro del laboratorio. No fumar dentro del laboratorio. webs.um.es/.../lab/seguridad/emergencia.html Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

El vidrio caliente no se distingue del frio. Ojo. El vidrio caliente no se distingue del frio. Ojo. Utilizar campana de extracción Utilizar campana de extracción No utilizar sandalias. No utilizar sandalias. No desechar los residuos por el desagüe No desechar los residuos por el desagüe sin tratamiento previo. sin tratamiento previo. docencia.udea.edu.co/.../03anexos/anexo02.htm Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES SI Cantidad física Nombre de la unidad Abreviatura MasaKilogramoKg LongitudMetroM TiempoSegundoS TemperaturaKelvinK Cantidad de una sustancia MolMol Corriente electrica AmperioA Intensidad luminosa candelacd Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

TECNICAS DE FILTRACION Consiste en hacer pasar la mezcla (líquido y sólido) a través de un tamiz, cuyos orificios sean más pequeños que las partículas a separar. Normalmente se utiliza papel de filtro, placas filtrantes, membranas de filtración. docencia.udea.edu.co/.../practica07.htm Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

Calcinación de precipitados. Análisis gravimétrico Desecación Calcinación Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

SÓLIDALÍQUIDAGASEOSA  Tratamiento muestra bruta Secado División Pulverización  Homogenización Obtención Presión muestra Presión muestra  Separación de fases Sin cambio químico Sin cambio químico Con cambio químico Con cambio químico  Fase sólida  Fase gaseosa Adsorción Adsorbentes líquidos Adsorbentes líquidos Adsorbentes sólidos Adsorbentes sólidos  Homogeneización Mezcla en centrífuga Mezcla en centrífuga Pruebas de homogeneidad Pruebas de homogeneidad  Preconcentración Precipitación Precipitación  Submuestreo Por pesada Por pesada  Submuestreo Por pesada o volumen Por pesada o volumen OBTENCIÓN DE LA MUESTRA: ES SOLIDA LIQUIDA O GASEOSA? Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

Muestras sólidas (transformación en fase líquida) Disolución total : destrucción de la materia orgánica o de otros constituyentes de la matriz que puedan interferir en la recuperación del analito. Vía húmeda Fusión Vía seca Lixiviación: no es necesaria la disolución completa de la muestra PREPARACIÓN DE LA MUESTRA PARA LA DETERMINACIÓN DE ANALITOS Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

Muestras líquidas ( Eliminación de partículas en suspensión y materia orgánica) Filtración Centrifugación Mineralización Extracción Disolución por vía húmeda (disolución total) Transformación de la muestra sólida en fase líquida -Sin reacción química: disolución de numerosas sales y compuestos inorgánicos en agua o disoluciones reguladoras. -Con reacción química: la mayor parte de las sustancias necesitan de una reacción química para su disolución. Con: Ácidos diluidos (en frío o en caliente) Ácidos concentrados (en frío o en caliente) Mezclas de ácidos Ácidos más otros agentes Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

MUESTRAS LIQUIDAS Filtración Elimina las partículas en suspensión. Se suelen utilizar filtros de diferentes tamaños de poros Centrifugación Separación de fases en muestras liquidas. Las condiciones se deben seleccionar en función del tamaño de la partícula Extracción separación del analito del resto de la matriz Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

DISTINCION ENTRE MASA Y PESO El peso y la masa se relacionan mediante El peso y la masa se relacionan mediante p=mg p=mg p es el peso de un objeto, m es su masa, y g es la aceleración debida a la gravedad p es el peso de un objeto, m es su masa, y g es la aceleración debida a la gravedad Un análisis químico se basa siempre en la masa de modo que los resultados no dependen del lugar. Un análisis químico se basa siempre en la masa de modo que los resultados no dependen del lugar. Uso del termino “pesada” Uso del termino “pesada” Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

UNIDADES DE PESO Y DE CONCENTRACION La masa de una sustancia se expresa en kilogramos (Kg.),gramos (g), miligramos (mg),microgramos (ug),nanogramos (ng),o picogramos (pg). Para cálculos químicos se emplean las unidades químicas de masa: peso formula gramo; peso molecular gramo; peso equivalente gramo Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

UNIDADES DE PESO Y DE CONCENTRACION Masa Molar ( M ) de una sustancia es la masa en gramos de 1 mol de sustancia La masa molar se calcula al sumar las masas atómicas de cada uno de los átomos de una formula química. milimoles. (hacer ejercicios) Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

MASAS ATÓMICAS  Se toma como referencia, la masa de un átomo de carbono, a la que se asigna el valor de 12 u (unidades de masa atómica). Así la masa de un átomo de hidrógeno resulta 1 u; y la de un átomo de oxígeno, 16 u Se llama masa atómica de un elemento a la masa de uno de sus átomos medida en unidades de masa atómica (u)  La masa molecular de un compuesto es la masa de una de sus moléculas medida en unidades de masa atómica (u). Corresponde a la suma de la masa de sus átomos.  Masa atómica es la doceava parte de la masa del carbono doce Al 2 (CO 3 ) 3 Al=27umasC=12 umasO=16 umas luego M =27x2+(12+(16x3))x3=100 umas HCl : H=1 uma Cl=35,5 umas luego M=1+35,5=36,5 umas H 2 SO 4 : H=1 uma S=32 umas O=16 umas luego M=(1x2) +32 +(16x4)=98 umas Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

FÓRMULA EMPÍRICA Y MOLECULAR Fórmula molecular y representación de algunas moléculas sencillas O H H H2OH2O O OH H H2O2H2O2 O O C CO 2 O O O2O2 O O O O3O3 CO CO Las fórmulas moleculares indican el tipo y el número real de átomos que forman la molécula de una sustancia  Las fórmulas que indican solamente el número relativo de átomos de cada tipo presente en una molécula se llaman fórmulas empíricas. Sus subíndices son siempre los números enteros más bajos posibles  A veces ambas fórmulas coinciden  Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

TIPOS DE FÓRMULAS: -FÓRMULA EMPÍRICA solo indica el tipo de elementos que forman la molécula con su símbolo y la proporción en que se encuentran pero no su número exacto. -FÓRMULA MOLECULAR indica el tipo de elementos que forman la molécula con su símbolo y su número exacto. -FÓRMULA ESTRUCTURAL indica el tipo de elementos que forman la molécula con su símbolo, su número exacto y los enlaces que hay. Por ejemplo para el etano su fórmula estructural resumida es CH 3 -CH 3, su fórmula molecular es C 2 H 6 y su fórmula empírica es (CH 3 ) n En una molécula, formada por distintos átomos no todos contribuyen igual a la masa total de la molécula, por ejemplo en el ácido clorhídrico( HCl) el átomo de cloro (35,5 umas) contribuye más a la masa molecular (36,5 umas) que el hidrógeno (1 uma). Estas contribuciones se pueden expresar en forma de % y es lo que se llama COMPOSICIÓN CENTESIMAL de una molécula. Me=masa del elemento n=subíndice del elemento en la fórmula M=masa molecular o peso fórmula. En el HCl queda: Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

Mol El mol es una unidad de cantidad de materia. Un mol representa la cantidad de masa contenida en moléculas de sustancia. El número es conocido como el número de Avogadro El mol es una unidad de cantidad de materia. Un mol representa la cantidad de masa contenida en moléculas de sustancia. El número es conocido como el número de Avogadro Un mol "pesa" diferente dependiendo de la sustancia de que estemos hablando Un mol "pesa" diferente dependiendo de la sustancia de que estemos hablando Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

CONCEPTO DE MOL Un mol de una sustancia es la cantidad de esa sustancia que contiene 6, de sus partículas representativas   La masa de un mol será proporcional a la masa de sus partículas representativas  La masa en gramos de un mol de un elemento o compuesto, es un número igual a su masa atómica o molecular, respectivamente. Si M es la masa atómica (o molecular) del elemento (o compuesto) A : 1 mol de A = M gramos de A Nº de moles = 1 mol de carbono 1 mol de cobre 12 g N A átomos de C En un mol de distintas muestras hay el mismo número de partículas (N A ) Los átomos de Cu son más pesados que los de C Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

Mol El Helio es monoatómico: El Helio es monoatómico: 1 mol de He = 6,022 · átomos de He. 1 mol de He = 6,022 · átomos de He. El hidrógeno es biatómico: El hidrógeno es biatómico: 1 mol de H 2 = 1 mol = 6,022 × moléculas de H 2. 1 mol de H 2 = 1 mol = 6,022 × moléculas de H 2. 1 mol de H 2 = 2 × 6,022 × = 12,044 · átomos de H. 1 mol de H 2 = 2 × 6,022 × = 12,044 · átomos de H. Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

De todo esto se deduce que un átomo-gramo de cualquier elemento o una molécula-gramo de cualquier sustancia contiene igual número de átomos o moléculas, respectivamente, siendo precisamente ese número el factor N. El valor de N, determinado experimentalmente, es de 6,023 x y es lo que se conoce como número de Avogadro: N = 6,023 x Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

UN MOL DE MOLÉCULAS : es la cantidad de masa de un compuesto que contiene 6, moléculas de dicho compuesto y que expresada en gramos coincide con la masa molecular de dicho compuesto UN MOL DE ÁTOMOS: es la cantidad de masa de un elemento que contiene 6, átomosde dicho elemento y que expresada en gramos coincide con la masa atómica de dicho elemento Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

RELACIÓN ENTRE ÁTOMO, MOLÉCULA Y MOL Molécula de... un elemento un compuesto.  1 mol de átomos de Cu es 1 át-g de Cu. En 1 mol hay 6, átomos de Cu  En 1 mol de átomos de Cu hay 63,55 g de Cu  En 1 mol de moléculas de Al 2 (SO 4 ) 3 hay , átomos de aluminio 3. 6, átomos de azufre 12. 6, átomos de oxígeno  En 1 mol de moléculas de Al 2 (SO 4 ) 3 hay 342,17 g de sustancia  2 átomos de aluminio 3 átomos de azufre 12 átomos de oxígeno Por ejemplo: Al 2 (SO 4 ) 3  diatómico: H 2, N 2, O 2, F 2, Cl 2, Br 2, I 2 monoatómico: las del resto de elementos (cada molécula tiene 2 átomos) (cada molécula tiene 1 átomo) Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

Un mol de cualquier gas en CONDICIONES NORMALES (P= 1 atm= 760 mmHg = Pa y T=0ºC=273ºK) ocupa siempre un volumen de 22,4 l.Un mol de cualquier sustancia gaseosa medido en las mismas condiciones de presión y temperatura ocupa el mismo volumen. A este volumen se le denomina VOLUMEN MOLAR. GAS PERFECTO : es aquel gas en el que no existe interacción entre las partículas que lo forman. Esto ocurre sobretodo a altas temperaturas, bajas presiones y grandes volúmenes donde las partículas que forman el gas están muy separadas unas de otras y en estas condiciones la ecuación P.V=n.R.T da resultados exactos, en otras condiciones da resultados bastante aproximados pero no totalmente exactos LEY DE LOS VOLÚMENES DE REACCIÓN. Gay-Lussac Cuando una sustancia es gaseosa, resulta mucho más sencillo medir su volumen que su masa, es por esto, que se intentó encontrar una relación entre los volúmenes de las sustancias que intervienen en una reacción química cuándo estas son gaseosas. Gay - Lussac formuló la siguiente ley: "La relación que existe entre los volúmenes, medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura, de los gases que se forman o consumen en una reacción química es una relación de números enteros sencillos". Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

CONCEPTOS ELEMENTALES Soluciones. Soluciones. Una solución es una mezcla homogénea de dos o mas sustancias. La sustancia disuelta se denomina soluto Donde se disuelve, solvente. La concentración de una solución expresa la relación de la cantidad de soluto a la cantidad de solvente. La concentración de una solución expresa la relación de la cantidad de soluto a la cantidad de solvente. Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

PRINCIPALES CLASES DE SOLUCIONES SOLUCIONSOLVENTESOLUTOEJEMPLOS GaseosaGasGasAire LiquidaLiquidoLiquido Alcohol en Agua LiquidaLiquidoGas O 2 en H 2 O LiquidaLiquidoSolido NaCl en H 2 O Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

MEDIDA DE LA CONCENTRACIÓN EN DISOLUCIONES Se utiliza el término concentración para describir la cantidad de soluto disuelto en una cantidad de disolución dada   Se puede expresar cuantitativamente indicando el porcentaje en masa del soluto, es decir, los gramos de soluto contenidos en 100 g de disolución.  Se suele expresar la concentración en función del número de moles contenidos en un litro de disolución. Es la llamada molaridad y se representa por M Molaridad = Número de moles de soluto Volumen en litros de disolución  Preparación de una disolución 0,5 M de un soluto en agua 1. Añadir 0,5 moles del soluto en un matraz de 1 que contenga agua hasta la mitad 2. Agitar cuidadosamente el matraz para que el soluto se disuelva 3. Añadir más agua al matraz hasta alcanzar exactamente la marca de 1  Las concentraciones de gases muy pequeñas se miden en partes por millón (p.p.m) Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

CONCENTRACION DE LAS SOLUCIONES Peso formula gramo (pfg): es la suma de los pesos de los átomos que forman una molécula. Formalidad o concentración formal: (F) F = pfg/L de solución Molaridad o concentración molar : (M) M = moles de soluto/L de solución Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

CONCENTRACION DE LAS SOLUCIONES Normalidad (N) : Numero de equivalentes de soluto contenidos en un Litro de solución. N = # equivalentes / L solucion Titulo: Peso de la sustancia (generalmente miligramos) que reacciona con 1 ml del reactivo. Partes por millon (ppm) = Partes por millon (ppm) = peso de soluto/peso de solucion *10 6 peso de soluto/peso de solucion *10 6 Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

Equivalente gramo de un elemento es la cantidad del mismo que se combina o reemplaza a un átomo-gramo de hidrógeno Por ejemplo, en la formación del hidruro de hierro (III): 2 Fe + 3 H 2 2 FeH 3 1 eq de Fe = 1/3 masa atómica de Fe 2 · 55,85 g de Fe 6 g de H = 1 eq de Fe 1 eq de H EQUIVALENTE Masa atómica valencia Para un elemento en general, se cumple que 1 eq = *Para un ácido la valencia es el número de hidrógenos ácidos que posee. *Para una base la valencia es el número de OH que posee. *Para un sal la valencia es el resultado de multiplicar la carga de los iones que la forman. *En reacciones rédox, la valencia es el número de electrones que gana o pierde esa sustancia o ese elemento. Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

Se puede calcular de muchas formas diferentes la concentración de una disolución. Indica los gramos de soluto en 100 gramos de disolución Porcentaje en masa % masa = g soluto g disolución x 100 Molaridad Indica los moles de soluto en 1 litro de disolución M = moles de soluto litros de disolución Normalidad Indica el nº de eq de soluto en 1 litro de disolución N = eq de soluto litros de disolución NORMALIDAD=MOLARIDAD/VALENCIA Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

Densidad Es la relación entre la masa y el volumen de un fluido Se expresa como:  m / v Sus unidades son: gr / cm 3 = gr / ml kg / lt = 1000 g / m 3 lb / pie 3 Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

Densidad La densidad de los líquidos a menos que se manejen a presiones muy elevadas no presenta variaciones significativas Los valores de densidad para líquidos se encuentran en tablas La densidad del agua a 14.7 psi es 1 gr / cm 3 ó 1000 kg / m 3 La densidad de los gases depende de la temperatura y presión de operación Para los gases ideales se puede calcular utilizando:  P   R 0. M. T R 0 = Constante universal de los gases M = Peso molecular del gas Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

Densidad relativa Conocida tambien como peso específico Es la relación entre las densidades de dos fluidos diferentes a la misma temperatura Generalmente para líquidos se utiliza el agua a 20 ºC como referencia Para gases se utiliza el aire como referencia a 20 1 atm. Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

CONCENTRACION DE LAS SOLUCIONES Densidad y peso especifico: La densidad mide la masa por unidad de volumen.Se expresa en g /ml Densidad y peso especifico: La densidad mide la masa por unidad de volumen.Se expresa en g /ml El peso especifico o Densidad especifica es la relación entre la masa de esa sustancia y la masa de un volumen igual de agua a 4ºC. Es adimensional. El peso especifico o Densidad especifica es la relación entre la masa de esa sustancia y la masa de un volumen igual de agua a 4ºC. Es adimensional. El agua a 4ºC tiene una densidad de 1g/ml. El agua a 4ºC tiene una densidad de 1g/ml. Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

CONCENTRACION DE LAS SOLUCIONES PARTES POR MILLON Es una parte de algo en un millón de partes. Se utiliza para expresar concentraciones de muy bajo rango o muy diluida PARTES POR MILLON Es una parte de algo en un millón de partes. Se utiliza para expresar concentraciones de muy bajo rango o muy diluida ppm = peso de soluto/peso de solución * 10 6 ppm = peso de soluto/peso de solución * 10 6 Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

Los coeficientes en una ecuación química indican la proporción en moles o en moléculas, NO EN GRAMOS  Dado que la masa de un mol de cualquier sustancia es un número de gramos igual a su masa molecular, la relación 2 moles CO + 1 mol O 2   2 moles CO 2 se traduce en: g CO g O 2   g CO 2  Es decir, la proporción en masa es: 56 g CO + 32 g O 2  88 g CO 2 La masa de las sustancias que reaccionan, es igual a la masa de los productos formados, de acuerdo con la ley de conservación de la masa Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

REACCIONES Y ECUACIONES QUÍMICAS: REACTIVOS (transformación) formación de nuevos enlaces reagrupamiento ruptura de enlaces N 2 + 3H 2 2NH 3 REACTIVOS PRODUCTOS Una ecuación química está ajustada si se conserva el nº de átomos en los dos miembros de la ecuación. Para ajustarla se utilizan los coeficientes estequiométricos PRODUCTOS Una ecuación química indica de forma simbólica los cambios que tienen lugar en una reacción química. Presentan la siguiente forma: En toda reacción química se cumple el principio de conservación de la masa y el principio de conservación de las cargas eléctricas, para ello, la reacción química debe estar AJUSTADA Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

Ejercicio Calcule la concentración molar del HNO 3 (63g/mol) de una disolución que tiene una densidad relativa de 1.42 y es 70.5% (p/p) de HNO 3. Calcule la concentración molar del HNO 3 (63g/mol) de una disolución que tiene una densidad relativa de 1.42 y es 70.5% (p/p) de HNO 3. Los g de acido por L de disolucion concentrada son: Los g de acido por L de disolucion concentrada son: g HNO 3 = 1.42 Kg de reactivo x 10 3 g de reactivo x g HNO 3 = 1.42 Kg de reactivo x 10 3 g de reactivo x L de reactivo L de reactivo Kg de reactivo L de reactivo L de reactivo Kg de reactivo 70.5g HNO 3 = 1001g HNO 3 100g de reactivo L de reactivo [HNO 3 ]= 1001g HNO 3 x 1 mol HNO 3 = 15.9 mol HNO 3 = 16M L reactivo 63.0 g de HNO 3 L de reactivo L reactivo 63.0 g de HNO 3 L de reactivo Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

RELACIONES VOLUMETRICAS SOLUCION DILUYENTE HCl 1:4 Cuatro volúmenes de H 2 O por cada uno de HCl concentrado. HCl 1:4 Cuatro volúmenes de H 2 O por cada uno de HCl concentrado. H 2 SO 4 uno a uno en agua. H 2 SO 4 uno a uno en agua. HNO 3 :HCLO 4 1:5 HNO 3 :HCLO 4 1:5 Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

REACCION QUIMICA Una Reacción química es un proceso en el cual una sustancia (o sustancias) desaparece para formar una o más sustancias nuevas. Una Reacción química es un proceso en el cual una sustancia (o sustancias) desaparece para formar una o más sustancias nuevas. Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

ESCRITURA DE LAS ECUACIONES QUIMICAS Las ecuaciones químicas son el modo de representar a las reacciones químicas. Las ecuaciones químicas son el modo de representar a las reacciones químicas. Una ecuación química utiliza símbolos químicos para mostrar que sucede en una reacción química. Una ecuación química utiliza símbolos químicos para mostrar que sucede en una reacción química. Los símbolos son las flechas y el signo + Los símbolos son las flechas y el signo + Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

ESCRITURA DE LAS ECUACIONES QUIMICAS Por ejemplo el hidrógeno gas (H 2 ) puede reaccionar con oxígeno gas (O 2 ) para dar agua (H 2 0). La ecuación química para esta reacción se escribe: H 2 + O 2 H 2 O H 2 + O 2 H 2 O -El "+" se lee como "reacciona con" -La flecha significa "produce". -Las fórmulas químicas a la izquierda de la flecha representan las sustancias de partida denominadas reactivos. -A la derecha de la flecha están las formulas químicas de las sustancias producidas denominadas productos. -Los números al lado de las formulas son los coeficientes (el coeficiente 1 se omite). Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

ESCRITURA DE LAS ECUACIONES QUIMICAS Para proporcionar información adicional los químicos indican el estado físico de los reactivos y productos por medio de las letras g, l y s. Para proporcionar información adicional los químicos indican el estado físico de los reactivos y productos por medio de las letras g, l y s. 2 CO(g) + O2(g) 2CO2(G) 2 CO(g) + O2(g) 2CO2(G) Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

TIPOS DE REACCIONES QUÍMICAS. 1)Reacción de síntesis: cuando dos sustancias se unen para dar una: A+B → C Por ejemplo: 2Fe +O 2 → 2FeO CaO+H 2 O → Ca(OH) 2 CaO+CO 2 → CaCO 3 2H 2 +O 2 → 2H 2 O 2)Reacción de descomposición: justo al contrario que la anterior, una sustancia se descompone en varias A → B+C Por ejemplo H 2 CO 3 → CO 2 +H 2 O el ácido carbónico es muy inestable y tiende a descomponerse espontáneamente K ClO 3 → K Cl+O 2 3)Reacción de sustitución:Un átomo de un compuesto sustituye a un átomo de otro. AB + X → XB + A Dentro de este tipo hay algunas típicas como: - 2HCl +Zn → Zn Cl 2 + H 2 -CuSO 4 +Zn → ZnSO 4 +Cu - Cl 2 + NaBr → NaCl +Br 2 4)Doble descomposición o doble sustitución: es AB+ XY → AY + XB AgNO 3 +NaCl → NaNO 3 +AgCl -Un caso típico y muy importante son las REACCIONES ÁCIDO-BASE: ácido+base=sal+agua H Cl +NaOH→ NaCl +H 2 O Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé

 En una reacción de combustión, el oxígeno reacciona con otra sustancia, desprendiéndose gran cantidad de energía, a menudo en forma de luz y calor CH O 2  CO H 2 O El mechero se enciende cuando el gas que contiene reacciona con el oxígeno del aire 5)Reacción de oxidación-reducción: Un átomo de alguna de las sustancias que reaccionan cede electrones a un átomo de otra de las sustancias que reaccionan. *Se dice que una sustancia se oxida si pierde electrones. *El átomo o grupo de átomos que en una reacción redox cede electrones (se oxida) es el agente reductor ya que proboca la reducción de otra sustancia que toma esos electrones. *Se dice que una sustancia se reduce si gana electrones. *El átomo o grupo de átomos que en una reacción redox gana electrones (se reduce) es el agente oxidante ya que hace que otra sustancia se oxide al quitarle electrones. La combustión completa de un compuesto orgánico siempre da dióxido de carbono y agua 2KMnO H Cl → 2 MnCl 2 +5 Cl 2 +8H 2 O +2KCl Mg. Ing. Hector J. Castro Bartolomé