1
00:00:05,230 --> 00:00:13,490
Buenos días, queridos alumnos. Voy a intentar grabar una presentación del primer tema de química analítica

2
00:00:13,490 --> 00:00:19,809
que se supone que es de repaso del curso pasado, aunque sé que el curso pasado muchas cosas no pudisteis verlas.

3
00:00:20,269 --> 00:00:24,750
Entonces, entre lo que recordáis de cuarto de la ESO y lo poco que pudierais ver el año pasado,

4
00:00:25,449 --> 00:00:33,170
vamos a ver si conseguimos hacernos fuertes y tener la base suficiente como para afrontar este curso de química de este año.

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00:00:33,170 --> 00:00:39,250
A ver, esta primera unidad, que insisto, no cae en selectividad, no es propia del segundo bachillerato,

6
00:00:39,689 --> 00:00:42,890
nos va a servir para repasar contenidos del curso pasado.

7
00:00:43,189 --> 00:00:43,649
Vamos allá.

8
00:00:45,649 --> 00:00:48,469
A ver si consigo que esto funcione.

9
00:00:49,549 --> 00:00:52,609
En primer lugar, la composición de la materia.

10
00:00:52,950 --> 00:00:57,890
La materia se puede separar, se puede clasificar en dos tipos de sustancias,

11
00:00:58,149 --> 00:01:00,369
las sustancias puras y las mezclas.

12
00:01:00,369 --> 00:01:02,369
Sustancias puras, ¿verdad?

13
00:01:02,909 --> 00:01:04,549
Son elementos y compuestos

14
00:01:04,549 --> 00:01:07,530
Sustancias puras son aquellas que no son mezclas

15
00:01:07,530 --> 00:01:10,329
Y que están compuestas por un solo elemento químico de la tabla periódica

16
00:01:10,329 --> 00:01:12,230
O por una combinación de ambos

17
00:01:12,230 --> 00:01:14,250
¿Qué es un elemento químico?

18
00:01:14,450 --> 00:01:15,629
El oxígeno, por ejemplo

19
00:01:15,629 --> 00:01:17,709
El nitrógeno

20
00:01:17,709 --> 00:01:20,530
Que los tenemos y los estamos respirando todo el tiempo

21
00:01:20,530 --> 00:01:23,890
Un trozo de carbón está compuesto solo por átomos de carbono

22
00:01:23,890 --> 00:01:25,290
Esos son elementos, ¿vale?

23
00:01:25,290 --> 00:01:28,530
Un diamante es un elemento porque solo tiene átomos de carbono

24
00:01:28,530 --> 00:01:29,950
¿Qué son compuestos?

25
00:01:30,469 --> 00:01:32,290
Pues compuestos. Es, por ejemplo, el óxido de hierro.

26
00:01:32,890 --> 00:01:35,590
Cuando el hierro se oxida, forma un óxido de hierro, que es una sustancia pura,

27
00:01:35,670 --> 00:01:37,769
porque es sólo óxido de hierro, no está mezclado con nada,

28
00:01:38,409 --> 00:01:41,030
pero es un compuesto porque contiene más de un tipo de átomo.

29
00:01:41,489 --> 00:01:43,349
Por ejemplo, el dióxido de carbono.

30
00:01:43,590 --> 00:01:46,329
El dióxido de carbono, que también encontramos en la atmósfera, es un compuesto.

31
00:01:46,790 --> 00:01:49,189
¿Por qué? Porque está compuesto por más de un tipo de átomo.

32
00:01:49,950 --> 00:01:52,670
El oxígeno es un elemento, el dióxido de carbono es un compuesto.

33
00:01:53,909 --> 00:01:56,989
Para separar, para romper un compuesto en sus elementos,

34
00:01:57,150 --> 00:01:59,349
hace falta métodos, procedimientos químicos.

35
00:01:59,349 --> 00:02:03,489
por ejemplo, porque hay que romper los enlaces entre los átomos de carbono y de oxígeno

36
00:02:03,489 --> 00:02:07,250
del dióxido de carbono para separarlo en carbono y oxígeno, que serían sus elementos

37
00:02:07,250 --> 00:02:11,370
otro tipo de sustancias que podemos encontrar en la naturaleza, las mezclas

38
00:02:11,370 --> 00:02:15,150
muy frecuentes, que se pueden separar en sustancias puras mediante

39
00:02:15,150 --> 00:02:19,409
métodos físicos que habéis estudiado otros años, como la decantación

40
00:02:19,409 --> 00:02:23,189
o la destilación, o la filtración

41
00:02:23,189 --> 00:02:27,449
tenemos métodos de separación de mezclas, son métodos físicos los que habéis estudiado

42
00:02:27,449 --> 00:02:32,210
la mayoría de cursos pasados porque separan las mezclas en sustancias puras, mientras que para

43
00:02:32,210 --> 00:02:36,949
las sustancias puras romperlas de compuestos a elementos hacen falta métodos químicos más

44
00:02:36,949 --> 00:02:42,870
complejos. Las mezclas sabéis que las hay de dos tipos, homogéneas y heterogéneas. Homogéneas son

45
00:02:42,870 --> 00:02:47,849
aquellas en las que los componentes no se pueden distinguir a simple vista, ni siquiera utilizando

46
00:02:47,849 --> 00:02:55,870
un medio artificial como un microscopio, mientras que las mezclas heterogéneas sí se pueden distinguir

47
00:02:55,870 --> 00:03:00,090
los componentes generalmente a simple vista o con la ayuda de un medio artificial como

48
00:03:00,090 --> 00:03:05,370
un microscopio. De hecho, entre estas están los coloides, ¿verdad?, que son compuestos,

49
00:03:05,509 --> 00:03:12,770
son mezclas, ¿verdad? Son mezclas que se han disuelto tanto, se han mezclado tanto, que

50
00:03:12,770 --> 00:03:20,009
hace falta a lo mejor un método como un microscopio para verlas. A simple vista no se ven. Los

51
00:03:20,009 --> 00:03:22,930
coloides son mezclas heterogéneas en las cuales los componentes no se distinguen a

52
00:03:22,930 --> 00:03:27,629
simple vista en general las mezclas homogéneas vale se pueden distinguir los componentes en las

53
00:03:27,629 --> 00:03:32,509
mezclas homogéneas en las mezclas homogéneas no se pueden distinguir los componentes una vez

54
00:03:32,509 --> 00:03:39,030
mezclados ni siquiera al microscopio si tú coges sal y la disuelves en agua ya no puedes distinguir

55
00:03:39,030 --> 00:03:43,849
la sal del agua porque se ha disuelto a nivel atómico a nivel molecular de acuerdo entonces

56
00:03:43,849 --> 00:03:47,550
mezclas homogéneas no se pueden distinguir los componentes mezclas heterogéneas si se pueden

57
00:03:47,550 --> 00:03:56,409
distinguir. Símbolos y fórmulas químicas. Ya desde tiempos de Dalton se conocía que las moléculas

58
00:03:56,409 --> 00:04:00,189
están compuestas por átomos con distintas propiedades cada uno, cada especie química y

59
00:04:00,189 --> 00:04:06,909
distintos tamaños. Tenemos moléculas, ¿de acuerdo? Como aquí que tenemos el ácido acético que está

60
00:04:06,909 --> 00:04:12,310
compuesto por dos átomos de carbono, cuatro de hidrógeno y dos de oxígeno, cada uno con sus

61
00:04:12,310 --> 00:04:21,550
Propiedades. Tenemos sólidos, ¿verdad? Como la sal, que está compuesto por pares de átomos, cationes y aniones, cloros.

62
00:04:22,870 --> 00:04:26,370
Cloros serían los pequeñitos y sodio los grandes, están mal las flechas.

63
00:04:27,189 --> 00:04:30,069
Entonces, ¿qué más, qué más, qué más?

64
00:04:31,290 --> 00:04:34,610
Y luego tenemos aquí otras sustancias como el ácido sulfúrico, etc.

65
00:04:34,610 --> 00:04:43,970
Bueno, aquí está la trimetilamina, esto es compuesto de química del carbono que es el etanal, ¿verdad?

66
00:04:44,290 --> 00:04:48,189
Y aquí el dietileter, la química del carbono también la tenemos que repasar este año.

67
00:04:48,269 --> 00:04:52,569
De momento tenéis que repasar mucho la formulación inorgánica que es la que vamos a empezar a utilizar.

68
00:04:55,269 --> 00:04:58,870
La cantidad en química, ¿vale? El concepto de lo que es un mol.

69
00:04:59,350 --> 00:05:05,550
Un mol, ¿vale? El mol es la unidad del sistema internacional de cantidad de sustancia.

70
00:05:05,550 --> 00:05:17,350
¿Qué es un mol? Un mol es el número abogadro cosas. Son 6,022 por 1,023 cosas, ¿vale? Átomos generalmente o moléculas.

71
00:05:18,209 --> 00:05:26,569
Entonces, ¿cómo se define la unidad de masa atómica? El UMA. Un UMA es la doceava parte de la masa de un átomo de carbono 12.

72
00:05:26,569 --> 00:05:33,230
El carbono pesa 12 UMAs. Entonces se define el UMA como la doceava parte de un átomo de carbono.

73
00:05:33,230 --> 00:05:43,589
Un huma es aproximadamente la masa de un protón, aproximadamente, la masa de un protón o de un neutrón, un neutrón pesa un poquito más, pero aproximadamente esa.

74
00:05:44,310 --> 00:05:53,949
De tal manera que, ¿qué es un gramo, de acuerdo, un gramo de cualquier sustancia? Pues el número abogadro, ¿vale?, en humas, tal y como se define.

75
00:05:54,949 --> 00:05:57,709
La masa atómica promedio y la masa molecular, ¿verdad?

76
00:05:58,230 --> 00:06:02,209
Sabéis que, si miráis la tabla periódica, por ejemplo, el magnesio,

77
00:06:02,709 --> 00:06:07,449
buscamos en la tabla periódica cuánto pesa y resulta que pesa 24,31.

78
00:06:07,589 --> 00:06:09,810
24,31 humas. Muy bien.

79
00:06:10,209 --> 00:06:12,009
¿Cómo es posible que salga ese número decimal?

80
00:06:12,589 --> 00:06:16,750
Pues porque tenemos magnesio 24, que pesa aproximadamente 24 humas,

81
00:06:16,750 --> 00:06:20,850
tenemos magnesio 25, que pesa aproximadamente 25 humas,

82
00:06:20,850 --> 00:06:26,329
y tenemos magnesio 26, son los isótopos del magnesio, existen estos tres en la naturaleza

83
00:06:26,329 --> 00:06:32,069
pero con distintas abundancias, en la naturaleza hay mucho más magnesio 24 que magnesio 25

84
00:06:32,069 --> 00:06:37,850
o que magnesio 26, por lo tanto la masa promedio, que es la masa atómica, las masas atómicas

85
00:06:37,850 --> 00:06:44,129
que aparecen en la tabla periódica son masas promedio, de acuerdo, es la masa de la mezcla

86
00:06:44,129 --> 00:06:47,670
en función de las cantidades que hay en la naturaleza en nuestro planeta, en nuestro

87
00:06:47,670 --> 00:06:53,550
planeta hay mucho magnesio 24 en otro planeta a lo mejor las abundancias cambian y tendríamos otro

88
00:06:53,550 --> 00:06:57,769
valor en la tabla periódica de masa atómica promedio sin embargo en nuestro planeta pues

89
00:06:57,769 --> 00:07:04,790
tenemos un 78% de magnesio 24 un 10% de magnesio 25 y un 11% de magnesio 26 el promedio por lo

90
00:07:04,790 --> 00:07:11,490
tanto sale 24,3 más próximo al magnesio 24 que es del que es más ahí la masa molecular por otro

91
00:07:11,490 --> 00:07:19,500
lado verdad es lo que pesa una molécula es la suma de los pesos de cada uno de sus átomos el

92
00:07:19,500 --> 00:07:21,600
mol y el número abogadro, ya os lo he dicho, un mol

93
00:07:21,600 --> 00:07:23,680
es 6,022 por 10 a la 23

94
00:07:23,680 --> 00:07:25,480
átomos de una sustancia

95
00:07:25,480 --> 00:07:27,420
que son 600.000 trillones

96
00:07:27,420 --> 00:07:29,660
de esa sustancia. Entonces

97
00:07:29,660 --> 00:07:31,660
¿qué es un mol de carbonato

98
00:07:31,660 --> 00:07:33,339
de sodio, un mol de carbonato de zinc,

99
00:07:33,439 --> 00:07:35,699
un mol de ácido? Lo que sea es

100
00:07:35,699 --> 00:07:37,699
coger la masa

101
00:07:37,699 --> 00:07:39,540
que tienes de esa sustancia y

102
00:07:39,540 --> 00:07:41,500
dividir entre su masa molar. Y con eso

103
00:07:41,500 --> 00:07:43,639
te da el número de moles. El número de átomos

104
00:07:43,639 --> 00:07:45,579
¿verdad? Es muy fácil, una que tiene

105
00:07:45,579 --> 00:07:47,060
los moles, multiplica por el número abogadro

106
00:07:47,060 --> 00:07:49,620
y ya tienes el número de átomos de esa sustancia.

107
00:07:51,550 --> 00:07:56,350
La masa molar es una magnitud muy importante y no hay que confundirla con la masa molecular.

108
00:07:57,269 --> 00:08:00,029
Tenemos un elemento, por ejemplo el hierro, ¿vale?

109
00:08:00,430 --> 00:08:08,350
Que es Fe, su símbolo, y un átomo de hierro, un solo átomo de hierro, pesa 55,85 U+.

110
00:08:08,350 --> 00:08:14,350
Por lo tanto, un mol, un mol de átomos de hierro,

111
00:08:14,350 --> 00:08:19,990
es decir, los 600.000 trillones de átomos de hierro, pesarían 55,85 gramos, ¿vale?

112
00:08:20,250 --> 00:08:25,089
Entonces, esto es la masa atómica, un átomo de hierro, 55,85 humas.

113
00:08:25,649 --> 00:08:31,970
Esto es la masa molar, que numéricamente coinciden, esto es lo que pesa un mol de átomos de hierro.

114
00:08:32,190 --> 00:08:39,029
Esto es microscópico, es un solo átomo. Esto es macroscópico, un mol de átomos de hierro ya lo podemos pesar,

115
00:08:39,029 --> 00:08:44,330
lo podemos ver, lo podemos tocar. 55,85 gramos por cada mol de hierro.

116
00:08:44,350 --> 00:08:48,309
que son 600.000 trillones de átomos de hierro, ¿vale?

117
00:08:48,909 --> 00:08:51,690
En el caso de una molécula, el agua,

118
00:08:52,009 --> 00:08:58,269
el agua pesa 16 sumas el oxígeno más 2 sumas el hidrógeno, 18 humas.

119
00:08:58,850 --> 00:09:03,809
Entonces, un mol de moléculas de agua pesa 18 gramos, ¿vale?

120
00:09:03,809 --> 00:09:06,850
De tal manera que si coges 18 gramos y lo divides,

121
00:09:07,389 --> 00:09:10,649
tienes 18 gramos de agua y lo divides entre su masa molar, ¿vale?

122
00:09:10,830 --> 00:09:12,990
Entre 18, pues te queda un mol, exactamente.

123
00:09:12,990 --> 00:09:16,190
y así con todas las sustancias, el cloro de sodio.

124
00:09:16,870 --> 00:09:22,049
Pues tenemos 35,45 del cloro más 23 del sodio.

125
00:09:22,149 --> 00:09:24,850
Te queda una masa atómica, una masa molecular, perdón,

126
00:09:25,450 --> 00:09:29,110
58,45 U más una sola molécula de cloro de sodio.

127
00:09:29,549 --> 00:09:34,570
Por lo tanto, un mol de sodio pesa 58,45 gramos, ¿vale?

128
00:09:34,570 --> 00:09:40,009
La masa molar, ¿vale? Es 58,45 gramos por mol.

129
00:09:40,009 --> 00:09:45,009
no tenéis que confundir la masa atómica o la masa molecular que se mide en humas

130
00:09:45,009 --> 00:09:48,029
con la masa molar que se mide en gramos partido por mol

131
00:09:48,029 --> 00:09:51,370
numéricamente coinciden, pero los significados son muy diferentes

132
00:09:51,370 --> 00:09:56,629
aquí tenemos un ejercicio muy sencillo, tenéis que intentar hacerlo vosotros

133
00:09:56,629 --> 00:10:00,289
¿cuántos moles hay en estas cantidades?

134
00:10:00,470 --> 00:10:01,669
fijaos que todas son 10 gramos

135
00:10:01,669 --> 00:10:03,570
¿cuántos moles hay en estas cantidades?

136
00:10:03,570 --> 00:10:05,929
y ¿cuál tiene mayor número de átomos de oxígeno?

137
00:10:05,950 --> 00:10:06,769
es muy sencillo

138
00:10:06,769 --> 00:10:16,419
tenéis el 10 gramos de hidróxido de potasio, uy he puesto aquí sodio, que fallo, potasio, perdón, KOH,

139
00:10:16,759 --> 00:10:23,080
entonces, 10 gramos de hidróxido de potasio, bueno, tenemos la masa atómica del potasio, la del oxígeno y la del hidrógeno,

140
00:10:23,080 --> 00:10:30,379
por lo tanto, ¿cuánto pesa el hidróxido de potasio? Pues 39 más 16 más 1, que te quedan 56 U+,

141
00:10:30,379 --> 00:10:41,100
O sea que un mol pesa de hidróxido de potasio, ¿verdad? Pesa 56, ¿verdad? Hemos dicho, gramos por mol.

142
00:10:42,759 --> 00:10:51,659
Entonces, si cogemos 10 gramos y lo dividimos entre 56, te quedan los moles de hidróxido de potasio y también los moles de oxígeno,

143
00:10:51,720 --> 00:10:57,600
porque en cada mol de hidróxido de potasio tenemos un mol de oxígeno, porque en cada molécula hay un solo átomo de oxígeno.

144
00:10:57,600 --> 00:11:02,120
Entonces podemos calcular cuántos átomos de oxígeno y cuántos moles de oxígeno hay en el hidróxido de potasio.

145
00:11:02,379 --> 00:11:06,059
En el caso del sulfato de potasio, ¿verdad?

146
00:11:06,519 --> 00:11:18,750
Ahí la masa molecular es un poquito más complicada porque es 2 por 39 más un átomo de azufre,

147
00:11:19,009 --> 00:11:26,870
1 por 32 del azufre, más 4 por 16 del oxígeno, ¿vale?

148
00:11:26,870 --> 00:11:32,090
Esta cantidad son los gramos partido por mol del sulfato de potasio.

149
00:11:32,090 --> 00:11:36,049
Si dividimos 10 gramos entre este número, entre esta cantidad, te salen los moles.

150
00:11:36,590 --> 00:11:40,009
Ahora, los moles que salen del sulfato de potasio los tienes que multiplicar por 4.

151
00:11:40,769 --> 00:11:45,090
Porque cada mol de sulfato de potasio tiene 4 moles en su interior de oxígeno.

152
00:11:46,149 --> 00:11:48,590
Lo mismo pasa con el nitrato de potasio.

153
00:11:48,590 --> 00:12:04,169
en el nitrato de potasio, pues tenemos 39 del potasio más 14 del nitrógeno más 3 por 16 del nitrógeno.

154
00:12:04,169 --> 00:12:09,610
Entonces tenemos que dividir 10 gramos entre esta cantidad y esos son los moles de nitrato de potasio,

155
00:12:09,870 --> 00:12:15,350
que los tienes que multiplicar por 3 porque en cada mol de nitrato de potasio tienes 3 moles de oxígeno,

156
00:12:15,429 --> 00:12:19,470
porque en cada molécula de nitrato de potasio tienes 3 átomos de oxígeno.

157
00:12:19,470 --> 00:12:21,789
Intentad hacerlo vosotros, ¿vale?

158
00:12:21,789 --> 00:12:22,710
Y lo corregimos en clase

159
00:12:22,710 --> 00:12:26,370
Leyes de los gases

160
00:12:26,370 --> 00:12:27,669
Estas también os tienen que sonar

161
00:12:27,669 --> 00:12:28,529
Por lo menos de cuarto

162
00:12:28,529 --> 00:12:30,169
Las leyes de los gases

163
00:12:30,169 --> 00:12:31,990
Te dicen cómo se comportan los gases

164
00:12:31,990 --> 00:12:34,669
En virtud de cuatro magnitudes fundamentales

165
00:12:34,669 --> 00:12:37,549
Presión, volumen, temperatura y número de moles

166
00:12:37,549 --> 00:12:39,830
Están relacionadas entre sí

167
00:12:39,830 --> 00:12:42,389
Pero originalmente se dieron cuenta

168
00:12:42,389 --> 00:12:43,490
Científicos diferentes

169
00:12:43,490 --> 00:12:45,990
Boyle estudió cómo cambiaba la presión de un gas

170
00:12:45,990 --> 00:12:47,769
En función de sus cambios de volumen

171
00:12:47,769 --> 00:12:49,309
Se dio cuenta de que

172
00:12:49,309 --> 00:12:54,190
Más volumen, menos presión, ¿de acuerdo? Y menos volumen, más presión.

173
00:12:54,289 --> 00:13:00,110
Tú coges un globo, lo comprimes o una pelota, la aprietas, reduce su volumen, el gas en su interior aumenta de presión.

174
00:13:00,750 --> 00:13:06,830
La ley de Charles Gay-Lussac te dice que el volumen y la temperatura son directamente proporcionales,

175
00:13:06,850 --> 00:13:11,389
es decir, que si calientas un gas, si aumentas su temperatura, se inflara, aumentará su volumen.

176
00:13:11,710 --> 00:13:14,529
Y si lo enfrías, se desinflara, reducerá su volumen.

177
00:13:14,529 --> 00:13:16,830
en cuanto a la ley de Avogadro es trivial

178
00:13:16,830 --> 00:13:20,610
que dice que el volumen de un gas es proporcional a su cantidad de sustancias

179
00:13:20,610 --> 00:13:23,750
su número de moles, más moles más volumen ocupan

180
00:13:23,750 --> 00:13:27,129
es lógico, si juntamos estas tres ecuaciones

181
00:13:27,129 --> 00:13:29,289
en una sola obtenemos la ecuación de estado

182
00:13:29,289 --> 00:13:30,669
la ecuación de los gases ideales

183
00:13:30,669 --> 00:13:34,669
la ecuación de los gases ideales nos dice que la presión por el volumen

184
00:13:34,669 --> 00:13:37,970
es igual al número de moles por una constante, la constante de los gases ideales

185
00:13:37,970 --> 00:13:42,129
por la temperatura, en esta ecuación para que todo cuadre bien

186
00:13:42,129 --> 00:13:48,990
la presión tiene que estar en atmósferas, el volumen en litros, la N en moles evidentemente

187
00:13:48,990 --> 00:13:53,350
y la temperatura en grados Kelvin, perdón, no se dice grados Kelvin, se dice Kelvin

188
00:13:53,350 --> 00:13:58,149
son grados centígrados pero no se dice grados Kelvin, se dice Kelvin a secas

189
00:13:58,149 --> 00:14:03,730
en estas condiciones si la presión está en atmósferas, el volumen en litros, la N en moles y la temperatura en Kelvin

190
00:14:03,730 --> 00:14:09,769
la R vale 0,082 atmósferas por litro partido por Kelvin y por mol

191
00:14:09,769 --> 00:14:16,470
0,082 si la presión está en atmósferas, el volumen en litros, la N en moles y la temperatura en Kelvin.

192
00:14:16,809 --> 00:14:19,269
Una ecuación muy importante para los gases.

193
00:14:20,070 --> 00:14:21,850
Es la ecuación de los gases ideales.

194
00:14:22,730 --> 00:14:30,610
De ella podemos deducir varias cosas como que si cogemos y metemos una temperatura de 0ºC, que son 273K,

195
00:14:30,950 --> 00:14:34,470
y una atmósfera, el volumen automáticamente nos sale 22,4 litros.

196
00:14:34,470 --> 00:14:36,450
A esto se le llama volumen de un mol.

197
00:14:36,450 --> 00:14:41,850
un mol ocupa 22,4 litros si está en condiciones que se llaman condiciones normales

198
00:14:41,850 --> 00:14:43,809
condiciones normales de presión y temperatura

199
00:14:43,809 --> 00:14:47,830
273 Kelvin y una atmósfera de presión

200
00:14:47,830 --> 00:14:49,889
la densidad de un gas, ¿verdad?

201
00:14:50,009 --> 00:14:52,850
que sería la masa partido por el volumen

202
00:14:52,850 --> 00:14:54,950
se puede despejar de la ecuación de los gasidales

203
00:14:54,950 --> 00:14:57,870
como la presión por la masa molar de ese gas

204
00:14:57,870 --> 00:15:00,149
partido por la constante y la temperatura en Kelvin

205
00:15:00,149 --> 00:15:03,009
y luego se puede medir la presión parcial

206
00:15:03,009 --> 00:15:04,190
si tienes una mezcla de gases

207
00:15:04,190 --> 00:15:14,970
la presión total ¿vale? sería la suma de las presiones parciales o cada presión parcial es la presión total por la fracción molar de ese gas

208
00:15:14,970 --> 00:15:23,990
aquí tenéis un par de ejercicios ¿vale? no son difíciles es de utilizar la ecuación de los gasidiales en este caso te dan la temperatura

209
00:15:23,990 --> 00:15:29,990
la presión en milímetros de mercurio tenéis que saber que una atmósfera son 760 milímetros de mercurio

210
00:15:29,990 --> 00:15:36,169
Y te dan la densidad, pues de esta ecuación despejar la M, la masa molar, es muy fácil.

211
00:15:37,590 --> 00:15:45,250
Más cositas, luego aquí tenemos otro ejercicio para calcular presiones parciales y fracciones molares, también es muy sencillo intentarlo y lo corregimos en clase.

212
00:15:47,909 --> 00:15:53,909
En cuanto a gases ideales y gases reales, la ecuación de los gases ideales es general, ¿vale?

213
00:15:53,909 --> 00:15:56,210
lo que pasa es que es una aproximación

214
00:15:56,210 --> 00:15:58,070
en realidad los gases reales

215
00:15:58,070 --> 00:16:00,470
hay interacciones que no se están teniendo en cuenta

216
00:16:00,470 --> 00:16:02,789
como la atracción entre las moléculas

217
00:16:02,789 --> 00:16:04,570
¿verdad? aunque sea un gas

218
00:16:04,570 --> 00:16:06,389
las moléculas se atraen o el volumen

219
00:16:06,389 --> 00:16:07,850
que ocupan las propias moléculas

220
00:16:07,850 --> 00:16:10,870
entonces esta aproximación

221
00:16:10,870 --> 00:16:12,370
necesita una corrección que realizó

222
00:16:12,370 --> 00:16:14,610
Van der Waals que estudiaremos en clase

223
00:16:14,610 --> 00:16:16,350
pero que veáis que

224
00:16:16,350 --> 00:16:18,129
los sólidos generalmente

225
00:16:18,129 --> 00:16:20,389
ocupan un volumen, un mol de hierro ocupa

226
00:16:20,389 --> 00:16:22,690
7,1 centímetros cúbicos

227
00:16:22,690 --> 00:16:30,769
según su densidad, la roca caliza en estado sólido 34 centímetros cúbicos, el agua, los líquidos son generalmente incompresibles,

228
00:16:30,889 --> 00:16:39,169
no se pueden comprimir, no se puede variar su volumen, un mol de agua ocupa 18 mililitros o 18 centímetros cúbicos,

229
00:16:39,570 --> 00:16:45,710
mientras que en el caso de los gases, ¿verdad?, el volumen de un mol es aproximadamente el mismo siempre, unos 22,4 litros,

230
00:16:45,710 --> 00:17:01,769
El que decíamos antes, el volumen molar, ¿verdad? Entonces, hay pequeñas correcciones dependiendo de si la tracción entre las moléculas es muy fuerte, como en el caso del amoníaco, veis que se reduce el volumen, se hace más pequeño, ocupan menos volumen, pero todas son aproximadamente 22,4.

231
00:17:01,769 --> 00:17:09,210
unas se acercan más y otras se acercan menos, pero siempre aproximadamente un mol de gas en condiciones normales,

232
00:17:09,250 --> 00:17:18,390
es decir, una atmósfera y 273 Kelvin, en esas condiciones normales un mol de un gas ocupa 22,4 litros.

233
00:17:19,950 --> 00:17:26,730
Aquí tenemos un método de calcular o de medir cómo es la fórmula química de una determinada sustancia.

234
00:17:26,730 --> 00:17:33,130
Lo estudiaremos en clase, es quemarla para ver qué cantidad de carbón y qué cantidad de hidrógeno tiene en su interior.

235
00:17:34,880 --> 00:17:37,880
Aquí tenemos dos ejercicios de composición centesimal.

236
00:17:38,619 --> 00:17:41,619
Tenemos el hidróxido de sodio, ¿verdad? Es N-A-O-H.

237
00:17:42,720 --> 00:17:50,240
Entonces, ¿cómo se calcula el porcentaje de sodio, de oxígeno y de hidrógeno que hay en el hidróxido de sodio?

238
00:17:50,400 --> 00:17:53,839
Es muy sencillo, tú tienes las masas atómicas, las sumas, ¿verdad?

239
00:17:53,839 --> 00:18:05,720
te queda 23 más 16 más 1 te queda 40, 23 entre 40 y por 100 te da el porcentaje de sodio, 16 entre 40 y por 100 te da el porcentaje de oxígeno

240
00:18:05,720 --> 00:18:11,839
y 1 entre 40 que es la suma total y por 100 te da el porcentaje de hidrógeno, es muy sencillo.

241
00:18:12,980 --> 00:18:18,980
Aquí lo tenemos al revés, nos dan los porcentajes y nos piden la fórmula empírica, la forma de hacerlo, ¿vale?

242
00:18:18,980 --> 00:18:22,980
No es difícil, la masa molecular es 46, ¿verdad?

243
00:18:23,599 --> 00:18:28,700
Si le aplicamos los porcentajes nos queda lo que es la masa correspondiente a cada uno de los elementos.

244
00:18:29,359 --> 00:18:36,279
Esa masa se pasa a moles y cada uno de esos moles se divide entre el más pequeño para calcular las proporciones.

245
00:18:36,279 --> 00:18:42,079
Lo haremos en clase. Si tenéis un libro o apuntes de otro año, intentad hacerlo vosotros, pero lo resolveremos en clase.

246
00:18:44,700 --> 00:18:48,839
Solubilidad es otro concepto que también, disolución y solubilidad, habéis estudiado en otros cursos.

247
00:18:48,839 --> 00:18:54,440
que es solubilidad, solubilidad de una sustancia y la cantidad máxima de la misma que se disuelve

248
00:18:54,440 --> 00:18:58,099
en 100 gramos de disolvente a una temperatura dada. Estamos hablando de disoluciones, mezclas

249
00:18:58,099 --> 00:19:04,579
homogéneas y tenemos que manejarnos en la concentración de una disolución, la cantidad

250
00:19:04,579 --> 00:19:09,759
de soluto que hay en una cierta cantidad de disolvente. A distintas temperaturas podéis

251
00:19:09,759 --> 00:19:17,720
ver cómo en general, para todas las sustancias en general, la solubilidad aumenta con la

252
00:19:17,720 --> 00:19:24,480
temperatura, es decir, cuanto más caliente está el líquido, perdón, el disolvente en general, pues más

253
00:19:24,480 --> 00:19:30,640
fácil es de disolver el soluto. Esto pasa, por ejemplo, con el azúcar en el café o con el colacao

254
00:19:30,640 --> 00:19:36,279
en la leche. Cuanto más caliente esté la leche o el café, más fácil es de disolver el azúcar, ¿verdad?,

255
00:19:36,279 --> 00:19:42,170
o el colacao. Unidades de concentración que habéis estudiado otros años, ¿verdad?, y que repasaremos

256
00:19:42,170 --> 00:19:47,670
en clase, es tanto por ciento en masa, la concentración tanto por ciento en masa, también se

257
00:19:47,670 --> 00:19:52,269
se conoce como riqueza, la concentración tanto por ciento en volumen, que se utiliza sobre todo para gases,

258
00:19:53,049 --> 00:20:01,869
la molaridad, muy importante, son los moles por litro, la normalidad, también muy importante,

259
00:20:02,549 --> 00:20:07,869
y la molalidad, la molalidad que también son los moles por kilogramo.

260
00:20:07,869 --> 00:20:12,970
Aquí tenéis los equivalentes, aquí los moles por kilogramo, y por último la fracción molar, que es una proporción,

261
00:20:12,970 --> 00:20:17,750
sobre los moles de soluto por moles totales de disolución.

262
00:20:18,190 --> 00:20:20,670
Bueno, lo repasaremos en clase, ir mirándolo un poquillo.

263
00:20:22,269 --> 00:20:25,869
En cuanto a preparación de disoluciones, la preparación de disoluciones es muy importante.

264
00:20:26,329 --> 00:20:31,549
Primero se echa un poquito de agua, muy poquito, después se echa el soluto que queramos,

265
00:20:31,690 --> 00:20:38,150
la cantidad medida de soluto, y luego añadimos agua hasta la marca para tener el volumen exacto de disolución.

266
00:20:38,569 --> 00:20:44,460
Aquí tenemos dos ejercicios de disoluciones que deberéis intentar.

267
00:20:44,920 --> 00:20:49,000
75 gramos de ácido fosfórico, si os dais cuenta, no te dan la fórmula del ácido fosfórico.

268
00:20:49,519 --> 00:20:50,920
Tenéis que saber formular vosotros.

269
00:20:51,480 --> 00:20:54,500
En los problemas te van a decir, se disuelven 75 gramos de ácido fosfórico.

270
00:20:54,500 --> 00:21:01,799
Y si no sabes formular el ácido fosfórico, perdón, has terminado, no sabes seguir, ¿vale?

271
00:21:02,240 --> 00:21:09,839
Entonces, el ácido fosfórico, H3PO4, se disuelve en 75 gramos en 670 gramos de agua.

272
00:21:09,960 --> 00:21:10,880
¿Cuánto tienes de disolución?

273
00:21:10,880 --> 00:21:16,880
Pues 75 más 670 te queda 745 gramos de disolución.

274
00:21:17,200 --> 00:21:19,660
Calcula la concentración centesimal de la disolución.

275
00:21:20,039 --> 00:21:22,539
Pues muy fácil, se refiere al tanto por ciento de masa.

276
00:21:23,740 --> 00:21:29,579
Pues es tan sencillo como dividir 75 gramos entre los 745 totales y por 100.

277
00:21:30,960 --> 00:21:31,640
Perdón.

278
00:21:32,380 --> 00:21:34,299
La fracción molar de soluto, ¿verdad?

279
00:21:34,819 --> 00:21:38,339
Es tan sencillo como pasar los 75 gramos, lo divides entre la masa molecular,

280
00:21:38,339 --> 00:21:41,160
porque te dan, y si no la abujas en la tabla periódica,

281
00:21:41,779 --> 00:21:44,440
las masas atómicas del ácido fosfórico, calcula la masa molar,

282
00:21:44,839 --> 00:21:48,859
75 gramos entre su masa molar, tienes los moles de ácido fosfórico,

283
00:21:49,079 --> 00:21:52,099
que los divides, ¿verdad?, para calcular la fracción molar,

284
00:21:52,579 --> 00:21:55,799
entre los moles de ácido fosfórico más los moles de agua.

285
00:21:56,700 --> 00:22:00,839
Los moles de agua es 670 gramos entre 18, que es la masa molar del agua.

286
00:22:01,740 --> 00:22:05,539
La molalidad sería dividir los moles de ácido fosfórico

287
00:22:05,539 --> 00:22:10,319
entre los kilogramos de agua, entre 0,67 kilogramos de agua.

288
00:22:11,720 --> 00:22:15,539
Y los gramos de soluto contenidos en 120 gramos de disolución, pues, es hacer una proporción.

289
00:22:17,019 --> 00:22:17,579
Perdón.

290
00:22:18,099 --> 00:22:24,660
Si hay 75 gramos de ácido fosfórico en 745 gramos totales,

291
00:22:25,099 --> 00:22:30,000
pues entonces en 120 gramos totales habrá X de ácido fosfórico.

292
00:22:30,160 --> 00:22:30,720
Es muy fácil.

293
00:22:31,680 --> 00:22:33,960
Calcula la concentración en gramos partido por litro,

294
00:22:33,960 --> 00:22:39,200
la molaridad y la molalidad de una disolución de ácido clorhídrico con esta densidad y esta riqueza.

295
00:22:39,519 --> 00:22:41,059
Es un ejercicio que también haremos en clase.

296
00:22:41,259 --> 00:22:45,880
Entonces, en este caso se puede suponer que tienes una cierta cantidad, como un litro, ¿vale?

297
00:22:46,099 --> 00:22:49,559
O 100 gramos de cantidad de ácido clorhídrico, ¿vale?

298
00:22:49,940 --> 00:22:54,000
Y con esa cantidad calculas los gramos por litro, la molaridad y la molalidad.

299
00:22:54,319 --> 00:22:55,700
Intentarlo y lo corregimos en clase.

300
00:22:58,750 --> 00:22:59,710
Reacciones químicas.

301
00:22:59,710 --> 00:23:03,210
En el caso de las reacciones químicas lo importante para empezar es la estequiometría.

302
00:23:03,210 --> 00:23:11,789
Hay que saber ajustar una reacción química. En este caso tenemos que el amoníaco reacciona con el oxígeno para dar nitrógeno y agua.

303
00:23:12,150 --> 00:23:19,589
Lo primero es ajustarla. Resulta que, a ojo, ¿verdad? Para que me queden 4 átomos de nitrógeno a ambos lados de la reacción,

304
00:23:20,049 --> 00:23:26,789
aquí tienes que poner un 4, así tienes 4 nitrógenos, y aquí pones un 2 y 2 por 2, 4 nitrógenos, y ya están los nitrógenos ajustados.

305
00:23:26,789 --> 00:23:35,250
automáticamente te salen 3 por 4, 4 por 3, 12 hidrógenos, perdón, 4 por 3, 12 hidrógenos

306
00:23:35,250 --> 00:23:38,710
entonces tienes que poner aquí un 6 para que 6 por 2 te quede 12 hidrógenos

307
00:23:38,710 --> 00:23:42,730
y los oxígenos se ajustan ya fácilmente porque te quedan aquí 6 oxígenos

308
00:23:42,730 --> 00:23:46,250
pones aquí un 3, 3 por 2, 6 oxígenos y ya está ajustada

309
00:23:46,250 --> 00:23:51,410
de tal manera que 4 moles de amoníaco o 4 moléculas de amoníaco

310
00:23:51,410 --> 00:23:58,630
reaccionan con 3 moles o 3 moléculas de oxígeno para dar 2 moles de nitrógeno

311
00:23:58,630 --> 00:24:06,369
o 2 moléculas de nitrógeno y 6 moles de agua en total o 6 moléculas de agua.

312
00:24:06,869 --> 00:24:11,930
Nunca reaccionan 4 moléculas con 3 moléculas para dar 2 moléculas y 6 moléculas.

313
00:24:12,349 --> 00:24:13,589
Generalmente tienes muchas más.

314
00:24:14,230 --> 00:24:17,190
Pero lo importante de esto es que se vea que se conserva la masa,

315
00:24:17,190 --> 00:24:21,049
que pesa lo mismo los reactivos que los productos.

316
00:24:21,410 --> 00:24:29,470
Es decir, tú tienes 4 moles de amoníaco, que pesan 4 por 17, 68 gramos, ¿vale?

317
00:24:29,509 --> 00:24:35,150
Y tienes 3 moles de oxígeno, que es 3 por 32 del oxígeno, ¿verdad?

318
00:24:35,150 --> 00:24:38,190
Porque es 16 por cada oxígeno. ¿Cómo son 2? Pues 32.

319
00:24:38,750 --> 00:24:42,029
32 es la masa molar del oxígeno, 3 por 32 es 96.

320
00:24:42,029 --> 00:24:54,509
Entonces, si sumas el 96 del oxígeno más el 68, si no recuerdo mal, del amoníaco, te quedan 164 gramos.

321
00:24:54,690 --> 00:25:03,170
Y si haces lo mismo con el nitrógeno, que tienes 2 moles de nitrógeno por 28 gramos por mol cada molécula,

322
00:25:03,170 --> 00:25:11,910
el nitrógeno, te quedan 56. 56 más el agua, que es 6 por 18, 56 más 6 por 18 te queda 164 gramos.

323
00:25:12,029 --> 00:25:18,609
Es decir, que pesa todo antes y después lo mismo. ¿Por qué? Porque son los mismos átomos, antes y después.

324
00:25:18,970 --> 00:25:23,190
Aquí, por ejemplo, veis cuatro bolitas azules al principio y cuatro bolitas azules al final.

325
00:25:23,930 --> 00:25:30,130
Tenemos doce bolitas blancas al principio y doce bolitas blancas al final.

326
00:25:30,549 --> 00:25:37,069
Y tenemos seis bolitas rojas, que serían los oxígenos, al principio, y seis bolitas rojas, que serían los oxígenos, al final.

327
00:25:37,230 --> 00:25:41,670
Como tienes la misma cantidad de átomos al principio que al final, tienen que seguir pesando lo mismo.

328
00:25:41,670 --> 00:26:04,250
Aunque se hayan reorganizado de otra manera. De hecho Dalton fue el primero que anunció que una reacción química se resume a ruptura de enlaces, se rompen todos estos enlaces, estas moléculas se rompen todas, se rompen todos los enlaces, los átomos se separan, se reorganizan de una forma nueva y se forman enlaces nuevos.

329
00:26:04,250 --> 00:26:13,730
Entonces, se puede decir siempre que una reacción química es ruptura de enlaces iniciales, reorganización de los átomos y formación de enlaces nuevos.

330
00:26:15,109 --> 00:26:16,170
Muy interesante.

331
00:26:18,940 --> 00:26:21,039
Problemas de reacciones químicas con reactivo limitante.

332
00:26:21,359 --> 00:26:24,079
Estos son complejos, sobre todo si no lo visteis el año pasado.

333
00:26:24,240 --> 00:26:25,720
Los veremos en clase.

334
00:26:26,180 --> 00:26:29,900
Entonces, aquí, ¿qué es una reacción química con reactivo limitante?

335
00:26:30,119 --> 00:26:32,480
Significa que alguno de los dos reactivos hay de más.

336
00:26:32,859 --> 00:26:35,660
Aquí, por ejemplo, tenemos carbonos y tenemos hidrógenos.

337
00:26:35,660 --> 00:27:01,940
Si reacciona el carbono con el hidrógeno da metano, pero ¿qué pasa? Que si hay demasiado carbono, pues sobra, se forman este hidrógeno y este hidrógeno, estos y estos, reaccionan con este carbono y se forma este metano, pero este ya se queda solo, porque ya no tiene con quién reaccionar, estos dos reaccionan con este y forma esta molécula de metano, pero este se queda solo, y estos dos reaccionan con este, pero este se queda solo y queda sin reaccionar.

338
00:27:01,940 --> 00:27:05,339
Entonces, se dice que el hidrógeno es el reactivo limitante

339
00:27:05,339 --> 00:27:08,400
Porque es del que no sobra, es el que limita la reacción

340
00:27:08,400 --> 00:27:10,839
En este caso el hidrógeno limita la reacción

341
00:27:10,839 --> 00:27:14,759
Porque cuando se acaba el hidrógeno, se acaba la reacción química

342
00:27:14,759 --> 00:27:16,140
Aunque quede carbono de sobra

343
00:27:16,140 --> 00:27:19,960
Aquí tenéis unos ejercicios para que practiquéis

344
00:27:19,960 --> 00:27:24,099
Tenéis que intentarlos y nosotros después los haremos en clase

345
00:27:24,099 --> 00:27:26,160
Pero tenéis que intentarlos primero vosotros

346
00:27:26,160 --> 00:27:30,059
El primero, que es un reactivo limitante

347
00:27:30,059 --> 00:27:34,619
que calcula la cantidad de cloruro de potasio que queda como residuo del calentamiento de 12 gramos de perclorato de potasio.

348
00:27:34,920 --> 00:27:38,460
El perclorato de potasio, por supuesto, te dije saber formularlo, KClO4.

349
00:27:38,920 --> 00:27:49,029
Se descompone, ¿verdad? Te dicen en cloruro de potasio, pues KCl y ¿qué volumen de oxígeno?

350
00:27:49,029 --> 00:27:52,970
O sea, que en oxígeno también, O2, ¿vale?

351
00:27:53,190 --> 00:27:57,170
Que evidentemente esta reacción química no está ajustada, ¿vale?

352
00:27:57,509 --> 00:28:00,109
Hay que ajustarla. ¿Qué falta? Pues un 2.

353
00:28:00,109 --> 00:28:10,279
Si pones aquí un 2, ya está ajustada. El perclorato de potasio se descompone en cloruro de potasio y oxígeno.

354
00:28:10,359 --> 00:28:16,079
Muy bien. Entonces, te dice 12 gramos de perclorato de potasio. ¿Vale? Muy bien.

355
00:28:16,579 --> 00:28:28,920
Entonces, si tienes de este 12 gramos, ¿verdad? Si de este tenemos 12 gramos, si de este tienes 12 gramos, ¿verdad?

356
00:28:28,920 --> 00:28:36,519
Lo divides entre su masa molecular y ya sabes los moles. El número de moles de oxígeno es justo el doble, ¿verdad?

357
00:28:36,579 --> 00:28:42,720
O sea, si de aquí te queda un mol, ¿vale? Un mol de clorato de potasio produce dos moles de oxígeno.

358
00:28:42,859 --> 00:28:49,240
Pues los moles que calcules, que es 12 gramos dividido entre la masa molecular del clorato de potasio,

359
00:28:49,400 --> 00:28:51,859
esos moles, el doble son los de oxígeno.

360
00:28:52,079 --> 00:28:54,599
Y una vez que tienes los moles de oxígeno, utilizas la ecuación de los gases ideales

361
00:28:54,599 --> 00:28:58,119
con los datos de presión y temperatura que te dan para calcular el volumen.

362
00:28:58,799 --> 00:29:01,519
Entonces, es muy sencillo. Este ejercicio es muy, muy fácil.

363
00:29:02,220 --> 00:29:06,140
El 9, el siguiente ejercicio, ya es más complicado, porque es de reactivo limitante.

364
00:29:06,140 --> 00:29:10,700
Tenemos 320 gramos de ácido sulfúrico, este de aquí, ¿vale?

365
00:29:11,839 --> 00:29:16,759
Al 75%, es decir, que no tenemos 325 gramos de ácido sulfúrico,

366
00:29:16,880 --> 00:29:20,480
tenemos 320 gramos de disolución de ácido sulfúrico.

367
00:29:20,720 --> 00:29:27,420
De esos 320 gramos, el 75%, que son 240, sería ácido sulfúrico puro.

368
00:29:27,839 --> 00:29:30,079
Y se hace reaccionar con 120 gramos de óxido de aluminio.

369
00:29:30,319 --> 00:29:34,160
Vale, de uno va a sobrar. Uno va a ser el limitante y del otro va a sobrar.

370
00:29:34,160 --> 00:29:39,319
El limitante es el que dirige la reacción y del que sobra podemos calcular cuánto sobra.

371
00:29:39,779 --> 00:29:43,259
Entonces, cogemos el ácido sulfúrico y lo pasamos a moles.

372
00:29:43,420 --> 00:29:46,140
Cogemos el óxido de aluminio y lo pasamos a moles.

373
00:29:46,440 --> 00:29:48,940
Por supuesto tenemos que escribirlo primero en la reacción química ajustada.

374
00:29:49,500 --> 00:29:54,279
Entonces, una vez que tenemos los moles de ácido sulfúrico y los moles de óxido de aluminio,

375
00:29:54,799 --> 00:30:02,400
tenemos que ver que si tres moles de ácido sulfúrico reaccionan con un mol de óxido de aluminio,

376
00:30:02,400 --> 00:30:15,799
Entonces 2,45 reaccionaría con X, que te va a salir un número sin duda, ¿vale? Sin duda más pequeño que 1, 0,82 y más pequeño que 1,18.

377
00:30:15,799 --> 00:30:39,720
Por lo tanto, si 2,45 reaccionan con 0,82 y tenemos 1,18, ¿vale? Sobra óxido de aluminio. Esto es muy importante que se entienda. 2,45 moles de ácido sulfúrico, según la reacción química, según la estequiometría, 3 reaccionan con 1, pues 2,45 reaccionan con 0,82.

378
00:30:39,720 --> 00:31:04,339
Pero tenemos más de 0,82, tenemos 1,18, por lo tanto sobra óxido de aluminio. ¿Cuánto sobra? Pues 1,18 menos 0,82, la resta de 1,18 menos 0,82, que es lo que reaccionan, ¿vale? Eso, unos 0,36 moles, me parece, 0,36 moles van a sobrar de óxido de aluminio.

379
00:31:04,339 --> 00:31:10,220
Así que este es el limitante, ¿vale? El sulfúrico es el limitante, es muy importante.

380
00:31:10,640 --> 00:31:19,880
Ahora con este podemos saber cuántos moles se producen de este, que será 0,82 de sulfato de aluminio y los mismos 2,45 de agua.

381
00:31:21,079 --> 00:31:25,940
Ahora podemos calcular los gramos de sulfato de aluminio que obtendríamos como producto.

382
00:31:25,940 --> 00:31:47,410
Bueno, pues como este es el limitante, ¿vale? Y este es el que nos preguntan, utilizamos el limitante para calcular con la proporción, que aquí van a aparecer 0,82 moles de sulfato de aluminio seguro, ¿vale?

383
00:31:47,410 --> 00:31:59,869
Por la proporción, ¿verdad? Porque si por cada 3 de ácido sulfúrico aparece 1 de sulfato aluminio, por cada 2,45 aparecerán 0,82 moles, ¿vale?

384
00:32:00,390 --> 00:32:10,210
Estos moles, y lo multiplicamos por la masa molar del sulfato aluminio, nos dan 36,72 gramos de... ¡Ay, mierda! Que no está aquí la reacción.

385
00:32:10,210 --> 00:32:19,130
Aquí, 279 gramos de sulfato de aluminio, esto, 0,82 moles de sulfato de aluminio pesan 279,3 gramos, ¿vale?

386
00:32:20,109 --> 00:32:23,650
Intentadlo y lo haremos en clase, pero intentadlo en casa, por favor.

387
00:32:27,359 --> 00:32:30,420
Aquí empezamos termoquímica, que supone que no lo visteis para nada el año pasado.

388
00:32:30,779 --> 00:32:34,200
Bueno, unas nociones y luego ya haremos ejercicios en clase.

389
00:32:35,920 --> 00:32:40,700
Aquí hablamos de la energía que emite o absorbe una reacción química.

390
00:32:40,700 --> 00:32:45,799
la reacción de, perdón, la energía de una sustancia puede cambiar de dos maneras

391
00:32:45,799 --> 00:32:48,819
¿vale? mediante trabajo o mediante calor

392
00:32:48,819 --> 00:32:52,220
podemos realizar un trabajo sobre él o que él realice un trabajo

393
00:32:52,220 --> 00:32:54,539
o podemos calentarlo o que él emite un calor

394
00:32:54,539 --> 00:32:58,900
en el caso del trabajo, el trabajo por definición en física es fuerza por desplazamiento

395
00:32:58,900 --> 00:33:02,420
en el caso de un gas ¿vale? para que haga un trabajo

396
00:33:02,420 --> 00:33:05,180
pues el gas hace trabajo cuando se expande

397
00:33:05,180 --> 00:33:07,940
y hacemos trabajo sobre él cuando lo comprimimos

398
00:33:07,940 --> 00:33:12,759
De tal manera que te queda que ese trabajo es menos la presión por el cambio en el volumen.

399
00:33:13,480 --> 00:33:17,180
Es decir, para que un gas haga trabajo o se realice trabajo sobre un gas,

400
00:33:17,259 --> 00:33:19,519
tiene que haber un cambio en su volumen, un desplazamiento.

401
00:33:20,099 --> 00:33:22,019
Entonces, ¿por qué el signo menos?

402
00:33:22,539 --> 00:33:27,720
Bueno, es que si el trabajo es negativo, es porque el gas pierde energía.

403
00:33:27,880 --> 00:33:29,339
Entonces es un trabajo negativo.

404
00:33:29,900 --> 00:33:31,880
Mientras que una compresión, ¿de acuerdo?

405
00:33:32,500 --> 00:33:35,599
Ese trabajo no lo hace el gas, lo hacemos nosotros sobre el gas.

406
00:33:35,599 --> 00:33:43,759
El volumen cambiaría hacia menor, sería un volumen más pequeño, así que la variación sería negativa con este menos positiva.

407
00:33:44,220 --> 00:33:49,680
Es decir, el trabajo es positivo en las compresiones y es negativo en las expansiones,

408
00:33:49,839 --> 00:33:56,720
porque para expandirse un gas reduce su energía, mientras que si lo comprimimos estamos incrementando su energía interna.

409
00:33:57,599 --> 00:34:05,180
En cuanto al calor, el calor es generalmente el que absorbe o emite un gas o una sustancia en general.

410
00:34:05,599 --> 00:34:08,480
a presión constante, a volumen constante o en un cambio de fase.

411
00:34:09,320 --> 00:34:16,079
En cualquier caso es el número de moles o la masa por la capacidad calorífica o el calor específico.

412
00:34:16,139 --> 00:34:18,519
Aquí está la capacidad calorífica, este es el calor específico.

413
00:34:18,940 --> 00:34:23,900
La masa por el calor específico y por el cambio de temperatura te da el calor emitido o absorbido, ¿vale?

414
00:34:23,900 --> 00:34:29,019
Dependiendo de la variación de temperatura, si aumenta, si el gas se calienta, ¿vale?

415
00:34:29,239 --> 00:34:33,000
Este calor evidentemente es positivo porque aumenta la temperatura de la sustancia.

416
00:34:33,440 --> 00:34:37,420
Mientras que si esto es negativo, el calor es negativo porque lo emite la sustancia que se está enfriando.

417
00:34:38,000 --> 00:34:39,960
En el caso de un cambio de fase, ¿vale?

418
00:34:40,579 --> 00:34:43,820
El calor emitido o absorbido durante el cambio de fase, ¿verdad?

419
00:34:43,960 --> 00:34:45,219
Siempre es m por l.

420
00:34:45,500 --> 00:34:46,719
Este calor siempre es absorbido.

421
00:34:47,619 --> 00:34:51,639
Si está pasando de sólido a líquido o de líquido a gas.

422
00:34:52,679 --> 00:34:54,820
Y es emitido, ¿verdad?

423
00:34:55,500 --> 00:35:00,280
Si se está enfriando y por lo tanto si pasa de gas a líquido o de líquido a sólido.

424
00:35:03,199 --> 00:35:08,460
El primer principio de la termodinámica te dice que el cambio de la energía interna de una sustancia

425
00:35:08,460 --> 00:35:14,059
es el calor que emita o absorba más el trabajo que realice o sea realizado sobre él.

426
00:35:14,519 --> 00:35:17,179
La entalpía es una función de estado que debiste ir a ver el año pasado,

427
00:35:17,840 --> 00:35:23,719
que es a presión constante, pues es la energía interna más la presión por el volumen.

428
00:35:24,139 --> 00:35:27,199
En el caso de que haya un cambio de entalpía, es el calor a presión constante,

429
00:35:27,199 --> 00:35:30,380
o sea, la variedad de energía más el trabajo realizado sobre el sistema,

430
00:35:30,380 --> 00:35:33,900
la presión por el cambio en el volumen.

431
00:35:34,820 --> 00:35:38,239
Bueno, esto lo veremos un poquito para las reacciones químicas.

432
00:35:39,480 --> 00:35:43,019
Hay dos tipos de reacciones químicas, exotérmicas y endotérmicas,

433
00:35:43,119 --> 00:35:47,480
las que emiten calor, es decir, hay una variación de entalpía negativa,

434
00:35:47,760 --> 00:35:51,820
pierde energía el sistema, cuando los reactivos tienen más energía que los productos,

435
00:35:52,019 --> 00:35:53,780
entonces emite esa energía que le sobra,

436
00:35:54,400 --> 00:35:57,699
y un proceso endotérmico es una reacción que hace falta calentarla,

437
00:35:57,699 --> 00:36:05,559
Es decir, los productos tienen más energía que los reactivos, entonces gana energía al producirse la reacción química.

438
00:36:08,019 --> 00:36:12,000
Aquí tenemos ecuaciones termoquímicas en las cuales, por ejemplo, quemamos metano.

439
00:36:12,360 --> 00:36:22,280
Si quemamos metano, para producir dióxido de carbono y vapor de agua, si quemamos metano, ¿verdad?, emitimos 890 kJ por cada mol de metano quemado.

440
00:36:22,579 --> 00:36:29,360
Si quemamos hidrógeno, emitimos 241,4 kJ por cada mol de hidrógeno.

441
00:36:29,460 --> 00:36:31,639
¿Por qué sabemos que son emitidos? Porque son negativos.

442
00:36:32,079 --> 00:36:35,820
En las reacciones exotérmicas, la variación de entalpía es negativa.

443
00:36:36,059 --> 00:36:39,400
En las reacciones endotérmicas es positiva, cuando tenemos que calentarlo nosotros.

444
00:36:40,340 --> 00:36:44,119
Esto siempre se mide en condiciones estándar, que es lo que significa este cerito de aquí.

445
00:36:44,579 --> 00:36:52,920
Condiciones estándar significa presión de una atmósfera aproximadamente unos 25 grados centígrados, 298 Kelvin,

446
00:36:52,920 --> 00:36:57,460
y una concentración, en caso de disolución, de 1 molar.

447
00:36:57,460 --> 00:37:03,420
La ley de Hess te dice que la variación de entalpía no depende del camino

448
00:37:03,420 --> 00:37:06,260
Es decir, tú puedes ir de A a E directamente

449
00:37:06,260 --> 00:37:08,960
O de A a E pasando por B, C y D

450
00:37:08,960 --> 00:37:11,579
Con pequeñas variaciones de entalpía en cada paso

451
00:37:11,579 --> 00:37:16,480
Y da igual, porque la suma de esta más esta más esta más esta va a ser lo mismo que esta

452
00:37:16,480 --> 00:37:21,960
Entonces, las aplicaciones, pues muy importante para estudiar las semirreacciones

453
00:37:21,960 --> 00:37:27,079
Por ejemplo, aquí tenemos el nitrógeno y el oxígeno

454
00:37:27,079 --> 00:37:31,360
que van a reaccionar para dar dióxido de nitrógeno.

455
00:37:31,719 --> 00:37:34,179
Entonces, es una reacción que es endotérmica.

456
00:37:34,179 --> 00:37:38,539
Tienes que calentarle para pasar de nitrógeno y oxígeno por separado,

457
00:37:38,679 --> 00:37:41,599
en forma gaseosa, a dióxido de nitrógeno,

458
00:37:41,659 --> 00:37:44,440
que es un gas muy tóxico que emiten los motores diésel

459
00:37:44,440 --> 00:37:46,980
y es un contaminante muy importante de la atmósfera,

460
00:37:47,619 --> 00:37:48,820
además de un gas de efecto invernadero.

461
00:37:49,099 --> 00:37:52,599
Entonces, esta formación de dióxido de nitrógeno

462
00:37:52,599 --> 00:37:54,179
solo se da en condiciones endotérmicas.

463
00:37:54,880 --> 00:37:55,719
Hay que darle calor.

464
00:37:56,420 --> 00:37:58,079
¿Cómo serían las semirreacciones?

465
00:37:58,219 --> 00:38:02,980
Pues si originalmente hace reacción al nitrógeno con oxígeno para producir monóxido,

466
00:38:03,539 --> 00:38:05,960
esa reacción es muy endotérmica.

467
00:38:06,380 --> 00:38:10,000
Para producir monóxido es muy endotérmica, hay que darle mucha energía.

468
00:38:10,440 --> 00:38:14,760
Sin embargo, para pasar de monóxido a dióxido es ligeramente exotérmica.

469
00:38:14,860 --> 00:38:21,760
Si tú sumas 90 más menos 57 te quedan los 33, que serían los de la reacción directa.

470
00:38:21,760 --> 00:38:33,880
Perfecto. Aquí tenemos, por ejemplo, que queremos quemar carbono con oxígeno. Bueno, pues quemar carbono con oxígeno es muy, muy exotérmico, emite mucho calor, la reacción de golpe.

471
00:38:34,539 --> 00:38:45,480
Pero si lo hacemos por partes, si primero quemamos el carbono con oxígeno para conseguir monóxido, te da un poquito de calor. Y si luego seguimos quemando el monóxido para dar dióxido, te da otro poquito de calor.

472
00:38:45,480 --> 00:39:01,079
Pues resulta que la suma de las dos semirreacciones exotérmicas, menos 110 más menos 283, te da los menos 393, que es el total, ¿vale? De la combustión directa del carbono para dar dióxido de carbono.

473
00:39:03,199 --> 00:39:12,019
Tenemos aquí entalpías de formación, ¿vale? De distintas sustancias. Las sustancias puras tienen entalpías de formación cero, porque ya están formadas, porque son sustancias puras.

474
00:39:12,019 --> 00:39:25,059
Tenemos sustancias con entalpías de formación negativas, es decir, que emiten energía en su formación. Tú tienes carbono y oxígeno por separado, los juntas para dar dióxido de carbono y es una combustión que te da mogollón de calor.

475
00:39:25,619 --> 00:39:40,719
Sin embargo, tienes carbono e hidrógeno y quieres formar, esto es acetileno, ¿vale? Pues para formar acetileno resulta que tienes que calentar el carbono con el hidrógeno porque si no, espontáneamente no se forma el acetileno.

476
00:39:41,659 --> 00:39:45,659
Entonces, estas son sustancias que tienen entalpías de formación positivas, ¿vale?

477
00:39:45,659 --> 00:39:49,980
Hay que calentarlas para que se formen, hay que darles energía para que se formen a partir de sus elementos.

478
00:39:50,480 --> 00:39:53,300
Y estas son sustancias con entalpías de formación negativas.

479
00:39:53,500 --> 00:39:56,820
Se forman espontáneamente a partir de los elementos emitiendo calor.

480
00:39:59,420 --> 00:40:01,400
Las entalpías de la reacción son muy sencillas.

481
00:40:01,400 --> 00:40:07,559
La entalpía de una reacción es las entalpías de formación de los productos menos la entalpía de formación de los reactivos.

482
00:40:08,079 --> 00:40:08,920
¿Vale? Así de sencillo.

483
00:40:08,920 --> 00:40:21,079
Es decir, es la energía de la ruptura de los enlaces iniciales, de los reactivos, menos las energías de los enlaces formados de los productos.

484
00:40:24,170 --> 00:40:30,389
El ciclo de Borjaver es muy importante, esto sí cae en la selectividad y lo repasaremos en clase, por supuesto,

485
00:40:30,389 --> 00:40:43,530
y es demostrar que verdaderamente es más estable una sustancia, por ejemplo la sal, que sus compuestos por separado, que sus elementos por separado.

486
00:40:43,530 --> 00:40:52,389
Tenemos el sodio, que en estado normal, natural, es un sólido. Tenemos el cloro, que en estado natural es un gas.

487
00:40:52,389 --> 00:40:57,550
si los juntamos para dar clorosodio, la sal común

488
00:40:57,550 --> 00:41:00,510
esta reacción es exotérmica y va a ser espontánea

489
00:41:00,510 --> 00:41:02,929
y explica esa liberación de energía

490
00:41:02,929 --> 00:41:05,829
la formación espontánea del clorosodio

491
00:41:05,829 --> 00:41:08,610
sin embargo podemos explicarla por el otro camino

492
00:41:08,610 --> 00:41:10,309
utilizando el ciclo de Goldhaber

493
00:41:10,309 --> 00:41:12,889
para verdaderamente ver que el beneficio energético es grande

494
00:41:12,889 --> 00:41:15,409
podemos tener las dos sustancias

495
00:41:15,409 --> 00:41:18,110
el sodio en estado sólido y el cloro en estado gas

496
00:41:18,110 --> 00:41:20,730
lo primero que hacemos para que reaccionen es vaporizarlas

497
00:41:20,730 --> 00:41:27,429
Tenemos sodio-gas y cloro-gas, ¿vale? Eso nos cuesta, hay que romper el sólido del sodio, ¿vale?

498
00:41:27,429 --> 00:41:31,570
Eso se llama energía de sublimación para pasar de sólido a gas, ¿vale?

499
00:41:31,929 --> 00:41:38,409
Luego cuando los tenemos los dos en estado gaseoso hay que romper las moléculas de cloro para tener cloro atómico

500
00:41:38,409 --> 00:41:42,510
Eso se llama energía de disociación para pasar de cloro molecular a cloro atómico

501
00:41:42,510 --> 00:41:49,130
Ahora que tenemos los átomos de sodio gaseoso y de cloro gaseoso libres, átomos sueltos

502
00:41:49,130 --> 00:42:02,389
Lo que vamos a hacer es ionizarlos. Vamos a arrancarle un electrón al sodio, lo primero, que nos cuesta, aunque sea un metal y sea bastante barato quitarle un electrón, aún así se resiste.

503
00:42:02,690 --> 00:42:11,710
Hay que dar 496 kJ para arrancarle el electrón al sodio. A eso se le llama ionización, energía de ionización del sodio, de arrancarle un electrón.

504
00:42:11,710 --> 00:42:13,730
sin embargo el cloro

505
00:42:13,730 --> 00:42:16,389
el cloro es un alcalino

506
00:42:16,389 --> 00:42:18,489
está loco por coger un electrón

507
00:42:18,489 --> 00:42:20,750
para alcanzar la configuración electrónica del gas noble siguiente

508
00:42:20,750 --> 00:42:23,530
entonces a eso se le llama afinidad electrónica

509
00:42:23,530 --> 00:42:25,570
él sí quiere coger el electrón

510
00:42:25,570 --> 00:42:29,050
entonces te da menos 399

511
00:42:29,050 --> 00:42:30,869
menos 349

512
00:42:30,869 --> 00:42:33,389
te da 329 kilojulios por cada mol de cloro

513
00:42:33,389 --> 00:42:35,769
cada vez que le das un electrón

514
00:42:35,769 --> 00:42:36,389
¿vale?

515
00:42:36,630 --> 00:42:40,010
al coger el electrón te da 349 kilojulios por cada mol de cloro

516
00:42:40,690 --> 00:42:42,570
Esto ya es energía que te devuelve.

517
00:42:42,809 --> 00:42:47,849
Y por último, cuando ya tienes los sodios ionizados, cationes sodio,

518
00:42:48,130 --> 00:42:53,969
y tienes los cloros ionizados a niones cloro, se atraen por atracción electrostática.

519
00:42:54,670 --> 00:43:00,449
Y esa es la parte que libera más energía cuando se forma la red cristalina de forma espontánea.

520
00:43:00,750 --> 00:43:02,050
A eso le llamamos energía reticular.

521
00:43:02,409 --> 00:43:08,469
Porque al juntarse cargas positivas con negativas, se reduce muchísimo la energía.

522
00:43:08,469 --> 00:43:10,469
se vuelve un compuesto muy estable

523
00:43:10,469 --> 00:43:11,730
como es la sal común

524
00:43:11,730 --> 00:43:14,329
como podéis ver el ciclo de Borja lo que te está diciendo es

525
00:43:14,329 --> 00:43:16,289
que da lo mismo que lo hagas

526
00:43:16,289 --> 00:43:18,510
por este camino o por este

527
00:43:18,510 --> 00:43:20,469
¿vale? al final la reacción

528
00:43:20,469 --> 00:43:22,550
total, global

529
00:43:22,550 --> 00:43:23,789
te da esta energía

530
00:43:23,789 --> 00:43:28,210
el concepto de entropía es complejo

531
00:43:28,210 --> 00:43:30,590
¿vale? el segundo principio de la terminidad química

532
00:43:30,590 --> 00:43:32,030
dice que cualquier reacción química

533
00:43:32,030 --> 00:43:33,630
en cualquier proceso espontáneo

534
00:43:33,630 --> 00:43:35,730
la entropía tiene que aumentar

535
00:43:35,730 --> 00:43:38,309
¿vale? la entropía de un cristal puro

536
00:43:38,469 --> 00:43:39,809
es cero, ¿de acuerdo?

537
00:43:40,190 --> 00:43:42,210
Entonces, se te dan las entropías de los productos

538
00:43:42,210 --> 00:43:43,369
y las entropías de los reactivos,

539
00:43:43,530 --> 00:43:45,369
y sea como sea, la entropía tiene que aumentar.

540
00:43:47,380 --> 00:43:50,500
La energía libre de Gibbs te mide la espontaneidad

541
00:43:50,500 --> 00:43:51,719
de una reacción química,

542
00:43:52,440 --> 00:43:55,539
se define como la entalpía menos la temperatura por la entropía,

543
00:43:56,059 --> 00:43:59,440
y te mide si un proceso va a ocurrir espontáneamente o no.

544
00:44:00,000 --> 00:44:05,219
Si en un proceso la energía libre de Gibbs se reduce,

545
00:44:05,219 --> 00:44:08,199
es negativa, la variación es negativa,

546
00:44:08,340 --> 00:44:09,780
o sea, se reduce la energía libre de Gibbs,

547
00:44:09,840 --> 00:44:14,360
entonces el proceso será espontáneo, mientras que si aumenta no será espontáneo.

548
00:44:15,039 --> 00:44:18,400
Si justo no cambia, ¿vale? Es un equilibrio químico.

549
00:44:20,829 --> 00:44:28,630
Con esto hemos dado el repaso de lo que tendríais que ver, tenéis que haber visto el año pasado, ¿vale?

550
00:44:28,670 --> 00:44:30,630
Todo esto es lo que teníais que haber visto el año pasado.

551
00:44:31,369 --> 00:44:35,730
Tenéis esta presentación, ¿vale? Junto con mi vídeo en el aula virtual.

552
00:44:36,630 --> 00:44:38,929
Echadle un vistazo a la presentación, intentad hacer los ejercicios,

553
00:44:38,929 --> 00:44:41,309
Escuchad esta presentación las veces que necesitéis

554
00:44:41,309 --> 00:44:44,250
Y corregiremos los ejercicios y repasaremos todo un poquito

555
00:44:44,250 --> 00:44:47,650
Rápido, claro, porque tenemos que empezar con el temario oficial

556
00:44:47,650 --> 00:44:50,230
Pero lo repasaremos todo esto en clase

557
00:44:50,230 --> 00:44:53,730
Muchas gracias chicos, espero haberos ayudado

558
00:44:53,730 --> 00:44:55,630
Un abrazo y nos vemos en clase