Lo que le pasa a la reacción una vez escrita
Los tres estudios anteriores construyen la reacción: el primero cuenta partículas, el segundo explica por qué los átomos se juntan, el tercero da el enlace y el nombre. Éste es lo que ocurre después — cuánto ocupa, cuánta energía suelta, a qué velocidad va, dónde se detiene y quién le pasa electrones a quién.
Los seis paneles comparten una advertencia que conviene leer antes que nada: termodinámica, cinética y equilibrio responden preguntas distintas y se confunden todo el tiempo. Que una reacción libere energía no dice nada de su velocidad; que un catalizador la acelere no dice nada de su rendimiento. Casi todos los errores de este bloque son cruzar esas tres preguntas.
Un gas no tiene volumen propio: tiene el del recipiente
Todo el comportamiento de un gas cabe en una ecuación, y su utilidad real es que relaciona una magnitud macroscópica —el volumen— con una cuenta de partículas. Por eso el puente del primer estudio, gramos ↔ moles, sigue funcionando aquí: moles ↔ litros.
Si el número de moles no cambia, n y R son constantes y la ecuación se convierte en una proporción entre el estado inicial y el final. No hace falta conocer n.
ΔH es una resta, y su signo lo dice todo
La entalpía de reacción no es una energía absoluta: es la diferencia entre lo que tienen los productos y lo que tenían los reactivos. Si los productos tienen menos, la diferencia sobró y salió del sistema — reacción exotérmica, ΔH negativo. El signo no es un adorno: es la respuesta.
Si una reacción se puede escribir como suma de otras, su ΔH es la suma de los ΔH. Da igual el camino: la entalpía es función de estado, y solo depende de dónde se empieza y dónde se acaba.
Se conocen dos combustiones
CO(g) + ½ O₂(g) → CO₂(g) ΔH = −283,0 kJ
Se busca la formación del CO, que no se puede medir directamente
Se invierte la segunda —y al invertirla cambia el signo— y se suma a la primera.
CO₂ → CO + ½ O₂ +283,0
El CO₂ se cancela y queda la reacción buscada
Velocidad y energía son preguntas distintas
Ésta es la confusión central del bloque. Que una reacción libere mucha energía no dice nada de lo rápida que es: la conversión del diamante en grafito es exotérmica y tarda eras. Lo que fija la velocidad no es ΔH, es la barrera que hay que subir antes de bajar — la energía de activación.
| Pregunta | Qué la responde | Qué NO la responde |
|---|---|---|
| ¿Libera o absorbe energía? | el signo de ΔH | la energía de activación |
| ¿Qué tan rápido va? | la energía de activación y la temperatura | el signo de ΔH |
| ¿Hasta dónde llega? | la constante de equilibrio | ni ΔH ni el catalizador |
Equilibrio: no es que se pare, es que va igual de rápido en los dos sentidos
Una reacción en equilibrio no ha terminado. Sigue ocurriendo en los dos sentidos, a la misma velocidad, de modo que las concentraciones dejan de cambiar aunque las moléculas no dejen de reaccionar. Es equilibrio dinámico, y esa palabra es la que el examen comprueba.
El pH es un exponente disfrazado
Un salto de una unidad de pH no es «un poco más ácido»: es diez veces más ácido. La escala es logarítmica porque las concentraciones que describe recorren catorce órdenes de magnitud, y meterlas todas en una recta exigía comprimirlas.
| [H⁺] | 10−7 = 1 × 10⁻⁷ mol/L |
| pOH | 14 − 7 = 7 |
| [OH⁻] | 10−7 = 1 × 10⁻⁷ mol/L |
| producto iónico | [H⁺]·[OH⁻] = 10−14 — constante a 25 °C, pase lo que pase |
| ácido | dona un protón H⁺ |
| base | acepta un protón H⁺ |
| Qué significa | Ejemplo | |
|---|---|---|
| Fuerte | se disocia por completo en agua | HCl, HNO₃, H₂SO₄, NaOH, KOH |
| Débil | se disocia solo en parte; queda un equilibrio | CH₃COOH, H₂CO₃, NH₃ |
| Concentrado | hay mucho soluto por litro — es otra pregunta | cualquiera de los anteriores |
REDOX: seguir el rastro de los electrones
Una reacción de oxidación-reducción es una transferencia de electrones, y el número de oxidación es la contabilidad que permite seguirlos. No es una carga real —salvo en los iones—: es un reparto convencional que asigna los electrones del enlace al átomo más electronegativo.
Elemento libre: cero
O₂, N₂, Fe, Cl₂, C — todos valen 0, sin importar cuántos átomos tenga la molécula.
Oxígeno −2, hidrógeno +1
Con dos excepciones que sí caen: peróxidos, donde el oxígeno vale −1, y hidruros metálicos, donde el hidrógeno vale −1.
La suma tiene que dar la carga
Cero en un compuesto neutro; la carga del ion en un ion. Ésa es la ecuación que despeja lo que falta.
| Especie | Qué le pasa | Su número de oxidación | Papel |
|---|---|---|---|
| Agente reductor | se oxida: pierde electrones | aumenta | reduce al otro |
| Agente oxidante | se reduce: gana electrones | disminuye | oxida al otro |
| Galvánica (pila) | Electrolítica | |
|---|---|---|
| Qué hace | reacción espontánea → produce corriente | corriente → fuerza una reacción no espontánea |
| Ánodo | negativo | positivo |
| Cátodo | positivo | negativo |
| En los dos | la oxidación ocurre en el ÁNODO y la reducción en el CÁTODO | |
Sources & bibliography
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- 01
DIPA — Demostración Interactiva de la Prueba de Admisión
Universidad Nacional de Colombia · Dirección Nacional de AdmisionesHerramienta oficial y repetible para practicar con preguntas de los cinco componentes; entrega un puntaje por componente y un puntaje estandarizado al terminar. La propia página advierte que sirve para familiarizarse con el tipo de pregunta y que no hace parte del proceso de admisión. Es la referencia contra la que conviene contrastar la dificultad de cualquier banco generado, incluido este.
- 02
Prueba de admisión — estructura y componentes
Universidad Nacional de Colombia · Dirección Nacional de Admisiones120 preguntas de opción múltiple en 3 horas y 30 minutos, repartidas en cinco componentes: análisis textual 25, matemáticas 25, ciencias naturales 25, ciencias sociales 25 y análisis de la imagen 20. De ahí sale el ritmo promedio de 1 min 45 s por pregunta que usa el cronómetro de los bancos.
- 03
Compendium of Chemical Terminology (Gold Book)
International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC)Definiciones formales de los términos que estos estudios usan de manera estricta: número atómico, número de masa, isótopo, electronegatividad, energía de ionización, afinidad electrónica, enlace de hidrógeno, número de oxidación, catalizador, energía de activación, pH, quiralidad y aromaticidad.
- 04
The International System of Units (SI), 9th edition
Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) · 2019Define el kelvin, el pascal y el mol. Es la razón por la que el panel de gases insiste en que la temperatura entra en kelvin: la escala Celsius no es proporcional a la energía cinética y la ecuación deja de tener sentido con ella.
- 05
CODATA Internationally Recommended Values of the Fundamental Physical Constants
Committee on Data of the International Science Council (CODATA)Valor recomendado de la constante molar de los gases, R = 8,314462618 J·mol⁻¹·K⁻¹ exactamente, que se sigue de la definición del kelvin y del mol. El valor 0,0821 L·atm·mol⁻¹·K⁻¹ que usa el material es ese mismo convertido de unidades y redondeado.
These are in the material but their provenance is not established. They are listed rather than omitted, so nothing here reads as settled when it isn't.
- El volumen molar de 22,4 L y la expresión «condiciones normales».22,4 L/mol corresponde a 0 °C y 1 atm. La IUPAC define hoy el estado estándar a 0 °C y 100 kPa, y con esa definición el volumen molar es 22,7 L/mol. El material usa 22,4 porque es la cifra que el examen da por sabida, y lo declara en el panel en vez de dejar la ambigüedad abierta.
- Las entalpías usadas en los ejemplos: −393,5 kJ (combustión del carbono), −283,0 kJ (combustión del CO), −92 kJ (síntesis del amoníaco), −890 kJ (combustión del metano), −198 kJ (oxidación del SO₂).Son los valores tabulados de uso corriente y la aritmética que se hace con ellos está verificada —la ley de Hess da −110,5 kJ exactos con los dos primeros—. No se tomaron de una tabla termodinámica citada con edición, así que valen como datos de ejercicio y no como referencia termoquímica.
- Las condiciones industriales del proceso Haber-Bosch citadas en el banco (unos 450 °C y cerca de 200 atm, con catalizador de hierro).Son los órdenes de magnitud que se repiten en la literatura divulgativa y técnica; las plantas reales trabajan en rangos, no en un punto. Lo que sostiene las preguntas no son las cifras sino la tensión entre rendimiento y velocidad, que no depende de ellas.
- Que el producto iónico del agua valga 10⁻¹⁴ y que el punto neutro sea pH 7.Vale a 25 °C. A otras temperaturas cambia, y con él se mueve el pH del agua neutra — el panel lo dice. El valor exacto de Kw a 25 °C es algo distinto de 1,00×10⁻¹⁴ según la fuente; aquí se usa el redondeo escolar.
- Que la prueba se aplique en dos partes de 60 preguntas cada una, con 2 horas para la primera (análisis textual y matemáticas, más parte de ciencias) y 1 hora 30 minutos para la segunda (ciencias, sociales y análisis de imagen).Aparece de forma consistente en material preuniversitario, pero NO en las páginas de la Dirección Nacional de Admisiones, que solo declaran 120 preguntas y 3 h 30 min en total. Si fuera cierta, el ritmo real sería de 2 min por pregunta en la primera parte y de 1 min 30 s en la segunda, no de 1 min 45 s en todas. Por eso el cronómetro de los bancos ofrece los tres ritmos etiquetados por su procedencia en vez de imponer el promedio.
- Las 26 preguntas del banco y sus respuestas.Están escritas para este material, no tomadas de exámenes publicados. La aritmética está verificada numéricamente; el estilo y la dificultad son una aproximación al examen real, no una muestra de él.