Grado 11
  1. Conceptos básicos de química  1.1. Importancia de la Química  1.2. Naturaleza y alcance de la química  1.3. leyes de la combinación química  1.3.1. Ley de conservación de la masa  1.3.2. La ley de las proporciones definidas  1.3.3. Ley de las proporciones múltiples  1.3.4. Ley de los volúmenes de gases  1.3.5. Ley de Avogadro  1.4. La teoría atómica de Dalton  1.5. Concepto de mol y masa molar  1.6. Composición porcentual  1.7. Fórmula empírica y molecular  1.8. Estequiometría y Cálculos Estequiométricos  1.9. Concepto de reactivo limitante
  2. Estructura del átomo  2.1. Descubrimiento del electrón, protón y neutrón  2.2. Modelo Atómico  2.2.1. Modelo de Thomson  2.2.2. El modelo de Rutherford  2.2.3. Modelo de Bohr  2.3. Modelo mecánico cuántico del átomo  2.4. Doble naturaleza de la materia y la radiación  2.5. El principio de incertidumbre de Heisenberg  2.6. Numeros cuánticos  2.7. Orbitales atómicos y sus formas  2.8. Configuración electrónica de los elementos  2.9. Aufbau principle  2.10. El principio de exclusión de Pauli  2.11. Regla de máxima multiplicidad de Hund  2.12. La hipótesis de De Broglie  2.13. Efecto fotoeléctrico
  3. Clasificación de elementos y periodicidad en propiedades  3.1. Desarrollo histórico de la tabla periódica  3.2. Ley Periódica Moderna y Tabla Periódica  3.3. Tendencias periódicas en propiedades  3.3.1. Radio Atómico e Iónico  3.3.2. Entalpía de ionización  3.3.3. Entalpía de ganancia de electrones  3.3.4. Electronegatividad  3.3.5. Valencia  3.3.6. Propiedades Metálicas y No Metálicas  3.3.7. Estados de oxidación  3.4. Propiedades Inusuales de los Primeros Elementos
  4. Enlace Químico y Estructura Molecular  4.1. Enfoque de Kossel-Lewis sobre el enlace químico  4.2. Enlace iónico o electrovalente  4.3. Enlace covalente y sus características  4.4. Parámetros de enlace  4.5. Teoría VSEPR  4.6. Teoría del enlace de valencia  4.7. Hibridación y sus tipos  4.8. Teoría del orbital molecular  4.8.1. Orden de enlace y estabilidad  4.9. Enlace de hidrógeno
  5. Estados de la materia  5.1. Fuerzas intermoleculares  5.2. Leyes de los gases  5.2.1. La ley de Boyle  5.2.2. La ley de Charles  5.2.3. La Ley de Avogadro  5.2.4. La ley de Dalton de las presiones parciales  5.2.5. La ley de difusión de Graham  5.3. Ecuación del Gas Ideal y Aplicaciones  5.4. Gases reales y desviaciones del comportamiento ideal  5.5. Teoría cinética molecular de los gases  5.6. Licuefacción de gases  5.7. Propiedades de los líquidos  5.8. Tensión superficial y viscosidad
  6. Thermodynamics  6.1. Sistema y entorno  6.2. Tipos de sistemas en termodinámica  6.3. Types of procedures  6.4. Primera ley de la termodinámica  6.5. Energía interna y entalpía  6.6. Capacidad calorífica y calor específico  6.7. La ley de Hess de la suma constante de calor  6.8. Entalpía de disociación de enlace  6.9. Entalpía de formación y combustión  6.10. Entalpía de disolución y neutralización  6.11. Espontaneidad y la segunda ley de la termodinámica  6.12. Energía libre de Gibbs y sus aplicaciones
  7. Equilibrio  7.1. El concepto de equilibrio  7.2. Constante de equilibrio y sus aplicaciones  7.3. El principio de Le Chatelier  7.4. Equilibrio iónico en soluciones  7.5. Teoría de Ácidos y Bases  7.5.1. Concepto de Arrhenius  7.5.2. Concepto de Bronsted-Lowry  7.5.3. Concepto de Lewis  7.6. Escala de pH y pOH  7.7. Common ion effect  7.8. Hidrólisis de sales  7.9. Sistemas tampón y su mecanismo de acción  7.10. Equilibrio de solubilidad de sales poco solubles
  8. Reacciones Redox  8.1. Oxidation and reduction concepts  8.2. Número de oxidación y sus aplicaciones  8.3. Reacciones Redox en términos de transferencia de electrones  8.4. Balanceando reacciones redox (métodos de número de oxidación y ion-electrón)  8.5. Tipos de reacciones redox  8.6. Celdas Electroquímicas y Reacciones Redox
  9. Hidrógeno  9.1. Posición del Hidrógeno en la Tabla Periódica  9.2. Isótopos de hidrógeno  9.3. Preparación de Hidrógeno  9.4. Propiedades del Hidrógeno  9.5. Hidruros y su clasificación  9.6. Agua y agua pesada  9.7. El peróxido de hidrógeno y sus propiedades  9.8. Usos del hidrógeno y sus compuestos
  10. Elementos del bloque s (metales alcalinos y alcalinotérreos)  10.1. Elementos del Grupo 1 - Propiedades y Tendencias  10.2. Elementos del Grupo 2 - Propiedades y Tendencias  10.3. Propiedades inusuales del litio y berilio  10.4. Compuestos importantes del sodio y sus usos  10.5. Compuestos importantes de magnesio y calcio
  11. Algunos elementos del bloque p  11.1. Introducción General a los Elementos del Bloque p  11.2. Elementos del Grupo 13  11.2.1. Boro y sus compuestos  11.3. Elementos del Grupo 14  11.3.1. El carbono y sus alótropos  11.3.2. Compuestos Importantes de Carbono y Silicio
  12. Química Orgánica - Algunos Principios y Técnicas Básicas  12.1. Clasificación y Nomenclatura de Compuestos Orgánicos  12.2. Representación estructural de compuestos orgánicos  12.3. Clasificación de reacciones orgánicas  12.4. Efectos Electrónicos en Química Orgánica  12.4.1. Efecto inductivo  12.4.2. Efecto de resonancia  12.4.3. Hiperconjugación  12.5. Mecanismo de reacción y especies intermedias  12.6. Purificación y análisis cualitativo de compuestos orgánicos
  13. Hidrocarburos  13.1. Hidrocarburos  13.1.1. Preparación y Propiedades de los Alquenos  13.2. Alqueno  13.2.1. Preparación y Propiedades de los Alquenos  13.2.2. Reacciones de adición electrofílica  13.3. Alquinos  13.3.1. Preparación y Propiedades de Los Alquinos  13.4. Hidrocarburos aromáticos  13.4.1. Estructura y propiedades del benceno  13.4.2. Reacciones de sustitución electrofílica del benceno
  14. Química Ambiental  14.1. Contaminación Ambiental  14.2. Contaminación atmosférica y el efecto invernadero  14.3. Contaminación del agua y métodos de tratamiento  14.4. Contaminación del suelo y sus efectos  14.5. Residuos industriales y su tratamiento  14.6. Estrategias para el control de la contaminación

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Entalpía de disolución y neutralización


La química involucra muchos procesos en los que la energía se absorbe o se libera. Dos conceptos importantes en termodinámica relacionados con esto son la entalpía de disolución y la entalpía de neutralización. Estos conceptos son parte de un campo llamado calorimetría, que es el estudio de la medición de cambios de calor resultantes de reacciones químicas.

¿Qué es la entalpía?

La entalpía es una medida de la energía total de un sistema termodinámico. Incluye la energía interna, que es la energía necesaria para crear el sistema, y la energía de presión-volumen, que es la energía necesaria para hacer espacio para el sistema al desplazar su ambiente. En términos simples, la entalpía es el contenido de calor de un sistema.

En química, a menudo expresamos el cambio en entalpía con el símbolo ΔH. Representa el calor absorbido o liberado a presión constante.

Entalpía de disolución

La entalpía de disolución, también conocida como el calor de disolución, es el cambio en entalpía causado por disolver un mol de soluto en un disolvente. Este proceso puede absorber calor del entorno (endotérmico) o liberar calor al entorno (exotérmico).

Consideremos un ejemplo común: disolver sal en agua. Cuando la sal de mesa (NaCl) se disuelve en agua, la interacción entre los iones Na+ y Cl- en la sal y las moléculas de agua libera energía debido a la formación de interacciones ion-dipolo. Sin embargo, también se requiere energía para romper los enlaces iónicos en la sal. El cambio general en energía determina si el proceso es endotérmico o exotérmico.

Visualización de la entalpía de disolución

Para visualizar este proceso, considere la siguiente representación simple de la interacción:

soluto Disolvente ΔH

Cálculo de ejemplo

Si disolver 1 mol de sal en agua conduce a un aumento en la temperatura, esto significa que el proceso es exotérmico y ΔH es negativo. Supongamos que disolver 1 mol de una sustancia eleva la temperatura en 5 °C, y se conoce la capacidad calorífica específica de la solución, entonces puede calcular ΔH usando la fórmula:

        ΔH = -m × c × ΔT

donde m es la masa de la solución, c es la capacidad calorífica específica, y ΔT es el cambio en temperatura.

Entalpía de neutralización

La entalpía de neutralización es el cambio en entalpía cuando el ácido y la base se combinan para formar un mol de agua. Esto es generalmente una reacción exotérmica, lo que significa que se libera calor. La reacción general es la siguiente:

        HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H₂O(l)

Durante la neutralización, los iones de hidrógeno H+ del ácido reaccionan con los iones de hidróxido OH- de la base para formar agua. La energía se libera por la formación de moléculas de agua.

Visualización de la entalpía de neutralización

Aquí hay una visualización simplificada del proceso:

Ácido Base + calor

Cálculo de ejemplo

Para calcular el cambio de entalpía durante la reacción de neutralización, necesita medir el cambio de calor en el calorímetro usando la siguiente fórmula:

        q = -m × c × ΔT

donde q es el calor absorbido o liberado, m es la masa de la solución, c es la capacidad calorífica específica, y ΔT es el cambio en temperatura del entorno. En la práctica, la entalpía de neutralización generalmente se da en kilojulios por mol de agua formada (kJ/mol).

Factores que afectan el cambio de entalpía

Varios factores pueden afectar el cambio de entalpía medido de una reacción:

  • Concentración: Las soluciones más concentradas pueden tener un mayor cambio en entalpía debido a un incremento de interacciones iónicas.
  • Temperatura: Las tasas de reacción y los cambios de energía pueden variar con la temperatura.
  • Naturaleza del disolvente: Diferentes disolventes tienen diferentes interacciones con el soluto, lo que afecta el cambio de energía.

Resumen

Los conceptos de entalpía de disolución y neutralización son importantes para entender los cambios de energía en reacciones químicas. La entalpía de disolución involucra interacciones soluto-disolvente y puede ser endotérmica o exotérmica dependiendo de las sustancias involucradas. La entalpía de neutralización ayuda a entender la energía liberada durante la reacción de ácidos y bases, que son principalmente exotérmicas. Ambos conceptos no solo son fundamentales en química sino que también tienen importantes implicaciones en aplicaciones industriales donde la eficiencia energética y el manejo del calor son importantes.


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Entalpía de disolución y neutralización

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