Química: mol, estequiometría, disoluciones y equilibrio ácido-base
La Química de la prueba evalúa el dominio del mol como unidad de conteo, la estequiometría con reactivo limitante, las disoluciones y los equilibrios ácido-base, además de la lectura de tendencias en la tabla periódica. La mayoría de los ítems se resuelve encadenando factores de conversión, así que conviene escribir las unidades en cada paso.
Estequiometría y el mol
- n=m/PM; un mol contiene 6.022×10²³ partículas; un mol de gas ideal ocupa 22.4 L en condiciones normales.
- Toda estequiometría exige la ecuación balanceada: los coeficientes dan la razón molar entre especies.
- Reactivo limitante: se agota primero; se identifica comparando los moles disponibles con los requeridos según la razón molar.
- Rendimiento porcentual = (masa obtenida / masa teórica) × 100.
Disoluciones y ácido-base
- Molaridad M = moles de soluto / litros de disolución; la molalidad usa kilogramos de disolvente y no son intercambiables.
- Dilución: M₁V₁=M₂V₂, porque los moles de soluto no cambian al agregar disolvente.
- pH = −log[H⁺]; pH menor que 7 es ácido, 7 neutro y mayor que 7 básico. Cada unidad de pH equivale a un factor de 10.
- Tendencias periódicas: el radio atómico crece hacia abajo y a la izquierda; la electronegatividad crece hacia arriba y a la derecha.
Ejemplo resuelto
¿Qué masa de NaCl (PM≈58.5 g/mol) se necesita para preparar 250 mL de disolución 0.40 M?
- Convertir el volumen: 250 mL = 0.250 L.
- Calcular moles: n=M·V=0.40 mol/L × 0.250 L = 0.100 mol.
- Convertir a masa: m=n·PM=0.100 mol × 58.5 g/mol = 5.85 g.
- Verificación: 5.85 g en 0.25 L da 0.40 mol/L; las unidades mol/L se cancelan correctamente.
Errores que cuestan puntos
- No balancear la ecuación antes de aplicar razones molares.
- Dejar el volumen en mililitros al calcular la molaridad.
- Confundir la masa de soluto con la masa total de disolución.
- Tratar el pH como escala lineal: bajar de 5 a 3 no duplica la acidez, la multiplica por 100.