PEVAU-QUÍMICA

Resumen química EVAU. Justificaciones y definiciones

RADIO ATÓMICO

El radio atómico aumenta hacia abajo porque de esta manera aumenta el número de capas (ya que aumenta el periodo).

Dentro del mismo período (misma capa) el radio atómico aumenta hacia la izquierda ya que con ello disminuye Z(protones) y cuantos menos protones tenga el elemento, la atracción del núcleo hacia los electrones periféricos es menor y el radio aumenta de tamaño.

RADIO IÓNICO

Un anión tiene mayor radio que su átomo neutro.

Un catión tiene menor radio que su átomo neutro.

ENERGÍA DE IONIZACIÓN

Cuando el átomo tiene un radio pequeño los electrones periféricos están muy atraídos por el núcleo por lo que cuesta más trabajo (requiere mayor energía de ionización) arrancarlos.

Por eso los gases nobles son los elementos que tienen la mayor energía de ionización de su periodo, además, también, por su gran estabilidad.

Las sucesivas energías de ionización son mayores que las anteriores.

La energía de ionización que coincide con un cambio de capa es mucho mayor.

AFINIDAD ELECTRÓNICA

Energía desprendida cuando un átomo neutro en estado gaseoso acepta un electrón para formar un ion negativo (anión)

Al tener un radio menor, el núcleo atraerá con más fuerza a ese hipotético electrón para crear el anión.

ELECTRONEGATIVIDAD

Es más electronegativo porque al ser el radio menor, el núcleo atraerá con más fuerza a los electrones compartidos en el enlace covalente.

COMPUESTOS IÓNICOS
Estado AgregaciónSólidos a temperatura ambiente. Punto de fusión elevado (solo con mucha temperatura se pueden separar los iones de la red cristalina) El punto de fusión aumenta cuanto mayor sea la carga eléctrica del ion y menor su tamaño
DurezaSon duros. Las fuerzas electrostáticas de los iones hacen que sea muy difícil romper los enlaces.
FragilidadSon frágiles y quebradizos.
SolubilidadSon solubles en disolventes polares como el agua y el alcohol, dada la facilidad con que las moléculas del disolvente solvatarán los iones del compuesto iónico.
Conductividad eléctricaNO conducen la electricidad porque no hay electrones o iones libres. SÍ conducen la electricidad cuando están disueltos o fundidos porque se separan los cationes y aniones.
COMPUESTOS COVALENTES. Sustancias Moleculares.
Estado AgregaciónBaja densidad y son gases, líquidos volátiles o sólidos blandos de bajo punto de fusión.
DurezaLos sólidos son blandos.
Fragilidad
SolubilidadDepende. Soluble si las fuerzas entre moléculas son menores que las del disolvente y sus moléculas.
Conductividad eléctricaNO conducen la electricidad porque los electrones compartidos no pueden desplazarse.
COMPUESTOS COVALENTES. Sustancias atómicas.
Estado AgregaciónSólidos con punto de fusión elevado..
DurezaMuy duros (diamante, grafito o cuarzo).
Fragilidad
SolubilidadInsolubles.
Conductividad eléctricaNO conducen la electricidad a excepción del grafito.
METALES
Estado AgregaciónSólidos con punto de fusión elevado..
DurezaMuy duros (diamante, grafito o cuarzo).
Fragilidad
SolubilidadInsolubles.
Conductividad eléctricaBuenos conductores de la electricidad por poseer muchos electrones libres (teoría del gas electrónico) o por no haber diferencia de energía entre la banda de valencia y la banda de conducción (teoría de orbitales moleculares).
DensidadAlta densidad.
BrilloBrillantes
Propiedades mecánicasdúctiles (se pueden hacer hilos) y maleables (se pueden hacer láminas).

TRPECV

La teoría de Repulsión de Pares de Electrones de la Capa de Valencia establece que los pares de electrones (enlazantes y no enlazantes) de la última capa se disponen en el espacio de forma que su separación sea la máxima posible para que de esa forma la repulsión eléctrica entre cargas del mismo signo sea lo más pequeña posible.

TEV

Los enlaces se forman como consecuencia del solapamiento de orbitales atómicos con electrones desapareados y espines opuestos.

Los electrones ya apareados no formarán enlaces; por tanto un elemento puede formar un número de enlaces covalentes igual al número de electrones desapareados (covalencia).

Energía Reticular (Sales compuestos iónicos)

La energía requerida para separar completamente un mol de un compuesto iónico sólido en sus iones en estado gaseoso.

Cuanto mayor sea la carga eléctrica del ion y menor su tamaño, mayor será la energía reticular de los compuestos iónicos que forme.

Punto de fusión (sales compuestos iónicos). El punto de fusión aumenta cuanto mayor sea la carga eléctrica del ion y menor su tamaño

JUSTIFICACIONES ISOMERÍA

Isómeros. Son compuestos que tienen la misma fórmula molecular pero tienen diferente forma estructural.

Estructural

  • Isomería de cadena. Son compuestos con el mismo grupo funcional pero con diferente estructura de su cadena.
  • Isomería de posición. Son compuestos que tienen el mismo grupo funcional pero en diferente posición de la cadena.
  • Isomería de función. Son compuestos que presentan diferente grupo funcional.

Estereoisomería

  • Isomería CIS-TRANS. Característica de los alquenos. Al tener un doble enlace no es posible la rotación en torno a él. En la forma CIS, los sustituyentes de cada átomo de carbono del doble enlace se encuentran en la misma región del espacio con respecto al plano, mientras que en la forma TRANS se encuentran en distintas regiones del espacio.
  • Isomería óptica es aquella que presentan las sustancias que tienen al menos un carbono
  • asimétrico o quiral (4 sustituyentes diferentes), dando lugar a dos isómeros ópticos (enantiómeros) que se diferencian en la distribución espacial de los cuatro sustituyentes del carbono asimétrico

EQUILIBRIO QUÍMICO (LE CHATELIER)

  • Cambio en las concentraciones:

Al añadir o retirar cantidad de una sustancia de un sistema en equilibrio, el sistema se desplazará de tal manera que se contrarreste la adición o la retirada de dicha sustancia. En este caso…

  • Cambio en la presión o volumen:

Al cambiar la presión o volumen de un sistema en equilibrio, el sistema se desplazará de tal manera que se compense dicha perturbación. En este caso…

  • Cambio en la temperatura:

Primero indicar si la reacción es exotérmica(desprende energía) o endotérmica(absorve energía).

Un aumento de la temperatura hará que el sistema favorezca la reacción endotérmica. Por lo tanto en este caso…

Una disminución de la temperatura hará que el sistema favorezca la reacción exotérmica. Por lo tanto en este caso…

  • Efecto de un catalizador.

El catalizador no altera el valor de las variables termodinámicas (ΔH,ΔG) porque el catalizador ni aporta ni consume energía del sistema. De esta manera, podemos afirmar que un catalizador no produce ningún cambio en el estado de equilibrio.

Factores que influyen en la velocidad de reacción

  • Naturaleza del proceso
    • Las reacciones que hacen que se rompan enlaces covalentes son más lentas.
  • Estado físico de los reactivos
    • Las reacciones homogéneas (todos los reactivos en la misma fase) hacen que aumente la velocidad (sobre todo gases).
    • Las reacciones heterogéneas hacen que disminuya la velocidad de reacción.
  • Concentración de los reactivos
    • A más concentración de los reactivos más velocidad de reacción. según la fórmula:
  • Temperatura.
  • Arrhenius dedujo que hay una relación entre temperatura y la constante k.
  • Un aumento de la temperatura hace que aumente k y por lo tanto la velocidad de reacción.
  • Catalizadores.
    • Los catalizadores aumentan la velocidad de reacción porque disminuyen la velocidad de activación.
    • Los catalizadores no altera el valor de las variables termodinámicas (ΔH,ΔG)
    • En la fórmula de Arrhenius aumenta K y por tanto la velocidad de reacción.

ACIDO BASE

Teoría de Arrhenius de ácidos y bases

  • Un ácido es una sustancia que en disolución acuosa se disocia en sus iones liberando iones H+
  • Una base es una sustancia que en disolución acuosa se disocia en sus iones liberando iones OH

Problemas:

  • Solo sirve en disoluciones acuosas
  • Hay sustancias con carácter básico que no son OH para Arrhenius solo es OH
  • El ión H+ no existe en disolución acuosa, sólo existe el H3O+

Teoría de Bronsted-Lowry de ácidos y bases

  • Un ácido es toda sustancia capaz de ceder un protón H+ a otra sustancia llamada base
  • Una base es toda sustancia capaz de aceptar un protón H+ de otra sustancia llamada ácido.

Una base fuerte tiene un ácido débil conjugado porque Ka·Kb=Kw=10-14 a 25º

Una ácido fuerte tiene una base débil conjugada porque Ka·Kb=Kw=10-14 a 25º

Cuanto más fuerte es un ácido o una base más disociado estará

Según Arrhenius un ácido fuerte se disocia por completo (α=1) mientras que un ácido débil se disocia parcialmente (α<<1)

Se le añade agua a una disolución acuosa de ácido fuerte…

HCl + H2O -> Cl + H3O+

El ph aumenta porque disminuye la concentración de iones [H3O+] (se hace más ácido)

Se le añade agua a una disolución acuosa de base fuerte…

NaOH -> Na+ + OH

El ph disminuye porque disminuye la concentración de iones [OH] (se hace más básico)

Si se unen dos disoluciones del mismo ácido con la misma molaridad el ph se mantiene constante.

Hidrólisis de sales

Los iones (cationes o aniones) que provienen de ácidos fuertes o bases fuertes NO tienen fuerza para producir hidrólisis (reacción con el agua) puesto que esa base conjugada débil o ácido conjugado débil no tienen la suficiente fuerza.

Ka=Kb la disolución será neutra

Ka>Kb la disolución será ácida

Ka<Kb la disolución será básica

Sustancias anfóteras(ácido y base a la vez): HCO3 H2PO3

Equilibrio de hidrólisis del ión Amonio

NH4+ H2O <–> NH3 +H3O+

SOLUBILIDAD

Si a una disolución saturada se le añade agua -> Por Le Chatelier la reacción se desplazará hacia la derecha dado que disminuye la concentración de los iones y por lo tanto se disolverá más cantidad de precipitado.

Ks solamente cambia con la temperatura.

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