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Equilibrio químico



El equilibrio químico es el estado en el que las concentraciones de los reactivos y los productos no tienen ningún cambio neto en el tiempo. La velocidad de reacción de las reacciones directa e inversa por lo general no son cero, pero, si ambas son iguales, no hay cambios netos en cualquiera de las concentraciones de los reactivos o productos

ACTIVIDAD I: Ejemplo de equilibrio. Formación de NO
ACTIVIDAD II: Explicación en vídeo del concepto de equilibrio


La ley de acción de masas establece la relación existente entre las masas activas de los reactivos y la de los productos, en condiciones de equilibrio y en los sistemas homogéneos (disoluciones o fases gaseosas). Fue formulada por los científicos noruegos C.M. Guldberg y P. Waage, quienes reconocieron que el equilibrio es dinámico y no estático.


El equilibrio químico está gobernado por la constante de equilibrio K. El valor de la constante de equilibrio es siempre constante, sin importar cualesquiera que sean las concentraciones iniciales de las sustancias, siempre y cuando la temperatura no varíe. El valor numérico de K es una constante característica para cada reacción a una temperatura dada y valores altos de K indica que en el equilibrio prácticamente solo existen productos, así como valores cercanos a cero en la constante indicaría que en el equilibrio predominan los reactivos. La constante de equilibrio puede ser darse en función de las concentraciones Kc, en función de las presiones Kp o en función de las fracciones molares Kx. 

ACTIVIDAD VI: Aplicación de la constante de equilibrio en función de las presiones

El cociente de reacción coincide con la constante de equilibrio, cuando el sistema se encuentra en equilibrio.

ACTIVIDAD VII: Cociente de reacción

El grado de disociación es el cociente entre el número de moles disociados dividido entre el número de moles iniciales para una determinada sustancia, está relacionado con la constante de equilibrio.

ACTIVIDAD VIII: Balances de materia del equilibrio químico


El principio de Le Chatelier indica que:
"Si se presenta una perturbación externa sobre un sistema en equilibrio, el sistema se ajustará de tal manera que se cancele parcialmente dicha perturbación en la medida que el sistema alcanza una nueva posición de equilibrio"  
El término “perturbación” significa aquí un cambio de concentración, presión, volumen o temperatura que altera el estado de equilibrio de un sistema. El principio de Le Chatelier se utiliza para valorar los efectos de tales cambios.

ACTIVIDAD IX :  Ejemplo de la modificación de un equilibrio (I)
ACTIVIDAD X:  Ejemplo de la modificación de un equilibrio. Principio de Le Chatelier

Con las siguientes actividades interactivas puedes asimilar los diferentes efectos que se producen en el equilibrio: 

ACTIVIDAD XI: Vídeo sobre el Principio de Le Chatelier
ACTIVIDAD XII: Presentación resumen del Principio de Le Chatelier
ACTIVIDAD XIII: Simulación del efecto de la presión en la síntesis de amoniaco.
ACTIVIDAD XIV: Simulación del efecto de la temperatura en la síntesis de amoniaco

En las siguientes actividades puedes repasar el tema de Equilibrio químico y te ayudará a asimilar lo aprendido:


Cinética Química



Una reacción química es un proceso mediante el cual una o varias sustancias iniciales, llamadas reactivos, se transforman en otras distintas a estas, denominadas productos.

ACTIVIDAD: Concepto de reacción química

La cinética química es la rama de la Química que estudia la velocidad de una reacción. En este vídeo vemos como evoluciona la concentración de reactivos y productos en una reacción química y sirve para entender el concepto de velocidad de reacción de química y las ecuaciones cinéticas:




Existe una relación entre las concentraciones de los reactivos y el tiempo diferentes para cada orden de reacción

ACTIVIDAD I: Relación entre la concentración de reactivos y el tiempo

Una secuencia de etapas elementales que da lugar a la reacción global es lo que se conoce como mecanismo de reacción, la etapa limitante de la velocidad de reacción es la etapa más lenta del mecanismo.
Molecularidad es el número de moléculas que intervienen en una reacción y no hay que confundirlo con orden de reacción, solamente en una reacción elemental ambos conceptos coinciden

ACTIVIDAD II:  Molecularidad


 Según la teoría de colisiones para que tenga lugar una reacción química es necesario:
  • Energía suficiente para que se rompan los enlaces entre átomos de reactivos. La energía mínima necesaria para que se produzca la reacción se denomina energía de activación.
  • Orientación adecuada para que, al romperse los enlaces, los átomos libres se puedan unir de la manera que requiere la formación de productos
ACTIVIDAD III: Teoría de colisiones

Segun la teoría  del complejo activado:
Las moléculas que intervienen en una reacción chocan y se se forma un estado intermedio de transición de alta energía y que dura muy poco tiempo y no es aislable. Este estado intermedio se conoce complejo activado.
La energía necesaria para que se forme el compleajo activado es la energía de activación.
ACTIVIDAD IV: Teoría del complejo activado

Una ecuación química es la representación escrita y abreviada de una reacción química. Ajustar una reacción química consiste en asignar a cada fórmula un coeficiente para que haya el mismo número de átomos de cada elemento en ambos miembros.

ACTIVIDAD V: Ajuste de reacciones
ACTIVIDAD VI: Ajuste de reacciones II
ACTIVIDAD VII: Ajuste de reacciones IV

La velocidad de reacción es la rapidez con la que se combinan los reactivos o la rapidez con la que se forman los productos, la velocidad de reacción depende de diversos factores como son la temperatura, la concentración de los reactivos, el grado de división de los reactivos sólidos y la presencia de catalizadores.

ACTIVIDAD VIII: Velocidad de reacción y factores de los que depende
ACTIVIDAD IX: Factores de los que depende la velocidad de reacción 


En los siguientes vídeos se puede ver con ejemplos el estudio cualitativo de la velocidad de reacción y los factores que influyen en ella, así como la importancia biológica e industrial de los catalizadores, como se puede apreciar en las siguientes simulaciones:

En una reacción química, siempre tiene lugar un intercambio de energía entre las sustancias que intervienen y el medio en el que se encuentran. Según sea el sentido del intercambio de energía estas pueden ser:
  • Reacciones endotérmicas tienen lugar con absorción de energía en forma de calor.
  • Reacciones exotérmicas transcurren con desprendimiento de energía en forma de calor.

Si conocemos la masa y el volumen de algunos de los reactivos o productos de reacción, podremos calcular la masa y el volumen de las demás sustancias de la reacción. Para obtener esta información cuantitativa, efectuamos cálculos estequimétricos, que resolveremos aplicando factores de conversión.

ACTIVIDAD XI: Cálculos estequiométricos

Recordamos el procedimiento para efectuar cálculos estequimétricos:
  1. Escribimos y ajustamos la ecuación química correspondiente.
  2. Convertimos a moles el dato de partida.
  3. Aplicamos la relación molar entre la sustancia conocida y la que queremos conocer, según los coeficientes de la ecuación química ajustada.
  4. Calculamos la masa o el volumen de la sustancia requerida.

Fuerzas intermoleculares



Las fuerzas que tienden a unir las moléculas de compuestos covalentes se denominan fuerzas intermoleculares


Como las moléculas covalentes pueden ser polares y apolares a estas fuerzas se las clasifica de la siguiente manera:
  • Fuerzas dipolo-dipolo (moléculas polares)
  • Fuerzas de London (moléculas apolares o dipolos instantáneos)
  • Enlace de hidrógeno (moléculas con atómos de hidrógeno unidos a átomos de flúor, oxígeno o nitrógeno)
ACTIVIDAD II: Vídeo de fuerzas de Van der Waals
ACTIVIDAD III: Vídeo de enlace de hidrógeno
ACTIVIDAD IV: Resumen de las fuerzas intermoleculares I
ACTIVIDAD V: Resumen de las fuerzas intermoleculares II

Enlace metálico


Un enlace metálico es un enlace químico que mantiene unidos los átomos de los metales entre sí.  Existe la unión entre núcleos atómicos y los electrones de valencia, que se juntan alrededor de éstos núcleo atómicos y forman la nube electrónica En el enlace metálico todos los átomos comparten los electrones del nivel más externo, dando lagar a redes cristalinas metálicas. 

Los compuestos metálicos se ordenan redes tridimensionales, ocupando posiciones de equilibrio en los vértices de determinadas formas geométricas. Los metales de uso industrial más frecuente cristalizan en tres redes que son:
  • Red cúbica centrada en el cuerpo, con una coordinación de 8 como el litio o sodio.
  • Red cúbica de caras centradas, con una coordinación de 12 como el oro, aluminio o plomo.
  • Red hexagonal compacta, con una coordinación de 12 como magnesio, cinc o cadmio.
ACTIVIDAD IV: Redes metálicas
ACTIVIDAD V: Construye redes metálicas

Para explicar el enlace metálico se utilizan dos modelos:
  • Modelo del mar de electrones, en el que se afirma que los electrones de valencia no pertenecen a los átomos del metal, sino que todos ellos forman lo que se conoce como "mar de electrones", estando deslocalizados por toda la red y siendo comunes al conjunto de átomos que la forman.
  • Modelo de bandas, según el cual se describe la estructura electrónica del metal como una estructura de bandas electrónicas, o simplemente estructura de bandas de energía, debidas al solapamiento de los orbitales atómicos. Existiendo dos bandas una de valencia ocupada por los electrones de valencia de los átomos, es decir, aquellos electrones que se encuentran en la última capa o nivel energético de los átomos y otra banda de conducción que está ocupada por los electrones libres, es decir, aquellos que se han desligado de sus átomos y pueden moverse fácilmente. Estos electrones son los responsables de conducir la corriente eléctrica y en función de la distancia entre las capas de valencia y conducción se pueden clasificar los materiales como conductores, semiconductores o aislantes.

ACTIVIDAD VI: Vídeo del modelo de mar de electrones
ACTIVIDAD VII: Modelo de la teoría de bandas

Los metales son todos, salvo el mercurio, sólidos a temperatura ambiente, tienen alta conductividad térmica y eléctrica, poseen brillo metálico, son dúctiles y maleables y emiten electrones por efecto del calor y la luz.

ACTIVIDAD VIII: Resumen de las propiedades del enlace metálico

Este vídeo y las actividades siguientes te pueden servir para repasar el enlace metálico:


ACTIVIDAD IX: Repasa el enlace metálico
ACTIVIDAD X: Preguntas sobre enlace metálico

Enlace covalente




El enlace covalente se produce entre dos átomos cuando estos átomos se unen, para alcanzar el octeto estable, compartiendo electrones del último nivel (excepto el hidrógeno que alcanza la estabilidad cuando tiene 2 electrones). Para generar un enlace covalente es preciso que la diferencia de electronegatividad entre los átomos sea menor a 1,7.

ACTIVIDAD II:  Simulador de moléculas polares y apolares
ACTIVIDAD III: Juega con los enlaces

Denominamos estructura de Lewis al esquema en el que aparecen todos los átomos de la molécula con sus electrones de la última capa y en la que vemos tanto los pares compartidos o enlaces covalentes, como los no compartidos o pares no enlazantes.
Los pasos a seguir son:
  • Realizar la configuración electrónica de los átomos para conocer cuántos electrones de valencia tienen.
  • Saber los enlaces que quiere formar cada uno de los átomos, serán los mismos que electrones le falten para completar el octeto.
  • Dibujar esos pares enlazantes y añadir los pares no enlazantes a cada átomo para que aparezcan todos sus electrones de la última capa.

Las estructuras resonantes son útiles porque permiten representar moléculas, iones y radicales para los cuales resulta inadecuada una sola estructura de Lewis. Se escriben entonces dos o más de dichas estructuras y se les llama estructuras en resonancia o contribuyentes de resonancia.

ACTIVIDAD VI:  La resonancia en química
ACTIVIDAD VII: Resonancia del benceno
ACTIVIDAD VIII: Estructuras resonantes

La teoría de repulsión de pares de electrones de valencia​​, es un modelo usado en química para predecir la forma de las moléculas o iones poliatómicos. Está basado en el grado de repulsión electrostática de los pares de electrones de valencia alrededor del átomo central.

ACTIVIDAD IX: Comparación de las geometrías de varias moléculas
ACTIVIDAD X: Teoría de repulsiones de la capa de valencia
ACTIVIDAD XI: Vídeo sobre teoría de repulsiones de la capa de valencia
ACTIVIDAD XII: Teoría de repulsiones de la capa de valencia


Para que una molécula sea polar, debe tener átomos con diferente electronegatividad y separación de cargas en la moléculas, con estas dos premisas en la molécula habrá un momento dipolar en la molécula.

ACTIVIDAD XIII: Polaridad de moléculas
ACTIVIDAD XIV: Naturaleza del enlace

La teoría de hibridación de orbitales complementa la teoría de enlace de valencia a la hora de explicar la formación de enlaces covalentes. En concreto, la hibridación es el mecanismo que justifica la distribución espacial de los pares de electrones de valencia. Los tipos de hibridación de orbitales que necesitamos aplicar para justificar la geometría de las moléculas más simples son: sp, sp2 y sp3.
Las ideas básicas del modelo de hibridación son:

  • Un orbital híbrido es una combinación de orbitales atómicos
  • El número de orbitales híbridos que se forman es igual al número de orbitales atómicos que se combinan.
  • Los orbitales híbridos formados tienen la misma forma y una determinada orientación espacial: sp lineal; sp2 triangular plana y sp3 tetraédrica.
  • Los orbitales híbridos disponen de una zona o lóbulo enlazante y otra zona o lóbulo antienlazante; el enlace se produce por el solapamiento del lóbulo enlazante con el otro orbital del átomo a enlazar.
ACTIVIDAD XV: Orbitales híbridos
ACTIVIDAD XVI: Vídeo sobre hibridación de orbitales  atómicos 
ACTIVIDAD XVII: Teoría de hibridación: Formación de enlaces


Los compuestos covalentes  diferenciaremos entre las propiedades de las moléculas y los cristales.
Los compuestos covalentes moleculares:

  • Tienen puntos de fusión y ebullición bajos debido a que las fuerzas entre las moléculas son débiles, siendo mayores cuando aumenta la polaridad.
  •  No conducen la electricidad ya que no hay cargas ni electrones libres.
  • Se disuelven en sustancias con su misma polaridad, es decir, si es apolar en disolventes apolares y en polares cuando sea polar.

Los cristales covalentes :

  • Tienen altos puntos de fusión y ebullición por estar los átomos unidos por enlaces covalentes bastante fuertes.
  • Son insolubles en casi todos los disolventes.
  • No conducen el calor ni la electricidad, a excepción del grafito que dispone de electrones que pueden moverse entre las capas planas. 
ACTIVIDAD XIX: Propiedades de los sólidos covalentes

Este vídeo y las actividades siguientes te pueden servir para repasar la formación y las propiedades del enlace covalente:

ACTIVIDAD XX: Repasa el enlace covalente I
ACTIVIDAD XXI: Repasa el enlace covalente II


Enlace iónico


El enlace iónico es el resultado de la fuerzas de atracción electrostática entre iones de distinto signo. 
Un enlace se considera iónico cuando la electronegatividad de los elementos que forman el enlace es superior a 1,8.

ACTIVIDAD I: Simulador  de Enlaces
ACTIVIDAD II: Juego del enlace iónico

Los compuestos iónicos forman redes cristalinas constituidas por un número enorme de iones de carga opuesta, unidos por fuerzas electrostáticas. Este tipo de atracción determina las propiedades observadas. Si la atracción electrostática es fuerte, se forman sólidos cristalinos de elevado punto de fusión e insolubles en agua; si la atracción es menor, como en el caso del NaCl, el punto de fusión también es menor y, en general, son solubles en agua e insolubles en líquidos apolares, como el benceno.

ACTIVIDAD III: Redes iónicas cristalinas
ACTIVIDAD IV: Redes iónicas
ACTIVIDAD V: Resumen de las propiedades del enlace iónico

La energía de red o energía reticular es la energía que se desprende al fomarse un mol de cristal iónico a partir de los iones que lo componen en estado gaseoso. Para calcular la energía reticular se puede usar la ecuación de Born-Landé

ACTIVIDAD VI: Parámetros de los que depende la energía de red

Mediante el ciclo de Born-Haber es posible calcular el valor de la energía reticular utilizando un camino indirecto basado en la ley de Hess, sin más que sumar los cambios de energía que tienen lugar en el proceso de formación del compuesto iónico.

ACTIVIDAD VII: Vídeo del ciclo de Born-Haber
ACTIVIDAD VIII: Ciclo de Born-Haber
ACTIVIDAD IX: Ejemplos del Ciclo de Born-Haber

Este vídeo y las actividades siguientes te pueden servir para repasar la formación y las propiedades del enlace iónico:

ACTIVIDAD X: Repasa el enlace iónico

Efecto fotoeléctrico


El efecto fotoeléctrico es el fenómeno que consiste en la emisión de electrones por un material metálico al incidir sobre él una radiación electromagnética.

El efecto fotoeléctrico fue descubierto y descrito por Hertz, en 1887, al observar que el arco que salta entre dos electrodos conectados a alta tensión alcanza distancias mayores cuando se ilumina con luz ultravioleta que cuando se deja en la oscuridad. Einstein dió la explicación teórica del efecto fotoeléctrico, basando esta explicación en una extensión del trabajo sobre los cuantos de Planck. En 1921 Einstein fue galardonado con el Premio Nobel.

Este vídeo y las simulaciones siguientes sirven para asimilar el efecto fotoeléctrico:

Orbitales atómicos y números cuánticos


La solución de la ecuación de onda de Schrödinger da origen a cuatro tipos de valores llamados números cuánticos. Estos números proporcionan una mejor característica de los electrones.


Un orbital es la zona del espacio donde existe una gran probabilidad de encontrar un electrón de un átomo. Este valor de probabilidad es aproximadamente del 90%.

ACTIVIDAD III: Orbitales atómicos
ACTIVIDAD IV: Animación orbitales atómicos

Principio de incertidumbre



El Principio de indeterminación o de incertidumbre de Heisenberg, indica que es imposible medir simultáneamente, y con precisión absoluta, dos magnitudes conjugadas como son el valor de la posición y la cantidad de movimiento de una partícula subatómica.

Propiedades periódicas




La energía de ionización es la energía mínima que se requiere para arrancar un electrón de un átomo gaseoso en su estado fundamental, transformándolo en un catión.

La afinidad electrónica es la energía liberada cuando un átomo gaseoso en su estado fundamental incorpora un electrón, transformándose en un anión.

La electronegatividad es la tendencia que tiene un elemento para atraer hacia sí el par electrónico del enlace compartido con otro.
ACTIVIDAD III: Vídeo Electronegatividad

El radio atómico indica la distancia que existe entre el núcleo y el orbital más externo de un átomo. Por medio del radio atómico, es posible determinar el tamaño del átomo.
El radio iónico establece la distancia entre el centro del núcleo del átomo y el electrón estable más alejado del mismo, pero haciendo referencia no al átomo, sino al ion.
Para repasar las propiedades periódicas puedes visitar las siguientes actividades y reflexionar los motivos por los que varían las propiedades periódicas:

ACTIVIDAD V: Repasa las propiedades periódicas y realiza los ejercicios
ACTIVIDAD VI: Propiedades periódicas I
ACTIVIDAD VII: Propiedades periódicas II 
ACTIVIDAD VIII: Ejercicios para practicar las propiedades periódicas
ACTIVIDAD IX: Identifica propiedades

Modelo de Bohr


Niels Bohr propuso en 1913, un intento de dar consistencia al modelo de Rutherford, evitando los inconvenientes de la electrodinámica clásica e introduciendo las ideas de cuantización de Planck. Propone los siguientes postulados:

Primer postulado: 
El electrón gira alrededor del núcleo del átomo en una órbita circular. Las órbitas electrónicas son estacionarias y el electrón cuando se mueve en ellas, no radia energía.

Segundo postulado:
El momento angular del electrón, L [L= r x p = r x (m· v); para una órbita circular, es L = rmv ] está cuantizado, lo que significa que de las infinitas órbitas que podría tener, sólo son posibles las que cumplen que el impulso angular es un múltiplo entero de h/2π (h es la constante de Plank)

Tercer postulado:
Cuando un electrón cambia de órbita de una órbita, de energía E2, a otra inferior, de energía E1, la energía liberada se emite en forma de radiación. La frecuencia (f) de la radiación viene dada por la expresión: E2 - E1 = h·f    (h es la constante de Plank)


Este vídeo nos comenta el Modelo atómico de Bohr:


ACTIVIDAD II: Simulación del modelo atómico de Bohr
Según el modelo atómico de Bohr se puede interpretar el espectro de emisión del hidrógeno y aparece explicado en el siguiente vídeo:


ACTIVIDAD IV: Números cuánticos


Sommerfeld propuso que las órbitas electrónicas sean elípticas. Cada nivel n presenta varios subniveles que dan cuenta del desdoblamiento de líneas espectrales. Propone un nuevo número cuántico, l, número cuántico secundario, que puede tomar los valores l = 0, 1, 2,…(n−1).

El desdoblamiento de líneas del Efecto Zeeman obligó a introducir un nuevo número cuántico, m, número cuántico magnético, que daba cuenta de la s orientaciones de las órbitas dentro de un campo magnético. Sus posibles valores son m = −l,..., 0, ..., +l

Por último hubo que introducir un último número cuántico para explicar lo que se conocía como efecto Zeeman anómalo, desdoblamiento de todos los subniveles cuando los espectros se realizaban con más resolución. Este número cuántico se conoce como, s, número cuántico de espín. Tiene valores de +1/2 y −1/2

Estos números cuánticos no son consecuencia de la teoría sino que se tienen que introducir para poder explicar los hechos experimentales.

ACTIVIDAD VI: Números cuánticos

Reacciones de oxidación-reducción


Las reacciones de oxidación-reducción (redox) son aquellas en las que se produce una transferencia de electrones.
  • La oxidación es la reacción en la que una sustancia pierde electrones
  • La reducción es la reacción en la que una sustancia gana electrones
El OXIDANTE es la sustancia que CAPTA los electrones, mientras que el REDUCTOR es la sustancia que los CEDE
En términos de números de oxidación, si un átomo AUMENTA su número de oxidación se OXIDA y, por el contrario, si DISMINUYE su número de oxidación entonces se REDUCE.

ACTIVIDAD I: Oxidantes y reductores
ACTIVIDAD II: Vídeo de ajuste redox en medio ácido
ACTIVIDAD III: Vídeo de ajuste redox en medio básico


En los procesos electroquímicos se transforma energía química en eléctrica o viceversa.
Las pilas galvánicas o celdas voltaicas son dispositivos que utilizan las reacciones redox para convertir la energía química en energía eléctrica. La reacción química utilizada es siempre espontánea. En una pila existe dos electrodos, el cátodo y el ánodo.
  • El cátodo es el electrodo donde tiene lugar la reducción.
  • El ánodo es el electrodo donde tiene lugar la oxidación.
ACTIVIDAD IV: Vídeo Pila Daniell

La fuerza electromotriz de una pila es la diferencia de potencial que se genera entre los electrodos; se puede medir con un voltímetro     

ACTIVIDAD V: Vídeo de esponteneidad y potenciales de reducción 

El potencial normal de electrodo, es el potencial que tendría una pila formada por dicho electrodo y otro de referencia (electrodo de hidrógeno), que funcionen en condiciones estándar. El potencial se relaciona con la energía libre de Gibbs y así se conoce si es un proceso espontáneo o no lo es.
La electrolisis es un proceso mediante el cual una corriente eléctrica externa puede llegar a producir un proceso de oxidación-reducción no espontáneo. Las leyes de Faraday de la electrolisis expresan relaciones cuantitativas basadas en las investigaciones electroquímicas publicadas por Michael Faraday.
    • Primera ley de Faraday de la electrólisis: La masa de una sustancia depositada en un electrodo durante la electrólisis es directamente proporcional a la cantidad de electricidad transferida a este electrodo. La cantidad de electricidad se refiere a la cantidad de carga eléctrica, que en general se mide en coulombs.
    • Segunda ley de Faraday de la electrólisis: Para una determinada cantidad de electricidad (carga eléctrica), la masa depositada de una especie química en un electrodo, es directamente proporcional al peso equivalente del elemento. El peso equivalente de una sustancia es su masa molar dividido por un entero que depende de la reacción que tiene lugar en el material.
      ACTIVIDAD VI: Vídeo de pilas galvánicas y electrolisis

      En los siguientes enlaces puedes repasar todo el tema de oxidación-reducción

      ACTIVIDAD VII: Tema Redox 100ciaquimica
      ACTIVIDAD VIII: Tema Redox Escritos Científicos
      ACTIVIDAD IX: Tema Redox Química en Física y Química en Flash
      ACTIVIDAD X: Tema Redox Quimitube
      ACTIVIDAD XI: Ejercicios Redox (Quimitube) 

       

      Equilibrio químico



      El equilibrio químico es el estado en el que las concentraciones de los reactivos y los productos no tienen ningún cambio neto en el tiempo. La velocidad de reacción de las reacciones directa e inversa por lo general no son cero, pero, si ambas son iguales, no hay cambios netos en cualquiera de las concentraciones de los reactivos o productos

      ACTIVIDAD I: Ejemplo de equilibrio. Formación de NO
      ACTIVIDAD II: Explicación en vídeo del concepto de equilibrio


      La ley de acción de masas establece la relación existente entre las masas activas de los reactivos y la de los productos, en condiciones de equilibrio y en los sistemas homogéneos (disoluciones o fases gaseosas). Fue formulada por los científicos noruegos C.M. Guldberg y P. Waage, quienes reconocieron que el equilibrio es dinámico y no estático.


      El equilibrio químico está gobernado por la constante de equilibrio K. El valor de la constante de equilibrio es siempre constante, sin importar cualesquiera que sean las concentraciones iniciales de las sustancias, siempre y cuando la temperatura no varíe. El valor numérico de K es una constante característica para cada reacción a una temperatura dada y valores altos de K indica que en el equilibrio prácticamente solo existen productos, así como valores cercanos a cero en la constante indicaría que en el equilibrio predominan los reactivos. La constante de equilibrio puede ser darse en función de las concentraciones Kc, en función de las presiones Kp o en función de las fracciones molares Kx. 

      ACTIVIDAD VI: Aplicación de la constante de equilibrio en función de las presiones

      El cociente de reacción coincide con la constante de equilibrio, cuando el sistema se encuentra en equilibrio.

      ACTIVIDAD VII: Cociente de reacción

      El grado de disociación es el cociente entre el número de moles disociados dividido entre el número de moles iniciales para una determinada sustancia, está relacionado con la constante de equilibrio.

      ACTIVIDAD VIII: Balances de materia del equilibrio químico


      El principio de Le Chatelier indica que:
      "Si se presenta una perturbación externa sobre un sistema en equilibrio, el sistema se ajustará de tal manera que se cancele parcialmente dicha perturbación en la medida que el sistema alcanza una nueva posición de equilibrio"  
      El término “perturbación” significa aquí un cambio de concentración, presión, volumen o temperatura que altera el estado de equilibrio de un sistema. El principio de Le Chatelier se utiliza para valorar los efectos de tales cambios.

      ACTIVIDAD IX :  Ejemplo de la modificación de un equilibrio (I)
      ACTIVIDAD X:  Ejemplo de la modificación de un equilibrio. Principio de Le Chatelier

      Con las siguientes actividades interactivas puedes asimilar los diferentes efectos que se producen en el equilibrio: 

      ACTIVIDAD XI: Vídeo sobre el Principio de Le Chatelier
      ACTIVIDAD XII: Presentación resumen del Principio de Le Chatelier
      ACTIVIDAD XIII: Simulación del efecto de la presión en la síntesis de amoniaco.
      ACTIVIDAD XIV: Simulación del efecto de la temperatura en la síntesis de amoniaco

      En las siguientes actividades puedes repasar el tema de Equilibrio químico y te ayudará a asimilar lo aprendido:


      Cinética Química



      Una reacción química es un proceso mediante el cual una o varias sustancias iniciales, llamadas reactivos, se transforman en otras distintas a estas, denominadas productos.

      ACTIVIDAD: Concepto de reacción química

      La cinética química es la rama de la Química que estudia la velocidad de una reacción. En este vídeo vemos como evoluciona la concentración de reactivos y productos en una reacción química y sirve para entender el concepto de velocidad de reacción de química y las ecuaciones cinéticas:




      Existe una relación entre las concentraciones de los reactivos y el tiempo diferentes para cada orden de reacción

      ACTIVIDAD I: Relación entre la concentración de reactivos y el tiempo

      Una secuencia de etapas elementales que da lugar a la reacción global es lo que se conoce como mecanismo de reacción, la etapa limitante de la velocidad de reacción es la etapa más lenta del mecanismo.
      Molecularidad es el número de moléculas que intervienen en una reacción y no hay que confundirlo con orden de reacción, solamente en una reacción elemental ambos conceptos coinciden

      ACTIVIDAD II:  Molecularidad


       Según la teoría de colisiones para que tenga lugar una reacción química es necesario:
      • Energía suficiente para que se rompan los enlaces entre átomos de reactivos. La energía mínima necesaria para que se produzca la reacción se denomina energía de activación.
      • Orientación adecuada para que, al romperse los enlaces, los átomos libres se puedan unir de la manera que requiere la formación de productos
      ACTIVIDAD III: Teoría de colisiones

      Segun la teoría  del complejo activado:
      Las moléculas que intervienen en una reacción chocan y se se forma un estado intermedio de transición de alta energía y que dura muy poco tiempo y no es aislable. Este estado intermedio se conoce complejo activado.
      La energía necesaria para que se forme el compleajo activado es la energía de activación.
      ACTIVIDAD IV: Teoría del complejo activado

      Una ecuación química es la representación escrita y abreviada de una reacción química. Ajustar una reacción química consiste en asignar a cada fórmula un coeficiente para que haya el mismo número de átomos de cada elemento en ambos miembros.

      ACTIVIDAD V: Ajuste de reacciones
      ACTIVIDAD VI: Ajuste de reacciones II
      ACTIVIDAD VII: Ajuste de reacciones IV

      La velocidad de reacción es la rapidez con la que se combinan los reactivos o la rapidez con la que se forman los productos, la velocidad de reacción depende de diversos factores como son la temperatura, la concentración de los reactivos, el grado de división de los reactivos sólidos y la presencia de catalizadores.

      ACTIVIDAD VIII: Velocidad de reacción y factores de los que depende
      ACTIVIDAD IX: Factores de los que depende la velocidad de reacción 


      En los siguientes vídeos se puede ver con ejemplos el estudio cualitativo de la velocidad de reacción y los factores que influyen en ella, así como la importancia biológica e industrial de los catalizadores, como se puede apreciar en las siguientes simulaciones:

      En una reacción química, siempre tiene lugar un intercambio de energía entre las sustancias que intervienen y el medio en el que se encuentran. Según sea el sentido del intercambio de energía estas pueden ser:
      • Reacciones endotérmicas tienen lugar con absorción de energía en forma de calor.
      • Reacciones exotérmicas transcurren con desprendimiento de energía en forma de calor.

      Si conocemos la masa y el volumen de algunos de los reactivos o productos de reacción, podremos calcular la masa y el volumen de las demás sustancias de la reacción. Para obtener esta información cuantitativa, efectuamos cálculos estequimétricos, que resolveremos aplicando factores de conversión.

      ACTIVIDAD XI: Cálculos estequiométricos

      Recordamos el procedimiento para efectuar cálculos estequimétricos:
      1. Escribimos y ajustamos la ecuación química correspondiente.
      2. Convertimos a moles el dato de partida.
      3. Aplicamos la relación molar entre la sustancia conocida y la que queremos conocer, según los coeficientes de la ecuación química ajustada.
      4. Calculamos la masa o el volumen de la sustancia requerida.

      Enlace metálico


      Un enlace metálico es un enlace químico que mantiene unidos los átomos de los metales entre sí.  Existe la unión entre núcleos atómicos y los electrones de valencia, que se juntan alrededor de éstos núcleo atómicos y forman la nube electrónica En el enlace metálico todos los átomos comparten los electrones del nivel más externo, dando lagar a redes cristalinas metálicas. 

      Los compuestos metálicos se ordenan redes tridimensionales, ocupando posiciones de equilibrio en los vértices de determinadas formas geométricas. Los metales de uso industrial más frecuente cristalizan en tres redes que son:
      • Red cúbica centrada en el cuerpo, con una coordinación de 8 como el litio o sodio.
      • Red cúbica de caras centradas, con una coordinación de 12 como el oro, aluminio o plomo.
      • Red hexagonal compacta, con una coordinación de 12 como magnesio, cinc o cadmio.
      ACTIVIDAD IV: Redes metálicas
      ACTIVIDAD V: Construye redes metálicas

      Para explicar el enlace metálico se utilizan dos modelos:
      • Modelo del mar de electrones, en el que se afirma que los electrones de valencia no pertenecen a los átomos del metal, sino que todos ellos forman lo que se conoce como "mar de electrones", estando deslocalizados por toda la red y siendo comunes al conjunto de átomos que la forman.
      • Modelo de bandas, según el cual se describe la estructura electrónica del metal como una estructura de bandas electrónicas, o simplemente estructura de bandas de energía, debidas al solapamiento de los orbitales atómicos. Existiendo dos bandas una de valencia ocupada por los electrones de valencia de los átomos, es decir, aquellos electrones que se encuentran en la última capa o nivel energético de los átomos y otra banda de conducción que está ocupada por los electrones libres, es decir, aquellos que se han desligado de sus átomos y pueden moverse fácilmente. Estos electrones son los responsables de conducir la corriente eléctrica y en función de la distancia entre las capas de valencia y conducción se pueden clasificar los materiales como conductores, semiconductores o aislantes.

      ACTIVIDAD VI: Vídeo del modelo de mar de electrones
      ACTIVIDAD VII: Modelo de la teoría de bandas

      Los metales son todos, salvo el mercurio, sólidos a temperatura ambiente, tienen alta conductividad térmica y eléctrica, poseen brillo metálico, son dúctiles y maleables y emiten electrones por efecto del calor y la luz.

      ACTIVIDAD VIII: Resumen de las propiedades del enlace metálico

      Este vídeo y las actividades siguientes te pueden servir para repasar el enlace metálico:


      ACTIVIDAD IX: Repasa el enlace metálico I
      ACTIVIDAD X: Repasa el enlace metálico II
      ACTIVIDAD XI: Preguntas sobre enlace metálico

      Orbitales atómicos y números cuánticos

      La solución de la ecuación de onda de Schrödinger da origen a cuatro tipos de valores llamados números cuánticos. Estos números proporcionan una mejor característica de los electrones.


      Un orbital es la zona del espacio donde existe una gran probabilidad de encontrar un electrón de un átomo. Este valor de probabilidad es aproximadamente del 90%.

      ACTIVIDAD III: Orbitales atómicos
      ACTIVIDAD IV: Animación orbitales atómicos