Resumen de Conceptos Fundamentales de Química General

## Introducción La química general estudia la composición, estructura y propiedades de la materia, así como las leyes que rigen las transformaciones químicas. En este material revisaremos conceptos básicos frecuentes en exámenes y preguntas de opción múltiple: terminología de ecuaciones químicas, números de oxidación, nomenclatura inorgánica, fórmulas y conteo de átomos, y preparación de soluciones. Evitaremos detalles extensos sobre reacciones y estequiometría, ya que se tratan en otra unidad. ## 1. Terminología en una ecuación química ### Partes de una ecuación - **Reactivos**: sustancias situadas antes de la flecha en una ecuación química. - **Productos**: sustancias que aparecen después de la flecha. - **Coeficientes**: números que se colocan delante de fórmulas para indicar proporciones molares. > Definición: En una ecuación química, los reactivos son las sustancias que participan al inicio del proceso y se colocan antes de la flecha. Ejemplo práctico: en la ecuación general $$\ce{A -> B}$$, A son los reactivos y B los productos. ## 2. Números de oxidación ### Qué representan - El **número de oxidación** indica la carga formal que tendría un átomo si los electrones de los enlaces se asignaran al átomo más electronegativo. > Definición: Número de oxidación es el valor entero que representa la ganancia o pérdida hipotética de electrones por un átomo en un compuesto. ### Casos comunes - Un elemento libre (no combinado) tiene número de oxidación $0$. - Algunos elementos presentan estados fijos en compuestos comunes (por ejemplo, metales alcalinos +1, alcalinotérreos +2). Tabla comparativa: números de oxidación comunes | Especie | Número de oxidación común | |---|---| | Elemento libre (Fe) | 0 | | Potasio (K) en compuestos | +1 | | Oxígeno en la mayoría de compuestos | -2 | Did you know que el hierro puede existir en estados de oxidación +2 y +3 con frecuencia en sus compuestos inorgánicos? ## 3. Conteo de átomos en fórmulas químicas ### Cómo contar átomos - Leer la fórmula y aplicar multiplicadores por paréntesis y coeficientes. - Cuando una unidad de fórmula está precedida por un número fuera del paréntesis, multiplica todos los subíndices por ese número. > Definición: El conteo de átomos consiste en determinar cuántos átomos de cada elemento hay en una cantidad dada de unidades de fórmula. Ejemplo: en $$5\,\ce{(NH4)3PO3}$$ - Dentro de una unidad \ce{(NH4)3PO3} hay: N = $3$, H = $3\times 4 = 12$, P = $1$, O = $3$. - Multiplicando por 5: N total = $5\times 3 = 15$, H total = $5\times 12 = 60$, P total = $5$, O total = $5\times 3 = 15$. Fun fact: Contar átomos en fórmulas grandes es una habilidad útil al interpretar fórmulas de sales, minerales y biomoléculas. ## 4. Nomenclatura inorgánica básica ### Óxidos metálicos - Cuando un metal forma óxidos con diferentes estados de oxidación, se indica el estado con números romanos entre paréntesis. Ejemplo: \ce{Fe2O3} - El hierro en \ce{Fe2O3} tiene estado +3, por lo tanto el nombre sistemático es **óxido de hierro(III)**. Tabla: nombrado de óxidos simples | Fórmula | Nombre correcto | |---|---| | \ce{Fe2O3} | Óxido de hierro(III) | | \ce{K2Cr2O7} | Dicromato de potasio | Did you know que el anión \ce{Cr2O7^{2-}} se llama dicromato y sus sales suelen ser de color naranja-rojizo? ## 5. Preparación de soluciones (concentración molar) ### Concepto y fórmula - La **molaridad** $M$ es el número de moles de soluto por litro de solución. > Definición: Molaridad es la concentración expresada como moles de soluto por litro de solución, $M = \dfrac{n\,\text{(mol)}}{V\,\text{(L)}}$. Procedimiento para preparar una solución de volumen dado: 1. Calcular moles requeridos usando $n = M\cdot V$. 2. Convertir moles a masa con la masa molar del soluto. 3. Disolver la masa calculada y aforar al volumen final. Ejemplo práctico: preparar $0.250\,\text{L}$ de NaCl $0.40\,\text{M}$ - Moles necesarios: $n = 0.40\,\text{mol/L} \times 0.250\,\text{L} = 0.100\,\text{mol}$. - Masa molar de