Apunts, resums, treballs, exàmens i problemes de Química

Indústria Química: Conceptes Bàsics

Indústria química: Aquella que s’ocupa de les transformacions químiques de matèries primeres en altres substàncies de major interès pel consum, ja sigui pel seu valor afegit o per la seva utilitat.

Subproductes: Aquells productes secundaris que apareixen en les reaccions i que no són desitjats, ja sigui perquè tenen menor interès comercial o perquè provoquen complicacions.

Residus: En canvi, són acumulacions de matèria o energia en excés que resulta nociva, tòxica, o que fan que els processos químics siguin inviables.

Tipus d'Indústries Químiques

Segons els productes que es fabriquen, podem diferenciar diferents indústries químiques:

• Indústria química bàsica: Es troben a prop dels llocs

Donar llet MATERNA CONSERV

Les mares es poden extreure la llet amb un tirallet. La llet s'ha de portar al centre en el mateix recipient que s'usa per administrar-la, que ha d'anar en una nevera portàtil o una bossa isotèrmica. Al arribar al centre la llet s'ha de conservar a la nevera. Per preparar-la i donar-la cal:

• Agafar el recipient amb la llet materna de la nevera i comprovar-ne l'etiqueta.
• Si tot és correcte, podem escalfar-la. Cal submergir el recipient en un bol amb aigua calenta fins que la llet arribi a 36 graus. No s'ha d'escalfar directament al foc ni al bany maria ni amb microones. No ha d'arribar a temperatura d'ebullició. Amb les mans ben netes, s'agafarà el recipient i se li ajustarà la tetina que ha d'estar esterilitzada.

Mescles de Substàncies: Sistemes Homogenis i Heterogenis

Sistemes Homogenis o Dissolucions

Són barreges de substàncies d'un o més components que donen lloc a una barreja homogènia, transparent i líquida (1 fase). El component que es dissol es troba en menor quantitat i s'anomena solut. El component que dissol el solut es troba en major quantitat i s'anomena dissolvent.

Concentracions comunes: grams per litre (g/L), tant per cent (%), volums d'oxigen, graduació alcohòlica (xº).

Sistemes Heterogenis o Dispersions

Són barreges en les quals les substàncies no es dissolen completament, sinó que es dispersen o reparteixen unes entre les altres. És una barreja polifàsica (diverses fases).

• Fase Interna (Fase Dispersa): Substància que es dispersa

La Termodinàmica i la Termoquímica

La termodinàmica és la ciència que estudia els canvis d’energia que es produeixen en els processos físics i químics. La termoquímica és la branca de la termodinàmica que estudia les variacions d’energia que acompanyen les reaccions químiques.

Conceptes Bàsics

Un sistema és la part de l’Univers les propietats de la qual es volen estudiar. El medi o entorn és la part de l’Univers que envolta el sistema i que hi pot interaccionar.

• Sistema obert: Intercanvia amb el medi matèria i energia.
• Sistema tancat: Intercanvia amb l’entorn només energia.
• Sistema aïllat: No intercanvia amb l’entorn ni matèria ni energia.

Les variables termodinàmiques són les magnituds que caracteritzen l’estat d’un...

Equilibri Químic

Constant d'equilibri

Kp = (Pc)^c(Pd)^d / (Pa)^a(Pb)^b

Kc = amb concentracions (adimensional)

ΔG^o + RTlnKp = 0 --> Kp = e^-ΔG/RT

ΔG^o = ΔH^o - TΔS^o

Kp = Kc(RT)^Δn = KxP^Δn --> Δn = c + d - a - b

• Si Kp < 1: Desplaçat cap a reactius
• Si Kp > 1: Desplaçat cap a productes

ΔH > 0 i ΔS > 0 --> Si T (augmenta) ΔG = -TΔS < 0 (productes)

                ΔH > 0: T (augmenta) - Kp (augmenta) - (productes)

                Si T (disminueix) ΔG = ΔH > 0 (reactius)

                ΔH < 0: T (augmenta) - Kp (disminueix) - (reactius)

• Qp = Kp: Equilibri
• Qp > Kp: ΔG > 0 --> Kp < 1
• Qp < Kp: ΔG < 0 --> Kp > 1
• ΔG = 0: Kp = 1

Reaccions Àcid/Base

1. Escriure

Exemple PAU: Problema de Calorímetre

a) Procediment Experimental

En un calorímetre hi col·loquem un determinat volum d’aigua (o una determinada massa d’aigua) i mesurem la temperatura inicial. Posteriorment afegim una determinada massa de KOH sòlid al calorímetre. Agitem la mescla per dissoldre tot el sòlid, tapem el calorímetre i esperem un temps fins que la temperatura que ens marca el termòmetre deixi de pujar (s’estabilitzi). Mesurem aquesta temperatura final.

Material

• Calorímetre
• Termòmetre
• Espàtula
• Balança
• Probeta de 200 mL

Reactius

• Aigua
• KOH sòlid

b) Càlculs

Q = 202 g · 4,18 J/g·ºC · 2,5 ºC = 2111 J = 2,11 kJ ⇒ ΔHº = −2,11 kJ

En tractar-se d'una reacció exotèrmica (la dissolució d'hidròxid de potassi ha desprès...

Celda galvánica: es capaz de producir energía eléctrica a partir de energía química (espontáneo).

Celda electrolítica: es al contrario, a partir de energía eléctrica obtenemos energía química (no espontáneo).

Puente salino: es un tubo con disolución concentrada de electrolito inerte.

Métodos electroquímicos

Método electroanalítico:

La señal analítica es la intensidad de corriente, el voltaje, la resistencia o la carga (para todos los métodos).

Método de interfase:

Estudian qué ocurre en la interfase cuando tenemos dos medios diferentes (gas y solución, por ejemplo). Entre los dos está la región de interfase, en la cual las propiedades no son ni de un medio ni del otro, sino que tienen propiedades fisicoquímicas diferentes....

Càrrega Nuclear Efectiva

Al llarg d’un període, la càrrega nuclear efectiva sobre l’electró més extern augmenta conforme ho fa el nombre atòmic. Els elements consecutius es diferencien en un electró més en el seu nivell de valència. Com que la càrrega nuclear augmenta en una unitat, i els electrons de l’estructura interna provoquen un apantallament menor que 1, la càrrega nuclear efectiva augmenta.

Al llarg d’un grup, la càrrega nuclear efectiva sobre l’electró més extern és la mateixa, independentment del nombre atòmic. En aquest cas, tots els elements d’un mateix grup posseeixen configuracions electròniques de valència iguals, i es diferencien en la configuració electrònica més profunda. Com que els electrons...

Tipus de substàncies químiques

Tòxic (T)

Substàncies que, en penetrar a l'organisme, poden suposar un risc molt greu, agut o crònic, inclosa la mort. Pot ser per inhalació, ingestió o contacte amb la pell.

Nociu (Xn)

El risc per penetració a l'organisme és de gravetat limitada.

Corrosiu (C)

Substàncies que poden destruir els teixits vius. S'ha d'evitar el contacte amb el cos i la roba, i no s'han de respirar els vapors.

Irritant (Xi)

Substàncies no corrosives que, per contacte immediat o repetit amb la pell o les mucoses, poden provocar una reacció inflamatòria.

Inflamable (F)

Substàncies que a temperatura ambient es poden escalfar i inflamar.

Explosiu (E)

Substàncies que poden explotar en contacte amb una flama o que són més sensibles...

H: Hidrogen, He: Heli, B: Bor, C: Carboni, N: Nitrogen, O: Oxigen, F: Fluor, Ne: Neó, Si: Silici, P: Fòsfor, S: Sofre, Cl: Clor, Ar: Argó, As: Arsènic, Se: Seleni, Br: Brom, Kr: Criptó, Te: Tel·luri, I: Iode, Xe: Xenó, At: Astat, Rn: Radó.

L'Enllaç Químic: Fonaments i Estabilitat Atòmica

És la força d’atracció que manté units els àtoms en una molècula o en una xarxa cristal·lina. Els àtoms s’uneixen entre ells mitjançant enllaços químics per ser més estables que si es trobessin sols. Tots els elements formen compostos amb molta facilitat, tret dels gasos nobles, que són molt estables i rarament es combinen amb altres. Aquest fet és degut a la seva configuració electrònica, ja que tots acaben amb ns² np⁶. El fet...