Normalidad (N)

una disolución normal es la que continente disuelto en un litro de disolución (1000ml), el peso normal o equivalente del soluto.

La normalidad (N) de una disolución, se define como el numero de equivalentes gramo de sokuto por litro de la disolucion. esto es:

Normalidad: equivalentes gramo de soluto / litros de disolución 

Si se representa por E a los "equivalentes gramos de soluto" y por V a los "litros de la disolución", la ecuación anterior toma la forma: 

N= E / V

o

N= a / VE

donde:  N= Normalidad de la disolución= g equivalentes / litro 

a= gramos de soluto= g

V= Volumen de la disolución= L

E= peso equivalente = g/ g equivalente 

ejemplo:

Se agrego 100g NaOH la cantidad de agua suficiente para formar un litro de disolución, ¿cual fue la normalidad de la disolución obtenida?

datos:

a = 100g NaOH

V = 1L

N = ?

solución:

a = VEN 

N = a / VE

E NaOH = PM / 1

E NaOH = 40 / 1  40g/g equiv.

N = 100 / 1 L * 40 g/g equiv.

N = 2.5 g equiv/ L

Molaridad

Es la unidad de concentración mas utilizada por los químicos y se define como el numero de moles disueltos en un litro de disolución. Matemáticamente :

M= n/V = moles/Litros

Antes de estudiar el termino de concentración denominado molaridad es necesario saber algo respecto al mol químico.

El mol, es la cantidad de una sustancia, que contiene tantas partículas químicas como átomos de carbono hay en exactamente 12 gramos de carbono-12. Las partículas químicas se deben especificar, y pueden ser átomos,moléculas, iones o cualquier otro grupo especificado de entidades de esta índole.

Lo molaridad  es un termino químico que se emplea para proporcionar una definición de las concentraciones de una disolución, en función de la cantidad de partículas de soluto contenidas en un litro de disolución.

La molaridad de una disolución se define como el número de moles de soluto disueltos en un litro de disolución. Matemáticamente:

Molaridad (M) = Moles de soluto (n) / Litros de disolución (V)

Ejemplo:

¿ Que molaridad se obtiene al disolver 80 g de hidróxido de sodio (NaOH) en medio litro de disolución?  

Datos

M= ¿?

m = 80g

V= 0.5 L

Masa molar = 40g/mol (NaOH)

Solución

M= n/VM = 2/0.5 = 4 mol/L o 4M de NaOH

n= m/.M.M.

n= numero de moles n = 80g/40g/mol = 2 moles

m= masa en gramos

P.M. = masa molar en g/mol

Para preparar las disoluciones molares, la masa del soluto se debe transformar a moles. La masa molar del NaOH, en el ejemplo anterior, se obtiene sumando la masa  de un átomo de sodio, un átomo de  oxigeno y átomo de hidrógeno. Y las unidades de la masa expresadas en uma (unidad de masa atómica) se convierten en gramos. Así, la masa molar del NaOH es igual a 40 gramos.

Tabla de elementos y masa molar

Para calcular el numero de moles de una cierta cantidad de sustancia se divide la masa en gramos entre su masa molar. Por eso, en  el ejemplo anterior: 

n = m/Masa molar = 80g/40g/mol = 2 moles

   

Porcentaje en Masa y Porcentaje en Volumen de Disoluciones

PORCENTAJE

Las disoluciones son mezclas, sus componentes pueden presentarse en diferentes proporciones. por ejemplo, podemos hacer muchas disoluciones diferentes de agua y sal, cada una con diferente concentración, o proporción de soluto y disolvente. las concentraciones o cantidades relativas de las disoluciones pueden variar mucho, así que debemos tener una forma para describirlas.

un método para definir las concentraciones de las disoluciones se basa en el porcentaje de soluto en la disolución.este método puede causar confusión, ya que puede haber dos tipos de concentraciones de porcentaje:

A) porcentaje por masa
B) porcentaje por volumen 

Disoluciones de porcentaje en masa

Para encontrar el porcentaje por masa, dividimos la masa del soluto entre la masa total de la disolución y multiplicamos el resultado por 100 (la masa de la disolución es igual a la masa del soluto mas la masa del disolvente).

Porcentaje en masa = masa del soluto / masa de la disolución * 100

también se puede escribir así:

Porcentaje en masa= masa del soluto / masa del disolvente + masa del soluto * 100

ejemplo:

una disolución de NaOH al 20% indica que en cada 100 g de disolución, hay 20 g NaOH y 80g de agua.

Disoluciones de porcentaje en volumen 

la concentración de disoluciones puede expresarse en términos de "porcentaje en volumen" del soluto dentro de una disolución y se define como: 

Porcentaje en volumen=  volumen del soluto / volumen de la disolución * 100

como:

volumen de la disolución= volumen del soluto + volumen del disolvente

entonces también se puede expresar:

% volumen del soluto= volumen del soluto / vol. soluto + vol. disolvente * 100

Configuraciones Electrónicas

Indica la posición de cada electrón dentro de la envoltura  nuclear, indicando en el nivel energético que este se encuentra.

Z= Numero de electrones

Diagrama de mueller

Principios para realizar una configuración electrónica  

• Exclusión de Pauli: Indica que no es posible que existan 2 electrones con 4 números cuánticos iguales.

• Hund: En caso que existan orbitales atómicos con la misma energía, los electrones se distribuirán equitativamente.

• Aufbau: Indica que todos los electrones partirán llenando  los orbitales de menor energía posible en orden creciente.

Tipos de Configuraciones Electrónicas

• Estándar (Aufbau)

• Condensada (Kernel)

• Desarrollada (Pauli y Hund)

• Semidesarrollada (Kernel, Pauli, Hund)

Ejemplo:

Z= 18

Estándar

1s2,2s2,2p6,3s2,3p6 

  

Números cuánticos

Números Cuánticos

Los números cuánticos obtenidos de la ecuación de onda son 3: 

• Numero cuántico principal
• Numero cuántico secundario o azimutal
• Numero cuántico magnético

Numero cuántico principal (n)

Se denota con una letra (n) y su valor indica la órbita o nivel energético en el que se encuentra el electrón, mientas mayor sea (n) mas alejado esta el electrón del núcleo, y mayor es su contenido energético en el que se encuentra el electrón.

Los valores que adquiere n, son números enteros mayores de cero; así por ejemplo:

Cuando n =1, el electrón se encuentra en la órbita 1

Cuando n = 2, el electrón se encuentra en la órbita 2

Cuando n = 3, el electrón se encuentra en la órbita 3

Cuando n = X, el electrón se encuentra en la órbita X

Numero cuántico azimutal o secundario (l)

Se denota con la letra (l) y su valor indica la subórbita o subnivel energético, también llamado orbital, se puede entender como la forma geométrica que describe el electrón al moverse dentro del átomo.

Para cada valor de n, l adquiere diferentes valores enteros que van desde el 0 hasta n -1; así por ejemplo: 

Cuando n =1, l adquiere un valor de 0

Cuando n=2, l adquiere dos valores: 0 y 1

Cuando n=3, l adquiere tres valores: 0,1 y 2

Numero cuántico magnético (m)

Se denota con una letra m y sus valores indican donde estan orientados los orbitales en el espacio.

Para cada valor de l, m adquiere diferentes valores enteros que van desde -1 hasta +1, pasando por 0; así por ejemplo:

Cuando l=0, m adquiere un solo valor: 0

Cuando l=1, m adquiere tres valores: -1, 0, +1

Cuando l=2, m adquiere cinco valores: -2,-1,0,+1,+2

Numero cuántico spin (s)

Se denota con la letra s y se le denomina como numero cuantico spin o giro de electron. tiene valores de -1/2 y + 1/2