M
MAGNALIO:
Aleación
de aluminio con 1,75 % de cobre y de 1 a 15 % de magnesio.
MAGNESIO
(Mg):
Z=
12. Descubierto por: Humphry Davy. Origen: Se obtuvo a partir de la
magnesia. Es un metal blanco plateado semi dúctil. Es uno de los
elementos químicos más importantes, tanto por su abundancia (es el
octavo constituyente de la corteza terrestre, y el tercero de los que
contiene el agua del mar en disolución) como por sus aplicaciones.
Se halla presente en la dolomía, en el amianto, y como cloruros o
sulfatos en el agua de mar.
MANGANESO(Mn):
Z= 25. Descubierto por Johan Gottlieb Gahn. Origen: es el nombre del
mineral donde fue encontrado
MASA
(m):
medida de la cantidad de materia en un cuerpo. La masa inercial de un
cuerpo, está determinada por la tendencia a resistir cambios en su
estado (de movimiento o de reposo)
MASA
ATÓMICA:
(ó masa atómica relativa) masa media de los átomos de un elemento
relativa a la de otro elemento. En la actualidad se toma como masa de
referencia a la masa del C de masa 12,00.
MASA
ATÓMICA MEDIA:
Tiene que ver con la suma ponderal de la masa de los distintos
isótopos.
MASA
ATÓMICA RELATIVA:
Es la relación entre la masa de un elemento con respecto a la
u.m.a.
MASA
MOLAR:
Se denomina masa molar a la masa que corresponde a un mol de una
sustancia. Así, la masa molar de un átomo de H es la masa de un mol
de átomos de H (1,0 g); y la masa molar de una molécula de H es la
masa de un mol de moléculas de H (2,0 g).
MASA
MOLECULAR RELATIVA:
masa de una molécula relativa al átomo de C de masa 12,00. Se halla
sumando las masas atómicas de los átomos de la fórmula.
Ej.
MM H2SO4
= 98 g
MASA
Y ENERGIA:
En
1789 Lavoisier escribía: «Debemos considerar como un axioma
incontestable que en todas las operaciones del Arte y la Naturaleza,
nada se crea; la misma cantidad de materia existe antes y después
del experímento... y no ocurre otra cosa que cambios y
modificaciones en la combinación de estos elementos. El principio de
la conservación de la masa en las reacciones químicas ha sido
puesto en duda en diferentes ocasiones desde que fuera formulado por
Lavoisier, sin embargo, hasta la llegada de la teoría de la
relatividad de Einstein en 1905 esa intuición vaga de algunos
científicos no se vería materializada en un resultado positivo. De
acuerdo con Einstein «si un cuerpo cede la energía E en forma de
radiación, su masa disminuye en E/c2. La masa de un cuerpo es una
medida de su contenido energético; si la energía cambia en E, la
masa del cuerpo cambia en el mismo sentido en E/(3.108)2». Su
famosa ecuación: E = m.c2
siendo c = 3.108 m/s la velocidad de la luz, indica que en todo
cambio de materia, y también en los procesos químicos, la absorción
o la liberación de energía debe ir acompañada de un aumento o una
disminución de la masa del sistema. Lo que sucede, sin embargo, es
que debido a la enorme magnitud de la constante c2 las variaciones de
energía que se producen en las reacciones químicas se corresponden
con cambios de masa ínfimos que no pueden ser detectados ni por las
balanzas analíticas más precisas. Se hace así buena la afirmación
de Hans Landolt, uno de los químicos que pusieron a prueba la ley de
Lavoisier, quien en 1909 afirmaba: «La prueba experimental de la ley
de conservación de la masa puede considerarse completa. Si existe
alguna desviación será menor de la milésima de gramo.» La ley de
Lavoisier sigue, por tanto, siendo válida, al menos en términos
prácticos, en el dominio de la química. En las reacciones
nucleares, sin embargo, las energías liberadas son mayores y la ley
de conservación de la masa se funde con la de conservación de la
energía en un solo principio. La ley de Lavoisier generalizada con
la importante aportación de Einstein, puede escribirse en la forma:
que
indica que, en un sistema cerrado, la suma de las masas incrementada
en el término equivalente de energía se mantiene constante.
MASA
Y VOLUMEN EN LAS REACCIONES:
La
conservación de la masa:Toda
reacción química establece una relación cualitativa entre
reactivos y productos, pues expresa la naturaleza de éstos en
función de la de aquéllos. Pero, además, fija las proporciones o
cantidades medibles en las que unos y otros intervienen. El
fundamento de esta relación cuantitativa entre las diferentes
sustancias que participan en una reacción dada fue establecido en la
última mitad del siglo XVIII por el químico francés Antoine
Laurent Lavoisier (1743-1794). La aplicación de la balanza y de la
medida de masas al estudio de multitud de reacciones químicas le
permitió descubrir que en cualquier proceso químico la suma de las
masas de las sustancias que intervienen (reactivos) es idéntica a la
de las sustancias que se originan como consecuencia de la reacción
(productos). Es decir, en toda reacción química la masa no se crea
ni se destruye, sólo cambia de unas sustancias a otras. La teoría
atómica dio una sencilla interpretación a esta ley de conservación.
Si los átomos no son alterados esencialmente en las reacciones
químicas, sino únicamente las moléculas, el número de átomos de
cada elemento que constituye los reactivos ha de coincidir
exactamente con el correspondiente de los productos, por lo que la
masa total en juego se mantendrá constante en la reacción. La ley
de conservación de la masa de Lavoisier constituyó una pieza
fundamental en el desarrollo y consolidación de la química como
ciencia. Las
proporciones en masa en las combinaciones químicas: El
estudio de las cantidades en las que diferentes sustancias participan
en una reacción química fue objeto de la atención de los primeros
químicos. Junto con Lavoisier, Proust (1754-1826), Dalton
(1766-1844) y Richter (1824-1898) enunciaron diferentes leyes que en
conjunto se conocen como leyes ponderales o relativas al peso. La
utilización del concepto de peso en química sería sustituida más
adelante por el de masa, de modo que las leyes ponderales hacen
referencia a las proporciones en masa características de las
combinaciones químicas. Dichas leyes fueron enunciadas en su
mayoría, antes de que se dispusiese de un modelo atómico sobre la
constitución de la materia y contribuyeron notablemente a la
formulación por Dalton de dicho modelo. La
ley de Proust o de las proporciones definidas o constantes: Cuando
dos o más elementos se combinan para formar un compuesto lo hacen en
una relación ponderal (o de masas) fija y definida. Esta ley indica
que la composición de una combinación es siempre la misma y que,
por lo tanto, el porcentaje o proporción en la que intervienen los
diferentes elementos es constante y característica de la sustancia
compuesta considerada. Así en el amoníaco (NH3) la proporción en
masa nitrógeno/hidrógeno es de 4,67:1 cualquiera que sea la muestra
que se considere. La
ley de Dalton o de las proporciones múltiples:
Cuando dos elementos se unen para formar más de un compuesto, las
cantidades de un mismo elemento que se combinan con una cantidad fija
del otro, guardan entre sí una relación que corresponde a números
enteros sencillos. Para ilustrar el significado de esta ley puede
considerarse el caso de los óxidos de carbono; distintas
experiencias de síntesis indican que es posible conseguir dos
combinaciones diferentes de carbono y oxígeno. En una de ellas las
masas de oxígeno y carbono que se combinan están en una relación
de 4 a 3, es decir, O/C = 4/3; se trata del monóxido de carbono
(CO). En la otra, dicha relación es de 8 a 3, O/C = 8/3; se trata en
este caso del dióxido de carbono (CO2).
Ambos cocientes representan la cantidad de oxígeno que se combina
por unidad de masa de carbono para formar los óxidos. De acuerdo con
la ley, tales cantidades guardan entre sí una relación entera
sencilla: 8/3 ÷ 4/3 = 2. La
ley de Richter o de las proporciones recíprocas:
Las masas de dos elementos diferentes que se combinan con una misma
cantidad de un tercer elemento, guardan la misma relación que las
masas de aquellos elementos cuando se combinan entre sí.
Considerando los compuestos Cl2O
y H2O
las cantidades de cloro e hidrógeno que se combinan con 16,0 g de
oxígeno son 72,0 y 2,0 g respectivamente. Lo que indica la ley de
Richter es que cuando Cl y H se combinan para formar HCI lo hacen en
la proporción de 72,0/2. Las leyes ponderales pueden interpretarse
de una forma sencilla recurriendo a las fórmulas químicas, al
concepto de masa atómica y al modelo atómico de Dalton que se
esconde detrás de estos conceptos. Así la ley de Proust es
consecuencia de que la composición en cuanto al tipo de átomos y a
su número en una fórmula dada sea siempre la misma. La ley de
Dalton refleja la existencia de las diferentes valencias químicas de
un elemento que se traducen en subíndices definidos en las fórmulas
de sus combinaciones con otro elemento dado. La ley de Richter puede
considerarse como una consecuencia de la de Proust y de las
propiedades aritméticas de las proporciones. Las
proporciones en volumen en las combinaciones químicas: La
importancia de la medida en el desarrollo de la química alcanzó
también a los volúmenes de las sustancias gaseosas en las
reacciones químicas. El químico francés Gay-Lussac estudió con
detalle algunas reacciones químicas entre gases tales como la
síntesis del vapor de agua y del amoníaco a partir de sus elementos
correspondientes. En todos los casos las proporciones de los
volúmenes de las sustancias guardaban una cierta regularidad que la
expresó en forma de ley. La
ley de Gay-Lussac de los volúmenes de combinación:
En cualquier reacción química, los volúmenes de las sustancias
gaseosas que intervienen en ella, medidos en las mismas condiciones
de presión y temperatura, guardan entre sí una relación que
corresponde a números enteros sencillos. Así, dos volúmenes de
hidrógeno se combinan con uno de oxígeno para dar uno de vapor de
agua. Un volumen de cloro se combina con otro de hidrógeno para dar
dos de cloruro de hidrógeno. Un volumen de nitrógeno se combina con
tres de hidrógeno para dar dos de amoníaco. Los experimentos de
Gay-Lussac indicaban que el volumen de la combinación gaseosa
resultante era igual o menor que la suma de los volúmenes de las
sustancias gaseosas reaccionantes; por lo tanto, los volúmenes de
combinación no podían, en general, sumarse. La ley de Gay-Lussac
enunciada en 1808 se limitaba a describir los resultados de los
experimentos de un modo resumido, pero no los explicaba. La
explicación a dicha ley sería efectuada tres años más tarde por
el físico italiano Amadeo Avogadro (1776-1856).
La ley de Avogadro:
En las mismas condiciones de presión y temperatura, volúmenes
iguales de gases diferentes contienen igual número de moléculas.
Avogadro era conocedor del trabajo de Gay-Lussac y particularmente de
su descubrimiento de que el volumen de un gas aumenta con la
temperatura en una proporción que es la misma para todos los gases
(1.ª ley de Gay-Lussac). Este resultado le sugirió que, si la
composición de la molécula de la sustancia gaseosa no influía en
la relación entre volumen y temperatura, dicha relación debería
depender del número de moléculas existente; es decir, a igualdad de
presión y temperatura el volumen de un gas debería ser proporcional
al número de moléculas contenidas en él. Además, Avogadro
especificó que las moléculas de los elementos gaseosos debían ser
diatómicas (H2, O2, Cl2, etc.). Esta idea entraba en conflicto con
la sostenida erróneamente por Dalton, pero junto con la anterior,
explicaba la ley de los volúmenes de combinación. De acuerdo con
ella los resultados de las experiencias de Gay-Lussac representados
por medio de ecuaciones químicas toman la forma:
2.H2O(g)
2.H2
(g)
+ O2(g)
2.vol
2.vol + 1.vol
2.NH3
N2
+ 3.H2
2.vol
1.vol + 3.vol
2.HCI
Cl2
+ H2
2.vol
1.vol + 1.vol
y
muestran por qué las proporciones en volumen corresponden a números
sencillos.
Empleando
algunas ecuaciones de la física puede demostrarse que un mol de
cualquier gas, es decir, 6,029.1023
moléculas, medido en condiciones normales de presión y temperatura
(0 °C y 1 atm de presión), ocupa un volumen de 22,4 litros. Esta
cantidad recibe el nombre de volumen molar y permite expresar, sólo
para sustancias gaseosas, una misma cantidad de sustancia en moles,
su volumen correspondiente en litros o su masa en gramos.
MATERIA:
todo lo que ocupa lugar en el espacio y tiene masa. ESTRUCTURA:
El estudio de los materiales y las transformaciones constituyen la
ciencia química moderna. En los últimos años los químicos han
transformado el mundo material, creando una gran cantidad de
sustancias nuevas que van desde los plásticos hasta los
antibióticos. No olvidar que detrás de las formas y las teorías se
encuentra el mundo real. El mundo de la química estudia no sólo los
materiales que componen la Tierra, sino el Universo, cosmos y todo.
PROPIEDADES
EXTENSIVAS:
son aquellas que varían junto con la cantidad de materia. Ej.
longitud, peso, masa, volumen; PROPIEDADES
INTENSIVAS:
son
las que no varían junto con la cantidad de materia. Ej. las
organolépticas (olor, color, sabor), punto de ebullición, punto de
fusión; densidad; peso específico; propiedades.
MACROSCÓPICAS:
las diferencias entre un gas y los otros dos estados es que
precisamente el gas no posee ni forma ni volumen propio. El líquido
si tiene volumen pero no tiene forma definida, y el sólido posee las
dos. Otras propiedades macroscópicas son: la fluidez, la densidad,
la dureza etc.
MATERIA
EN LAS REACCIONES QUÍMICAS:
Las reacciones químicas son procesos de cambio de unas sustancias en
otras. De acuerdo con la teoría atómica de la materia se explican
como el resultado de un reagrupamiento de átomos para dar nuevas
moléculas. Las sustancias que participan en una reacción química y
las proporciones en que lo hacen, quedan expresadas en la ecuación
química correspondiente, que sirve de base para la realización de
diferentes tipos de cálculos químicos. La naturaleza es dinámica.
Tanto la materia viva como la inerte sufren continuamente procesos de
transformación, de los cuales los más importantes son los que
afectan a su constitución. La formación de las rocas, la erosión
química de las aguas, el nacimiento de una planta o la respiración
de un mamífero son procesos observables que suponen cambios de unas
sustancias en otras. Todos ellos, más allá de sus diferencias,
tienen algo en común: implican transformaciones a escala molecular,
que son las responsables de los cambios materiales observables a
simple vista.
MATERIAL:
A las diferentes clases de materiales se las denominan sustancias. A
la Química le pertenece la determinación de la composición y
estructura de los materiales y también los cambios que experimentan
las sustancias. De ahí surge el concepto de reacción química,
transformaciones químicas, que sería la transformación de una o
más sustancias en una o varias sustancias diferentes.
MATERIALES
VOLUMÉTRICOS:
se clasifican en dos grandes grupos: a) por llenado o de volumen
contenido. (contienen el volumen indicado en el recipiente cuando se
lo llena hasta un nivel señalado, llamado enrase) Como ejemplo de
fijo están los matraces aforados y como ejemplo de variable, las
probetas graduadas; b) por escurrimiento, de volumen o escurrible (en
estos se indica un volumen que libera o escurre cuando se lo
vacía). Como ejemplo de volumen fijo, están las pipetas aforadas, y
de volumen variable: las pipetas graduadas y las buretas.
Los
recipientes de los materiales volumétricos pueden ser: a) aforados
(solo permiten medir un cierto volumen de líquido, es decir un
volumen fijo); b) graduados (puede medirse cualquier volumen entre
un valor máximo y un valor mínimo, es decir, volumen variable)
MATRAZ
AFORADO:
Material de vidrio de precisión. Es un recipiente con forma de pera,
fondo plano y un cuello largo y delgado. Se fabrica en vidrio
de boro-silicato.
Tiene una marca grabada alrededor del cuello que indica cierto
volumen de líquido
que es el contenido a una temperatura concreta (generalmente 20ºC).
La
marca de graduación rodea todo el cuello de vidrio, por lo cual es
fácil determinar con precisión cuándo el líquido llega hasta la
marca. La forma correcta de medir volúmenes es llevar el líquido
hasta que la parte inferior del menisco
sea tangente a la marca. El hecho que el cuello del matraz sea
estrecho es para aumentar la exactitud, de esta forma un cambio
pequeño en el volumen se traduce en un aumento considerable de la
altura del líquido.
Los
matraces se presentan en volúmenes que van de 10 ml
hasta 2 l.
Su principal utilidad es preparar disoluciones de concentración
conocida y exacta. El procedimiento usual de preparación de
disoluciones es pesar la cantidad de soluto, verterlo en el matraz y
agregar el disolvente hasta un volumen menor que su capacidad.
Posteriormente, se disuelve bien el soluto y con la ayuda de una
pipeta, se llena hasta la marca (operación conocida como
"enrasar").
MECÁNICA
CUÁNTICA:
ver teoría cuántica
MECANISMOS
DE REACCIÓN: descripción
paso por paso de los hechos que ocurren en una reacción química. Se
trata de un marco teórico que tiene que ver con la suerte de los
electrones de enlace y que ilustra cuáles enlace se rompen y cuáles
se forman.
MECHERO
DE BUNSEN:
es
un instrumento utilizado para calentar muestras o reactivos químicos.
El
quemador tiene una base pesada en la que se introduce el suministro
de gas. De allí parte un tubo vertical por el que el gas fluye
atravesando un pequeño agujero en el fondo de tubo. Algunas
perforaciones en los laterales del tubo permiten la entrada de aire
en el flujo de gas (gracias al efecto
Venturi)
proporcionando una mezcla inflamable a la salida de los gases en la
parte superior del tubo donde se produce la combustión.
La
cantidad de gas y por lo tanto de calor de la llama puede controlarse
ajustando el tamaño del agujero en la base del tubo. Si se permite
el paso de más aire para su mezcla con el gas la llama arde a mayor
temperatura (apareciendo con un color azul).
Si
los agujeros laterales están cerrados el gas solo se mezcla con el
oxígeno
atmosférico en el punto superior de la combustión ardiendo con
menor eficacia y produciendo una llama de temperatura más fría y
color amarillento.
MEDICIÓN
–UNIDADES DE MEDIDAS: La
observación
de un fenómeno es en general, incompleta a menos que dé lugar a una
información
cuantitativa. Para obtener dicha información, se requiere la
medición
de una propiedad
física.
Así, la medición constituye una buena parte de la rutina diaria del
físico experimental. La medición es la técnica por medio de la
cual asignamos un número a una propiedad física, como resultado de
una comparación de dicha propiedad con otra similar tomada como
patrón, la cual se ha adoptado como unidad. Supongamos una
habitación cuyo suelo
está cubierto de baldosas, tal como se ve en la figura, tomando una
baldosa como unidad, y contando el número de baldosas medimos la
superficie de la habitación, 30 baldosas. En la figura
inferior, la medida de la misma superficie da una cantidad diferente
15 baldosas. La medida de una misma magnitud física (una superficie)
da lugar a dos cantidades distintas debido a que se han empleado
distintas unidades de medida. Este ejemplo, nos pone de manifiesto la
necesidad de establecer una única unidad de medida para una magnitud
dada, de modo que la información sea comprendida por todas las
personas.
MENISCO:
se llama así a la curvatura que exhibe la superficie de un líquido
cuando está confinado en un tubo estrecho. La aturaleza de la
curvatura depende de la mayor o menor fuerza de atracción mutua
entre el líquido y el sólido. Puede ser cóncavo hacia arriba (Ej.
agua) y cóncavo hacia abajo (Ej. Mercurio). Para la lectura correcta
de volúmenes de líquido, debe leerse la base del menisco si se
trata de un líquido transparente (agua). Si la solución es
coloreada opaca, se consideran los extremos del menisco (los
cuernitos). El ojo del observador, debe estar a la altura del
menisco, (si está sobre o debajo, se comete error de paralaje)
MERCURIO:
es
un elemento
químico
de Z= 80. griego
hydrargyros (hydros = agua y argyros = plata). Es un metal
pesado
plateado que a temperatura
ambiente
es un líquido
inodoro.
Es mal conductor del calor
comparado con otros metales,
aunque no es mal conductor de la electricidad.
Se alea
fácilmente con muchos otros metales
como el oro
o la plata
produciendo amalgamas,
menos con el Fe. Es insoluble
en agua
y soluble
en ácido
nítrico.
Cuando aumenta su temperatura
produce vapores
tóxicos
y corrosivos,
más pesados que el aire.
Es dañino por inhalación,
ingestión
y contacto.
Producto muy irritante
para la piel,
ojos
y vías
respiratorias.
Es incompatible
con el ácido
nítrico
concentrado, el acetileno,
el amoníaco,
el cloro
y los metales.Se
utiliza en instrumentos
de medición
principalmente termómetros
y tensiómetros,
enchufes, rectificadores eléctricos, interruptores, lámparas
fluorescentes
y como catalizador.
También es utilizado por los odontólogos como compuesto principal
en los empastes
de dientes. (en los países desarrollados es sustituido por el Bi de
propiedades semejantes, pero menos tóxico)
METABOLISMO:
es
el conjunto de reacciones y procesos físico-químicos
que ocurren en una célula.
Estos complejos procesos interrelacionados son la base de la vida
a nivel molecular, y permiten las diversas actividades de las
células: crecer,
reproducirse,
mantener sus estructuras,
responder
a estímulos,
etc. El metabolismo se divide en dos procesos conjugados: catabolismo
y anabolismo. Las
reacciones
catabólicas
liberan energía; Ej. la glucólisis,
un proceso de degradación de compuestos como la glucosa,
cuya reacción resulta en la liberación de la energía retenida en
sus enlaces químicos. Las reacciones
anabólicas,
en cambio, utilizan esta energía
liberada para recomponer enlaces químicos y construir componentes de
las células como lo son las proteínas
y los ácidos
nucleicos.
El anabolismo y el catabolismo son procesos acoplados que hacen al
metabolismo en conjunto, puesto que cada uno depende del otro.
La
economía que la actividad celular impone sobre sus recursos obliga a
organizar estrictamente las reacciones químicas del metabolismo en
vías o rutas
metabólicas,
donde un compuesto químico (sustrato)
es transformado en otro (producto), y este a su vez funciona como
sustrato para generar otro producto, siguiendo una secuencia de
reacciones bajo la intervención de diferentes enzimas
(generalmente una para cada sustrato-reacción). Las enzimas son
cruciales en el metabolismo porque agilizan las reacciones
físico-químicas, pues hacen que posibles reacciones termodinámicas
deseadas pero "desfavorables", mediante un acoplamiento,
resulten en reacciones favorables. Las enzimas también se comportan
como factores reguladores de las vías metabólicas, modificando su
funcionalidad — y por ende, la actividad completa de la vía
metabólica — en respuesta al ambiente y necesidades de la célula,
o según señales
de otras células.
El metabolismo de un organismo determina qué sustancias encontrará
nutritivas
y cuáles encontrará tóxicas.
Ej. algunas procariotas
utilizan sulfuro
de hidrógeno
como nutriente, pero este gas es venenoso
para los animales. La velocidad del metabolismo, el rango metabólico,
también influye en cuánto alimento
va a requerir un organismo.
Una característica del metabolismo es la similitud de las rutas
metabólicas básicas incluso entre especies muy diferentes. Ej.: la
secuencia de pasos químicos en una vía metabólica como el Ciclo
de Krebs
es universal entre células vivientes tan diversas como la bacteria
unicelular
Escherichia
coli
y organismos
pluricelulares
como el elefante.
Esta estructura metabólica compartida es probablemente el resultado
de la alta eficiencia de estas rutas, y de su temprana aparición en
la historia evolutiva.
Esquema
del adenosín
trifosfato
(ATP), una coenzima
intermediaria en el metabolismo energético.
METALES:
CARACTERÍSTICAS:
Buenos conductores del calor y de la electricidad. Tienen un brillo
característico “brillo metálico”. Son dúctiles y maleables
(fáciles transformarlos en hijos y láminas). Todos son sólidos
excepto el mercurio (Hg.).
MÉTODOS
DE SEPARACIÓN DE MEZCLAS HOMOGÉNEAS O DE FRACCIONAMIENTO:.Para
separar mezclas homogéneas, existen diversos métodos: destilación
simple; destilación fraccionada; cromatografía; cristalización;
diálisis.
MÉTODOS
DE SEPARACIÓN DE FASES Y DE FRACCIONAMIENTO:
En a sistemas heterogéneos, muchas veces es necesario separar sus
fases o porciones homogéneas y, a su vez, éstas en las sustancias
(soluto y solvente) que los forman. Los métodos de separación de
fases más importantes son: tamización, levigación, flotación,
filtración, decantación, centrifugación, disolución, separación
magnética, y la tría.
MEZCLAS:
Las mezclas
son sustancias que se forman cuando se unen elementos y compuestos.
Sin embargo, esta unión no es en una proporción determinada sino
variable. En la mezcla, la unión que se produce entre los
componentes es física y no química. Por lo tanto, cada componente
de la mezcla mantiene sus propiedades específicas. Son ejemplos de
mezclas: Agua con tierra.
Leche con café.
Vinagre con aceite. La tierra y la mayor parte de las rocas,
los animales,
las plantas,
el carbón, el
petróleo,
el aire
el gas, los ríos, los lagos y los mares son ejemplos visibles de lo
que se entiende por mezcla. Las mezclas pueden clasificarse en dos
grupos: mezclas homogéneas y mezclas heterogéneas. Mezclas
Homogéneas:
Son aquellas en las cuales sus componentes no se pueden visualizar a
simple vista. Ej. el aire atmosférico. En él encontramos elementos
y compuestos en una relación variable, ya que las condiciones pueden
modificarse, pero esta mezcla sigue siendo aire. El aire está
formado por la unión de varios gases como son: Oxígeno, Nitrógeno,
Anhídrido carbónico, vapor de agua y Ozono. Además, tiene otros
componentes como el polvo, humo, cenizas, partículas contaminantes y
gases inertes (Ar, Ne, He, etc.). También son mezclas homogéneas el
gas licuado y la leche.
Mezclas
Heterogéneas:
Son aquellas en las cuales sus componentes pueden ser observados a
simple vista. Ej. al unir harina con limadura de hierro, se forma una
mezcla heterogénea, ya que a pesar de la unión o mezcla de los
componentes, la harina y la limadura son completamente
identificables. Otro ejemplo clásico es unir agua con aceite, donde
el agua y el aceite se separan formando 2 fases. El aceite queda
arriba y el agua abajo.
MEZCLAS
GROSERAS:
En el método
de clasificación de la materia que se basa en la composición. Se
considera que una muestra dada de material puede ser una sustancia
pura o una mezcla. El termino sustancia pura se refiere a un material
cuyas partes tienen la misma composición y que tiene un conjunto
exclusivo y definido de propiedades. En contraste, una mezcla consta
de una o mas sustancias y tiene una composición arbitraria. Las
propiedades de la mezcla no son características, sino que dependen
de su composición. Cuando se dispersan íntimamente varias
sustancias que no reaccionan entre si, se obtienen tres tipos de
mezcla: A) groseras como una sal y azúcar. B) coloidal, como una
arcilla fina que se agita en agua. C) una solución verdadera, que se
obtienen cuando una sustancia como el azúcar se disuelve en agua. En
el caso a), las partículas individuales, son discernibles fácilmente
y separables por algún procedimiento mecánico, en el caso b) ,
aunque las partículas son mucho mas finas y la heterogeneidad no es
tan clara, la dispersión, sin embargo no es homogénea. Por otra
parte en el caso c), los constituyentes no pueden separarse por
procedimientos mecánicos y cada parte de la solución es idéntica a
otra; es decir, una solución verdadera constituye una fase
homogénea. El término homogéneo
indica que el sistema contiene límites físicos y propiedades
intensivas las que son independientes de la cantidad de material,
como la concentración, la densidad y la temperatura. Las soluciones
carecen de composición definida, sin embargo, para la mayoría de
las soluciones hay cierto límite de soluto que puede disolverse en
una cantidad determinada de disolvente a una temperatura dada.
Conviene referirse a la sustancia que se disuelve como al soluto, y
aquella en la que tiene lugar la solución como al solvente. En la
solubilidad de sólidos en líquidos, cuando estos se encuentran en
gran exceso con relación a los primeros, no existe ambigüedad en
estos términos, es decir, el sólido es el soluto y el líquido es
el solvente. Pero, cuando se trata con solubilidades de líquidos,
como acetonas en agua o dioxano en agua, que se disuelve entre si en
cualquier proporción, es difícil diferenciar al soluto del
solvente. Estos términos se usan cuando hay ambigüedad de
significados. Una solución que contiene a una temperatura dada tanto
soluto como puede disolver se dice que es saturada, cualquier
solución que tiene una cantidad mayor se llama sobresaturada,
este ultimo tipo de solución existe únicamente en deficiencia de
solvente y es sumamente inestable, pues la simple agitación de una
diminuta cantidad de soluto basta siempre para provocar la
precipitación del exceso de este. Para conocer el
estado
de una solución con respecto a la saturación, basta agregar a
aquella un poco de soluto, si este se disuelve más, y hay
precipitación, la solución original estaba sobresaturada. La
solubilidad depende de la temperatura la mayoría de los sólidos se
disuelve mas en líquidos a altas que a bajas temperaturas, mientras
que los gases se disuelven mas en líquidos fríos que en calientes.
El estudio de las soluciones es de gran importancia debido a que casi
todos los procedimientos químicos y biológicos interesantes y
utilices tienen lugar en soluciones liquidas. En general, una
solución
se define como una mezcla
homogénea
de dos o mas componentes que forman una sola fase. En todo estudio
cuantitativo de las soluciones es necesario saber la cantidad de
soluto disuelto en un solvente o la concentración de la solución.
La forma de expresar la concentración de una solución quedara
determinada por el empleo
que se de a la
misma.
La concentración de una solución se puede expresar de la siguiente
manera: A) la cantidad de soluto por unidad de volumen de solución,
B) la cantidad de soluto por cantidad unitaria de disolvente. El
primero de estos métodos encuentra su mayor aplicación en los
procedimientos analíticos, donde el volumen de una solución normal
es el factor esencial de los cálculos y los procedimientos
experimentales. En fisicoquímica, sin embargo suelen ser mas
conveniente expresar las concentraciones en función
de la cantidad de soluto por cantidad unitaria de disolvente.
MEZCLA
Y COMBINACIÓN:
Dos o más sustancias que forman un sistema en el cual no hay enlaces
químicos entre las dos. En mezclas homogéneas, las moléculas de
las sustancias están mezcladas y solamente hay una fase. En mezclas
heterogéneas (como la pólvora y ciertas aleaciones) se distinguen
diferentes fases. Las mezclas difieren de las combinaciones por: 1.-
Las propiedades químicas de los componentes de una mezcla, son las
mismas que aquellas de las sustancias puras. 2.- La mezcla se puede
separar por medios físicos (Ej. destilación o cristalización) o
mecánicamente (imantación, tamización, etc.) 3.- La proporción de
los componentes es variable. Algunas mezclas (Ej. las soluciones)
solamente varían en sus proporciones dentro de ciertos límites.
Resumiendo, en una combinación, las propiedades de los compuestos
obtenidos, difieren de las de las sustancias que los generaron. (Ej.
las propiedades del Mg y las del O, son diferentes a las propiedades
del óxido de Mg.)
MODELO
ATÓMICO ACTUAL:
Los
principios básicos del modelo actual son:
La presencia de un núcleo atómico con las partículas conocidas,
la casi totalidad de la masa atómica en un volumen muy pequeño.
Los estados estacionarios o niveles de energía fundamentales en los
cuales se distribuyen los electrones de acuerdo con su contenido
energético.
La dualidad de la materia (carácter onda-partícula), aunque no
tenga consecuencias prácticas al tratarse de objetos de gran masa.
En el caso de partículas pequeñas (electrones) la longitud de onda
tiene un valor comparable con las dimensiones del átomo.
La probabilidad en un lugar de certeza, en cuanto a la posición,
energía y movimiento de un electrón, debido a la imprecisión de
los estudios por el uso de la luz de baja frecuencia. Este modelo fue
ideado por Erwin Schödinger, y lo llamo “ecuación de Onda”. Es
una formula matemática que considera todos los aspectos anteriores.
La resolución de esta ecuación es una medida de la probabilidad de
encontrar al electrón en el espacio. Al área en donde hay mayor
probabilidad de encontrar al electrón se llama orbital. La función
de onda depende de los valores de tres variables que reciben el
nombre de números cuánticos.
Cada conjunto de números cuánticos, define una función específica
para un electrón.
MODELO
ATÓMICO DE BOHR:
En 1913 el físico Danés, Niels Böhr, encontró algo en común
entre la luz y el átomo, esto es el fotón. El modelo propuesto por
Böhr coincide en algunas cosas con el modelo de Rutherford, ya que
Böhr, admite la presencia de un núcleo de carga positiva que
contiene prácticamente todo la masa del átomo. En el núcleo se
encuentran presentes protones y neutrones.
Los
electrones, que son partículas subatómicas de carga negativa se
mueven alrededor del núcleo en distintos niveles de energía. A
estos niveles de energía los llamo estados estacionarios y les
asigno un número entero positivo, partiendo desde el nivel mas cerca
del núcleo al que le asigno el Nº 1 y así sucesivamente. Mientras
mas lejos esté el nivel electrónico, más grande es el numero.
Siempre que el electrón se mantenga en la orbita que le corresponde,
no gana ni pierde energía. Si un e- se mueve de un nivel a otro,
capta o libera energía en forma de fotones. Esto sucede por la
diferencia de energía que hay entre cada nivel. A medida que el
nivel esta más lejos del núcleo su cantidad de enegía es mayor,
sin embargo la diferencia de energía entre los niveles va
disminuyendo, por lo tanto las transiciones de electrones entre un
nivel y otro se producen mas fácilmente. Por estas conclusiones
publicadas a mediados de siglo XX se pueden entender y explicar cómo
puede reconocerse un elemento químico a través de su espectro de
luz. El número de electrones de cada elemento en su estado natural
es siempre el mismo ya que corresponde a su número atómico. Estos
electrones esta distribuidos en distintos niveles energéticos que
pueden funcionar como estaciones de paso, mientras los electrones
reciben suficiente energía para pasar de un nivel a otro, cuando el
electrón se devuelve a su nivel energético original la cantidad de
energía absorbida previamente al pasar a un nivel energético mayor
es liberada en forma de luz, esta luz al ser difractada produce un
espectro especifico para ese elemento. Lo que permite que esta luz se
vea en forma continua. es lo rápido y frecuente del proceso. Esto se
puede lograr al calentar el elemento, ya que los electrones pueden
absorber la energía calórica y por lo tanto que los cambios de
niveles ocurran con mayor rapidez. La ionización de un gas ocurre
cuando éste absorbe la energía, ya que los saltos de los electrones
se van haciendo cada vez más largos y por lo tanto se colocan en
orbitas mas alejadas del núcleo, hasta que salen del campo de
atracción del núcleo y los electrones salen del área atómica
produciendo iones. El modelo de Bohr se define con los siguientes
postulados: • Los electrones giran alrededor del núcleo a una
distancia fija describiendo órbitas circulares, que se denominan
también niveles. A cada nivel le corresponde un valor fijo de
energía. • Al girar los electrones en sus órbitas no emiten ni
consumen energía. • Si el átomo recibe desde el exterior un
aporte de energía de cualquier clase, el electrón absorbe energía.
Si esto ocurre el electrón pasa a alojarse a órbitas más alejadas
del núcleo que tienen mayor energía (el átomo está en un estado
excitado). • El electrón vuelve a su nivel estacionario original y
emite una cantidad de energía equivalente a la que absorbió para
subir de nivel. La energía se emite como luz.
MODELO
ATÓMICO DE DALTON:
Aproximadamente
por el año 1808, Dalton
define
a los átomos como la unidad constitutiva de los elementos (retomando
las ideas de los atomistas griegos). Las ideas básicas de su teoría,
publicadas en 1808 y 1810 pueden resumirse en los siguientes puntos:
La materia está formada por partículas muy pequeñas para ser
vistas, llamadas átomos. Los átomos de un elemento son idénticos
en todas sus propiedades, incluyendo el peso. Diferentes elementos
están formados por diferentes átomos. Los compuestos químicos se
forman de la combinación de átomos de dos o más elementos, en un
átomo compuesto; o lo que es lo mismo, un
compuesto
químico es el resultado de la combinación de átomos de dos o más
elementos en una proporción numérica simple. Los átomos son
indivisibles y conservan sus características durante las reacciones
químicas.
En cualquier reacción química,
los átomos se combinan en proporciones numéricas simples. La
separación de átomos y la unión se realiza en las reacciones
químicas.
En estas reacciones, ningún átomo se crea o destruye y ningún
átomo de un elemento se convierte en un átomo de otro elemento. A
pesar de que la teoría de Dalton era errónea en varios aspectos,
significó un avance cualitativo importante en el camino de la
comprensión de la estructura
de la materia. Por supuesto que la aceptación del modelo
de Dalton no fue inmediata, muchos científicos se resistieron
durante muchos años a reconocer la existencia de dichas partículas.
Además de sus postulados Dalton empleó diferentes símbolos
para representar los átomos y los átomos compuestos, las moléculas.
Sin embargo, Dalton no elabora ninguna hipótesis
acerca de la estructura de los átomos y habría que esperar casi un
siglo para que alguien expusiera una teoría acerca de la misma.
Otras
Leyes
que concordaban con la teoría de Dalton:
Ley
de la Conservación de la Masa:
La Materia no se crea ni se destruye, sólo se transforma. Ley
de las Proporciones Definidas:
Un Compuesto Puro siempre contiene los mismos elementos combinados en
las mismas proporciones en masa. Ley
de las Proporciones Múltiples:
Cuando dos elementos A y B forman más de un compuesto, las
cantidades de A que se combinan en estos compuestos, con una cantidad
fija de B, están en relación de números pequeños enteros.
MODELO
ATÓMICO DE RUTHERFORD:
Lo
más relevante de este modelo es que contiene un núcleo atómico,
que se encuentra en el centro del átomo, conteniendo prácticamente
toda la masa atómica y las cargas positivas, es decir los protones.
El átomo se encuentra neutro debido a que la carga positiva total
del átomo contenido en el núcleo, es equivalente a la carga
negativa de los electrones que se encuentras en la corona. Cuando los
electrones salen del átomo dejan la estructura con carga positiva,
esto explicaría los diferentes rayos luminosos. Según Rutherford,
el átomo es una estructura estable que tiene una fuerza centrífuga
que es igualada por al fuerza de atracción ejercida por el núcleo,
que hace que los electrones que giran alrededor del núcleo se
mantengan en su orbita. A este modelo también se lo llama modelo
planetario debido a que tiene un parecido con los planetas y el Sol.
La limitación de este modelo que fue encontrada por los físicos es
que una carga negativa que se mueve alrededor de una carga positiva
debe (según las leyes de electromagnetismo clásico) emitir energía
y por ende se acercaría cada
vez
más al núcleo en un movimiento de espiral hasta chocar con él.
Aspectos
más importantes del Modelo atómico de Ernest Rutherford:
El
átomo posee un núcleo central en el que su masa y su carga
positiva. El resto del átomo debe estar prácticamente vacío, con
los electrones formando una corona alrededor del núcleo. La
neutralidad del átomo se debe a que la carga positiva total presente
en el núcleo, es igualada por el número de electrones de la corona.
Cuando los electrones son obligados a salir, dejan a la estructura
con carga positiva (explica los diferentes rayos). El átomo es
estable, debido a que los electrones mantienen un giro alrededor del
núcleo, que genera una fuerza centrifuga que es igualada por la
fuerza eléctrica de atracción ejercida por el núcleo, y que
permite que se mantenga en su orbita. El valor de la cantidad de
energía contenida en un fotón depende del tipo de radiación (de la
longitud de onda). En la medida que la longitud de onda se hace
menor, la cantidad de energía que llevan es mayor. En la región
7.5x1014
hasta 4.3x10-14
, se encuentra el espectro visible, con los colores
violeta, azul, verde, amarillo y rojo. Las regiones donde las
frecuencias es mayor (longitud de onda es menor), el contenido
energético de los fotones, es grande en comparación con otras
zonas. En el caso de la luz
ultravioleta (U.V.) sus radiaciones no se perciben a simple vista,
pero conocemos su alto contenido energético al actuar como
catalizador en numerosos procesos
químicos. = Longitud de onda: Distancia entre dos crestas en
una onda (Longitud de un ciclo). C = Velocidad
de la luz (2.998 x 108 cm/seg.) = Frecuencia: Número de ondas
que pasan por un punto en un segundo.
MODELO
ATÓMICO DE THOMSON:
Thomson
para explicar la formación de iones, tanto negativos como positivos,
y la presencia de electrones dentro de la estructura atómica,
construyó un átomo parecido a un pastel de frutas. Una nube
positiva con pequeñas partículas negativas, electrones, suspendidas
en ella. El número de cargas positivas era suficiente para
neutralizar las cargas positivas. Si el átomo perdía un electrón
entonces quedaría positivo, y si ganaba uno entonces la estructura
quedaría negativa. De esta forma explico la formación de iones pero
no se explicaba la existencia de otras radiaciones. Thomson pensó
que la pequeña fracción de electrones presentes en el átomo, eran
responsables de una pequeña fracción de la masa del átomo. Este
modelo es también llamado budín, debido a que tiene un gran
parecido con el postre Inglés.
MODELO
ATOMICO: EVOLUCIÓN HISTÓRICA:
La
historia del modelo atómico comienza muchos siglos atrás, incluso
antes de Cristo, en el siglo V , los filósofos griegos se
preguntaban si la materia podía ser dividida en tantas partículas
hasta llegar a un punto en que ya no se pudiera dividir mas, es decir
que fuera indivisible. Es así como Demócrito hace una teoría en la
que afirma que la materia esta compuesta de partículas indivisibles,
a estas partículas las llamo átomos. La palabra átomo en griego
significa indivisible.
Empédocles,
otro filósofo griego, que no creía en dicha teoría y postulaba la
idea de que la materia estaba constituida por 4 elementos que se
combinaban entre sí. Según él, la vida sólo era posible donde
había humedad: una flor sin agua se muere; siendo así su primer
elemento el agua. Pero llego al razonamiento de que el agua no es
sólida, sino que se escapa de las manos. Una montaña no puede estar
formada de agua y necesita, por tanto, otro elemento que le dé
consistencia, solidez. La tierra fue el segundo elemento del que
habló, pues, según el, daba consistencia al agua. Sin embargo, el
barro que resultaba de esta mezcla de estos era muy blando. Por lo
cual creyó que quien le daba dureza era un tercer elemento, el aire,
pues seca o evapora el agua que contienen las cosas. Por último,
consideró el fuego como 4º elemento. Posteriormente transcurre un
período en la historia de la Química, donde la principal
preocupación es tratar de convertir los metales conocidos en oro. A
los científicos encargados de estos procesos se les llamaba
alquimistas. Nunca se pudo lograr el objetivo de estos científicos.
Con la llegada de la ciencia experimental en los siglos XVI y
XVII, los avances en todos los líquidos, gases y sólidos se pueden
descomponer en sus componentes más básicos, o elementos. Por
ejemplo, se descubrió que la sal se componía de dos elementos
diferentes, el sodio y el cloro, ligados en una unión íntima
conocida como compuesto químico. El aire, en cambio, resultó ser
una mezcla de los gases nitrógeno y oxígeno En 1803 el químico
ingles John Dalton, realiza y propone una nueva teoría sobre los
componentes de la materia. Dalton divide la materia en dos grandes
grupos; los elementos y los compuestos. Los elementos estarían
formados por unidades fundamentales a las que identifico como átomos
(en honor a Demócrito). Los compuestos estarían formados por
moléculas que se forman por la unión de átomos bajo las leyes de
Proporciones Definidas y Múltiples. Sin embargo la teoría de Dalton
seguía considerando los átomos como partículas indivisibles al
igual que Demócrito. Además de esta teoría creó la ley de las
proporciones múltiples. Que explica que cuando los elementos se
combinan en más de una proporción, y aunque los resultados de estas
combinaciones son compuestos diferentes, existe una relación entre
esas proporciones. Gracias a que Dalton enunciará su teoría a
mediados del siglo XIX, se desencadeno una serie de sucesos que
introdujeron las modificaciones posteriores del modelo atómico
inicial. Hacia finales del siglo XIX se descubrió que el átomo es
una partícula divisible, ya que consta de tres partículas
elementales, protones, neutrones y electrones. Los primeros en ser
descubiertos fueron los electrones en el año 1897 por el
investigador Sir Joseph Thomson. Luego de ser descubiertos Hantaro
Nagaoka propone una teoría en la cual afirma que los electrones
giran en orbitas alrededor de un cuerpo cargado positivamente,
igualmente como lo hacen los planetas alrededor del Sol. Los protones
fueron descubiertos al igual que el núcleo del átomo en 1911 por
Ernest Rutherford. Los últimos en ser descubiertos fueron los
neutrones en 1933 por James Chadwick (Gran Bretaña). Siempre existió
una gran curiosidad por el tamaño del átomo y esto es algo que
atrajo a muchos científicos durante un largo periodo pero por falta
de materiales o instrumentos para realizar experimentos que pudieran
medir esto muchos se quedaron con la duda. Luego a medida que la
ciencia fue evolucionando se hicieron distintos experimentos que
dieron respuesta a esta inquietud. El átomo más ligero, el de H,
tiene un diámetro aproximado 10-10 m
(0,0000000001 m) y una masa alrededor de 1,7 × 10-27 Kg.
(la fracción de un kgr representada por 1,7 precedido de 26 ceros y
una coma decimal). Un átomo es tan pequeño que una sola gota de
agua contiene más de mil trillones de átomos.
MODELO
ATÓMICO MODERNO:
El
modelo actual sostiene básicamente que los electrones no ocupan una
órbita a distancia fija, sino que hay probabilidad de encontrarlos
dentro de una determinada región del espacio que rodea al núcleo
llamada orbital.
MODELOS
ATOMICOS MAS SIGNIFICATIVOS. LINEA HISTORICA
___!_________!__________!______________!_____________!_________!_____________
s
V Demócrito. 1803 J. Dalton. 1897 Sir J. Thomson. 1911 E.
Rutherford. 1926 N. Bohr. 1933 J. Chadwick.
MOL:
La cantidad de sustancia de un sistema el cual contiene tantos entes
elementales como átomos en 0,012 kg de 12C.
Cuando se usan moles, la entidad elemental debe especificarse y
pueden ser átomos, moléculas, iones, electrones, otras partículas
o grupos específicos de tales partículas.
MOLALIDAD
(m):
Unidad química de concentración. Concentración de una solución en
moles de soluto por 1000 g de solvente
MOLARIDAD
(M):
Unidad química de concentración. Concentración de una solución en
moles de soluto por litro de solución.
MOLARIDAD/SOLUCIÓN
MOLAR: Los
químicos prefieren expresar la concentración de las soluciones en
lo que denominan molaridad porque con ella disponen de término fijo
de comparación. Un mol, o molécula-gramo, es el peso molecular de
una substancia expresado en gramos. Una solución molar tiene la
concentración de un mol de soluto por litro. Así pues, una solución
0,8 molar de sal común (cloruro sódico) contiene el mismo número
de moléculas que una solución 0,8 molar de, pongamos por caso,
perclorato de litio, pero como el peso molecular del cloruro de sodio
es inferior al del perclorato de litio, la primera de las soluciones
contiene el 4,7% de sólidos en peso mientras que este porcentaje se
eleva al 10,0 para la segunda, lo que no impide que ambas tengan la
misma salinidad y en ambas haya el mismo número de moléculas.
MOLÉCULA:
Se conoce como molécula a la unión de átomos no
metálicos
los cuales por tener cantidad de electrones exteriores muy cercana al
octeto, tienen una alta electronegatividad
por lo tanto tienden a atraer electrones (a diferencia de los metales
que tienden a perderlos) por lo tanto, si se encuentran con otro
átomo no metálico compartirán pares de electrones hasta ambos
llegar a los 8 electrones exteriores. Éste tipo de unión se llama
COVALENTE y es la más fuerte de las conocidas (superior a la fuerza
de atracción metálica, iónica, polar, etc.) Por ejemplo, el
material más duro y resistente de la naturaleza, el diamante, es una
red de átomos de carbono unidos entre sí por uniones covalentes.
Para llegar a romper esas uniones se necesita elevar la sustancia a
aprox. 6273º K
MORTERO CON
PILON:
Suelen
ser de porcelana. Se utilizan para disgregar sustancias, mediante la
presión ejercida con el pilón del mortero.
MUFLA:
es un instrumento que se utiliza para la calcinación de sustancias
por calentamiento a altas temperaturas (1.000° - 1.500°C)
N
NEÓN(Ne):
Z=
10. Descubierto por: William Ramsay. Origen: del griego neos, nuevo.
NEUTRALIZACIÓN:
reacción
de un ácido y una base para producir una solución neutra, es decir
una solución que no tiene ni carácter ácido ni básico. Mediante
esta reacción se forman sales.
NEUTRÓN:
Es una partícula elemental eléctricamente neutra y masa
ligeramente superior a la del protón, que se encuentra en el núcleo
de los átomos de todos los elementos.
NÍQUEL
(Ni):
Z= 28. Descubierto por Axel Fredrick Cronstedt; Origen: fue obtenido
de un mineral llamado kupfernickel (el diablo del cobre).
NITRATO
DE AMONIO:
(nitrato amónico NH4NO3)
sólido cristalino. Se uso en explosivos, fuegos artificiales,
también para fertilizantes. Se trata de un compuesto incoloro e
higroscópico, altamente soluble en el agua. Se obtiene por
neutralización de ácido nítrico con amoníaco: NH3
+ HNO3
-> NH4NO3.
Se utiliza sobre todo como fertilizante debido a su buen contenido en
nitrógeno. El nitrato es aprovechado directamente por las plantas
mientras que el amonio es oxidado por los microorganismos presentes
en el suelo a nitrito o nitrato y sirve de abono de más larga
duración.
NITRATO
DE POTASIO:
(Nitrato Potásico KNO3)
es un sólido cristalino ortorrómbico incoloro, soluble en agua, a
25ºC. Ocasionalmente se presenta en la naturaleza en estado puro en
depósitos de sales, pero normalmente se encuentra en forma de sales
mixtas, (combinado con nitratos de calcio, magnesio y sodio).
NITRATO
DE SODIO (nitrato de Chile; NaNO3):
sólido blanco que se forma por la neutralización del ácido nítrico
con carbonato de sodio (Na2CO3)
o hidróxido de sodio (NaOH). Aparece en grandes cantidades en minas
de Sudamérica. Es muy soluble en agua y sus cristales son incoloros.
Por acción del calor se descompone formando nitrito de sodio (NaNO2)
y O2.
Se utiliza como fertilizante y como fuente de ácido nítrico y
nitratos.
NITRÓGENO(N):
Z= 7. Descubierto por : Daniel Rutherford. Origen: primero fue
denominado azoe por las palabras griegas a= privado, y zoe= carente
de vida. Luego fue sustituido por nitrógeno, por el mineral con el
que se prepara.
NIVELES
DE ENERGÍA:
una de las energías discretas que pueden tener un átomo o una
molécula de acuerdo con la teoría cuántica. En un átomo hay
ciertos estados definidos en los cuales pueden estar los e-
que corresponden a los niveles de energía electrónica del átomo.
De igual manera una molécula en vibración o en rotación puede
tener niveles discretos de energía vibracional o rotacional.
NOMENCLATURA:
Nomenclatura es una palabra que significa NOMBRE. En química es
necesario la utilización de nombres para poder reconocer todas las
sustancias. Por esta razón es que cada sustancia (ya sea un elemento
o un compuesto) va a tener su propio nombre y NO HABRA otra sustancia
que posea ese nombre. Por ello es que existe una organización
destinada ha abordar este tipo de tareas, es decir, identificar cada
sustancia con un nombre y que al hacerlo NO QUEPA DUDA de que se
trata de esa sustancia en TODO EL MUNDO. Esta
organización es la IUPAC (The International Unión of Pure and
Applied Chemistry). No
obstante esto hay muchas sustancias que presentan varios nombres por
una cuestión histórica. Por ejemplo; lo que ahora se conoce como
óxido de cobre (II), antes se lo conocía como óxido cúprico. Aún
así estas dos formas de nombrarlo son correctas, por más que la
IUPAC disponga que se llame de la primera forma. Otras de las cosas
de las cuales se ocupa esta organización es de unificar los
criterios a la hora de escribir las fórmulas químicas de los
elementos y los compuestos. Por ejemplo, antes la sal de mesa cloruro
de sodio se escribía en símbolos de la siguiente manera: ClNa,
ahora, a causa de lo dispuesto por la IUPAC se debe escribir NaCl.
NOMENCLATURA
DE COMPUESTOS:
Lavoisier propuso que el nombre de un compuesto debía describir su
composición, y es esta norma la que se aplica en los sistemas de
nomenclatura química. Para los efectos de nombrar la gran variedad
de compuestos químicos inorgánicos, es necesario agruparlos en
categorías de compuestos. Una de ellas los clasifica de acuerdo al
número de elementos que forman el compuesto, distinguiéndose así.
(1) los compuesto binarios y (2) los compuestos ternarios.
NO
METALES CARACTERÍSTICAS:
Son malos conductores del calor y la electricidad. No tienen brillo.
En estado sólido son frágiles. Pueden ser sólidos, líquidos o
gaseosos. A los que están próximos a la línea que los divide se
les llama metaloides.
NORMALIDAD
(N):
Unidad química de concentración. Concentración de una
solución en Nº de equivalentes gramo de soluto por litro de
solución.
NORMAS
DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO:
Cuando
se trabaja en un laboratorio existe el peligro potencial de un
ACCIDENTE, en virtud de las sustancias y elementos que se utilizan, y
la posibilidad de cometer algún error al realizar un experimento.
sustancia
peligrosa + error humano = accidente Por
eso, cuando se trabaja en el laboratorio, deben tenerse presente una
serie de reglas, normas o consejos que disminuyen y en algunos casos
logran evitar los accidentes..-
el lugar de trabajo debe estar en orden.-.- Seguir todas las
indicaciones dadas por el Profesor o en la guía de trabajo.- .-
Estudiar cada experiencia antes de clase. Se ahorra tiempo y se
evitan errores y accidentes. .- El laboratorio es un lugar para
trabajar con seriedad. - Evitar los desplazamientos bruscos e
innecesarios.- .- Mantener silencio, hablar en voz baja y solo lo
necesario. -.- Comunicar los accidentes al profesor o ayudante de
laboratorio.- Trabajar con precaución. Avisar al profesor o ayudante
de laboratorio cualquier anormalidad. - .- Al calentar un tubo de
ensayos, no mirar al interior del tubo durante el calentamiento, ni
apuntar la boca del tubo de ensayo hacia. otra persona..- .- Para
percibir el olor de las sustancias gaseosas, mueva lentamente la mano
sobre la boca del recipiente y aspire con precaución.- -
Mantener las sustancias inflamables lejos de las llamas de los
mecheros, y no calentarlas a fuego directo.- En la preparación de
ácidos diluidos, nunca agregue agua sobre un ácido. (No dar de
beber al ácido)- Los productos deben mezclarse en pequeñas
cantidades y despacio..- Tira los residuos sólidos al basurero, no
en las bachas..- No comer, ni beber en el laboratorio.- Colocar los
aparatos y reactivos lejos del borde de la mesada. .- Trabajar
siempre en ambiente bien ventilado..- No usar aros, cadenas colgantes
ni pulseras y recogerse el cabello. Los zapatos deben ser cerrados y
con suela de goma. .- Al armar un equipo, vigilarlo constantemente.
No dejar funcionando.- No pipetear nunca líquidos corrosivos o
venenosos. (Usar pro pipeta).- Contar con un botiquín que tenga lo
mínimo necesario para primeros auxilios. .- Conocer los pasos a
seguir en cada caso de accidente, y terminar siempre con la
intervención de un profesional de la medicina. .- Ante el contacto
de sustancias corrosivas con piel y/u ojos, lavar inmediatamente con
abundante agua, durante por lo menos 10´.- - Al finalizar el trabajo
práctico, dejar limpio y seco el material y el laboratorio.
NOTACIÓN
CIENTÍFICA:
Es
frecuente encontrarse con números muy grandes. Por eso suele
recurrirse a lo que se denomina “notación científica” o
“exponencial”. Se recurre generalmente a escribir los números
como potencias de base 10. Debe considerarse también
la denominada cifra significativa. Ej.
10.000. = 1 x 104;
0, 0000012 = 1,2 x 10 -6
NÚCLEO:
Región central de un átomo donde se encuentra concentrada casi toda
la masa del mismo. Está formado por protones y neutrones, a
excepción del átomo de H en la que su núcleo sólo está formado
por 1 P+.
NUMERO
ATOMICO (Z):
Número de cargas elementales positivas (protones) que contiene el
núcleo de un átomo. Se representa con la letra Z. En un átomo
eléctricamente neutro, el No e- = Z. Los átomos con el mismo valor
de Z pero distinto A (isótopos) pertenecen al mismo elemento. El
elemento más ligero es el H, y tiene Z = 1. El elemento más pesado
que se encuentra en la naturaleza es el U, y tiene Z = 92. Existen
elementos con Z menor o igual a 106; algunos son naturales y otros se
han creado de manera artificial. Cuando el Z se escribe
explícitamente, por lo general se coloca antes y debajo del símbolo
que representa al elemento; por ejemplo, 1H, 92U
NÚMERO
CUÁNTICO AZIMUTAL “l”:
Toma valores desde 0 hasta n-1. Determina la forma espacial de la
zona en la cual es mayor la probabilidad de hallar al e-
. A estas zonas se las denomina ORBITALES.
NÚMERO
CUÁNTICO MAGNÉTICO “m”:
Indica la orientación de los orbitales en los ejes cartesianos. Toma
valores desde –l pasando por cero hasta +l.
NÚMERO
CUÁNTICO PRINCIPAL “n”:
Determina la distribución radial media entre el electrón y el
núcleo. Indica los niveles de energía. Toma valores enteros 1, 2,
3, 4, 5, 6 y 7.
NÚMERO
CUÁNTICO SPIN “s”:
Indica el sentido de giro del electrón sobre si mismo. Puede tomar
dos valores: + 1/2 y – 1/2.
NÚMEROS
CUÁNTICOS: VALORES.
El primer número cuántico n (llamado a veces número cuántico
principal) corresponde a los diferentes niveles de energía
permitidos o niveles cuánticos; Los valores que toma son 1, 2, 3,
4,... Para n=1 se tiene el nivel de menor energía. En algunos casos
(por ejemplo en espectroscopia de rayos X) también se denotan como
K, L, M, N,... El segundo número cuántico l corresponde al momento
angular
del estado. Estos estados tienen la forma de armónicos esféricos. A
estos subniveles, se les asigna una letra, y hacen referencia al tipo
de orbital (s, p, d, f):
Valor
de l
|
Letra
|
Máximo
número
de electrones |
0
|
s
|
2
|
1
|
p
|
6
|
2
|
d
|
10
|
3
|
f
|
14
|
4
|
g
|
18
|
Los
valores que puede tomar l son: 0,..., (n-1), siendo n el número
cuántico principal.
El
tercer número cuántico, m, puede tomar los valores desde -l a l, y
por lo tanto hay un total de 2l+1 estados posibles. Cada uno de estos
puede ser ocupado por dos electrones con espines opuestos, lo que
viene dado por el número cuántico s(spin), que puede valer +1/2 o
-1/2. Esto da un total de 2(2l+1) electrones en total (tal como se
puede ver en la tabla anterior).
En
resumen, estos son los valores que pueden tomar los números
cuánticos:
Número
cuántico
|
Valores
posibles
|
n
|
1,
2, 3,...
|
l
|
0,...,
(n-1)
|
m
|
-l,...,
0,...,+l
|
s
|
-1/2,
+1/2
|
NÚMERO
DE AVOGADRO
es una constante cuyo valor numérico es igual a 6,023x10 23 mol.
Para comprender la relación entre la u.m.a. y su valor en gramos se
establecerá la siguiente comparación: una caja de naranjas cuya
masa es de 20 Kg. contiene 80 naranjas idénticas. Cada naranja
tendrá una masa de (20/80) Kg., es decir, 0,25 Kg. o 250 gramos.
Suponiendo que cada naranja contiene 10 gajos iguales, entonces, cada
gajo tendrá una masa de (250 g/10), es decir, 25 gramos. Así se
demuestra que cada gajo tiene una masa de 25 gramos. Razonando de
idéntica forma se halla la masa de una u.m.a.: 12 gramos de C
contienen 6,023x 10 23 (número de Avogadro) átomos de C. Por tanto,
cada átomo de C tendrá una masa de (12/ n A) grs. Como cada átomo
de C, contiene 12 u.m.a, a cada u.m.a le corresponde una masa de
((12/ n A)/12), o (1/ n A) grs. Es decir, 1 u.m.a. = (1/n A) gramos =
1,66 x 10-24
g = 1,66 x 10-27
Kg. Así, el número de Avogadro de unidades de masa atómica
equivalen a 1 gramo de masa, es decir, 1 gramo = 6,023 x 10 23
u.m.a.
NÚMERO
DE OXIDACION:
Es el número de e-
que un elemento toma, cede o comparte al pasar del estado libre al
combinado. Este término que se usa para caracterizar el poder que
tiene un elemento para combinarse con otros, lo que se mide por el
número de enlaces con otros átomos que un átomo de un elemento
dado forma por combinación química. De esta manera, en agua, H2O.
Ej. Cada átomo de H+1
y del O-2.
Los signos le confieren al elemento la capacidad de aceptar o ceder
electrones, Si un elemento tiene un Nº de oxidación positivo quiere
decir que cedió uno o más electrones a otro átomo y entonces el
átomo quedó con carga positiva (ya que los protones no se pueden
perder). Si el elemento tiene un Nº de oxidación negativo, esto
quiere decir que el mismo “ganó” electrones por parte de otro
átomo. Los números de oxidación de cada elemento son fijos, es
decir cada elemento tendrá siempre la misma capacidad de tomar o
ceder electrones. Por ejemplo: El Fe tiene 3 números de oxidación:
0, +2 y +3. 0 indica que el elemento se encuentra con todos sus
electrones. +2 indica que el átomo de Fe perdió 2 electrones y, +3
indica que perdió 3 electrones. El átomo Fe tendrá siempre estos
números de oxidación y no otros. El átomo de Cl tiene los
siguientes números de oxidación: -1, +1, +3, +5 y +7. Es decir que
el átomo de Cl puede ceder como tomar electrones dependiendo de las
circunstancias, es decir que dependerá de con quién esté
reaccionando y en que medio este reaccionando. Así cada elemento
tiene sus números de oxidación y estos están íntimamente
relacionados con la forma que tiene ese elemento de reaccionar con
otros elementos o compuestos.
NÚMERO
MÁSICO (A):
La suma de los protones y neutrones presentes en el núcleo de un
átomo, da como resultado un número entero que se denomina número
másico. Ese número es aproximadamente igual a la masa atómica.
O
ÓRBITA:
En el modelo de Niels Bohr, círculo descrito por los electrones. A
cada una se le asocia un sólo número cuántico "n".
Posteriores modelos atómico le permitieron ser elipses, apareciendo
otros números cuánticos (l y m)
Las
órbitas o niveles de energía tienen una distribución energética
creciente, a medida que se alejan del núcleo. A cada órbita le
corresponde un valor de energía determinado.
ORBITAL
ATÓMICO:
En física
y química
se denomina orbital a la zona del espacio que rodea a un núcleo
atómico
donde la probabilidad
de encontrar un electrón
es máxima, cercana al 90%.
ORBITAL
S.
ORBITALES:
LLENADO
Para obtener la configuración electrónica de un elemento, los
estados se van ocupando por electrones según la energía de estos
estados: primero se ocupan los de menor energía. Por el hecho de que
el estado 3d (n=3 y l=2) está más alto en energía que el 4s (n=4 y
l=0), existen los metales
de transición;
y como en el orbital d caben 10 electrones según la primera tabla (o
bien haciendo l=2 en 2(2l+1)=10), hay diez elementos en cada serie de
transición. Lo mismo ocurre con otros bloques de elementos que se
pueden ver en la tabla
periódica de los elementos.
Se suele emplear una regla mnemotécnica llamada "diagrama
de Möeller
" consistente en hacer una tabla en donde en la primera fila se
escribe 1s, 2s, 3s,..., en la segunda fila, saltándose una columna,
2p, 3p,... y así sucesivamente. Los primeros niveles que se van
llenando con electrones son los que quedan más a la izquierda y
abajo de la tabla, como indica el sentido de las flechas en el
diagrama:
Concretamente,
en el diagrama se llenan hasta el 3d, comenzando la primera serie de
transición. Si por ejemplo se quiere saber la configuración
electrónica del vanadio, con el diagrama obtendríamos:
1s²2s²2p63s²3p64s²3d³ En donde el primer número es el número
cuántico principal, la letra es el segundo (tipo de orbital) y el
superíndice es el número de electrones que están en ese nivel (los
términos anteriores se ordenan luego siguiendo el orden del número
cuántico principal). Por tratarse del vanadio hay que colocar 23
electrones. En un orbital s caben 2; en uno p, 6 y en uno d, 10. El
último orbital sólo tendría 3 electrones por lo que no estaría
lleno. Sin embargo, existen algunas excepciones de elementos que no
siguen totalmente esta regla, por ejemplo el cromo, con un electrón
más, 3d54s¹. Esto es debido a que la configuración electrónica
irregular es, en dichos casos, más estable que la teórica, ya que
mediante la regularidad los subniveles queden semi llenos o llenos.
Otra notación que se puede emplear es la de indicar ordenadamente el
número de electrones que hay en cada nivel, por ejemplo en el
silicio sería: 2 8 4.
OXIDACION:
Es la pérdida o cesión de-.
Es un proceso simultáneo, es decir si un elemento cede e-,
hay otro que acepta: (se
reduce)
OXIDASA:
es una enzima
que cataliza
un reacción de oxidación/
reducción
envolviendo oxígeno
molecular (O2)
como aceptor de electrones. En estas reacciones el oxígeno se reduce
a agua
(H2O)
o a peróxido
de hidrógeno
(H2O2).
Las oxidasas son una subclase de las oxidorreductasas.
Un ejemplo importante es la citocromo
C oxidasa,
una enzima esencial que permite a los organismos emplear oxígeno en
la generación de energía y que es el compuesto final de la cadena
de transporte de electrones
ÓXIDOS:
Son
un extenso grupo de compuestos binarios que resultan de la unión de
un metal o no metal con el oxigeno. Se clasifican en óxidos básicos
u óxidos metálicos y óxidos ácidos u no metálicos. Óxidos
básicos ó metálicos:
Son compuestos con elevado punto de fusión que se forman como
consecuencia de la reacción de un metal con él oxigeno. Esta
reacción es la que produce la corrosión
de los metales al estar expuesto al oxigeno del aire. Ej. formación
de un óxido metálico es la reacción del magnesio con él oxigeno,
la cual ocurre con mayor rapidez cuando se quema una cinta de
magnesio. La cinta de magnesio de color
grisáceo se torna en un polvo blanco que es el óxido de magnesio.
Ecuación: Magnesio + Oxigeno
Óxido de Magnesio
2
Mg + O2
2 MgO
Se
denominan Óxidos Básicos por que tienen la propiedad de reaccionar
con el agua y formar bases o hidróxidos. Ej.
Óxido
de Magnesio + Agua
Hidróxido de Magnesio
MgO
+ H2O
Mg(OH)2
Las
bases se pueden reconocer fácilmente a través de un cambio de color
en un indicador acido-básico como el papel tornasol. Las
disoluciones básicas tornan el papel tornasol rosado a un color azul
al entrar en contacto con ella. Óxidos
No Metálicos u Ácidos:
son compuestos de bajos puntos de fusión que se forman al reaccionar
un no metal con el oxigeno. Se denominan también anhídridos y
muchos de ellos son gaseosos. Ej., Carbono + Oxigeno
Dióxido de Carbono.
C
+ O2
CO2
Cuando
los óxidos no- metálicos reaccionan con el agua forman ácidos, por
lo que se le llaman también óxidos ácidos.
Ejemplo:
Dióxido de Carbono + Agua
Acido Carbónico
CO2
+ H2O
H2CO3
Los
Ácidos se pueden también reconocer por el cambio de color de un
indicador ácido-base como el papel tornasol. Las disoluciones ácidas
tornan el papel tornasol azul a un color rosado al entrar en contacto
con ella. Los ácidos producidos por la reacción de los óxidos no
metálicos con el agua se denominan Oxácidos debido a que contienen
Oxigeno.
OXIDO
DE CALCIO: (cal viva; CaO):
sólido blanco que se forma al calentar calcio con oxígeno o, por
descomposición térmica de carbonato de calcio. Se utiliza en
metalurgia extractiva, como agente secante y es intermediario en la
producción de Ca(OH)2
OXIDO
DE COBRE (I) (óxido cuproso Cu2O):
polvo rojo insoluble que se prepara calentando cobre con óxido de
cobre (II). Es un sólido covalente que se utiliza en la industria
del vidrio
OXIDO
DE COBRE (II) (óxido cúprico CuO):
sólido negro que se obtiene calentando nitrato, hidróxido o
carbonato de cobre (II). Es un óxido básico y reacciona con ácidos
diluídos para formar soluciones de sales de cobre (II). Se utiliza
en la obtención de O2.
OXIDO
DE MANGANESO (II) (óxido manganoso, MnO):
polvo verde que se obtiene calentando carbonato de Mn en ausencia de
aire. Es un óxido básico casi insoluble en agua. Se utiliza
finamente molido como sustancia secante.
OXIDO
DE MANGANESO (III) (óxido mangánico, Mn2O3):
polvo negro que se obtiene calentando sales de Mn (II) en el aire y a
800ªC. Se utiliza en metalurgia del hierro y del cinc.
OXIDO
DE MANGANESO (IV) (dióxido de manganeso, MnO2):
polvo negro que se obtiene calentando nitrato de Mn (II). Es
insoluble en agua. Es un poderoso agente oxidante. Se utiliza como
catalizador en la obtención del Cl en el laboratorio, como
despolarizador en pilas secas, y en la industria del vidrio.
OXÍGENO(O):
Z= 8.
Descubierto por : Joseph Priestley. Origen: de las palabras griegas
oxys= ácido y gennao= engendrar, que produce ácidos. Es un gas, más
denso que el aire, es incoloro, inodoro e insípido. Poco soluble en
agua. Se lo encuentra en la atmósfera en forma de O2
en estado gaseoso. Se encuentra en dos variedades alotrópicas O2
y O3.
También existe el O4 el cual aumenta en proporción con el descenso
de la temperatura. Reacciona directa o indirectamente con todos los
elementos de la naturaleza exceptuando el F, Au y Pt. La combinación
de un cuerpo con O2
recibe el nombre de combustión. Esta combinación puede ser
acompañada de un gran desprendimiento de calor. Uso: Se utiliza en
combustiones en las que se desea llegar a una temperatura más
elevada que si se utiliza aire. También para dar a los enfermos y
para abastecer de O2
a los tripulantes en los aviones ultrasónicos y naves espaciales.
El O se usa en los sopletes de soldar (mezclado con acetileno).
OZONO
(O3):
Se lo encuentra en la atmósfera en forma de O3
en estado gaseoso. Color: Azul claro gaseoso y azul oscuro licuado.
Olor: nauseabundo semejante al del cloro. Reactividad: Posee las
mismas propiedades químicas que el O2
solo que se producen mas enérgicamente. Es decir que oxidaciones con
O3
se producen mayor velocidad que con O2,
o en condiciones que con O2
no son apreciables.
Usos:
Se utiliza como desinfectante para la fabricación de aceites
secantes. Se usa como desinfectante y antiséptico en la purificación
de agua potable. Obtención: A partir de O2
por calentamiento (por un filamento de platino en contacto con aire
liquido) por radiación (por luz con 2.090 Å de long. de onda),
eléctricamente (por descarga eléctrica silenciosa).
OZONO:
LA CAPA DE La
capa de ozono se localiza en la estratosfera, aproximadamente de 15 a
50 Km. sobre la superficie del planeta. El ozono es un compuesto
inestable de tres átomos de oxígeno, el cual actúa como un potente
filtro solar evitando el paso de una pequeña parte de la radiación
ultravioleta (UV) llamada B que se extiende desde los 280 hasta los
320 nanometros (nm). La radiación UV-B puede producir daño en los
seres vivos, dependiendo de su intensidad y tiempo de exposición;
estos daños pueden abarcar desde eritemas a la piel, conjuntivitis y
deterioro en el sistema de defensas, hasta llegar a afectar el
crecimiento de las plantas y dañando el fitoplancton, con las
posteriores consecuencias que esto ocasiona para el normal desarrollo
de la fauna marina.
Hoy
se ha demostrado que la aparición del agujero de ozono, a comienzos
de la primavera austral sobre la Antártida, está relacionado con la
fotoquímica de los Clorofluorocarbonos (CFCs), componentes químicos
presentes en diversos productos comerciales como el freón,
aerosoles, pinturas, etc.
Como
se destruye la capa de Ozono: La
forma por la cual se destruye el ozono es bastante sencilla. La
radiación UV arranca el cloro de una molécula de clorofluorocarbono
(CFC). Este átomo de Cl, al combinarse con una molécula de O3 la
destruye, para luego combinarse con otras moléculas de ozono y
eliminarlas. El proceso es altamente dañino, ya que en promedio un
átomo de Cl es capaz de destruir hasta 100.000 moléculas de ozono.
Este proceso se detiene finalmente cuando este átomo de Cl se mezcla
con algún compuesto químico que lo neutraliza.
P
Se
utiliza para filtrar disoluciones, reteniendo los precipitados o
impurezas. Para utilizarlos con el embudo de butchner, se recortan al
tamaño de éste, cuidando de que todos los agujeros queden tapados.
Si es para filtrar con un embudo común, se les da forma cónica,
debiendo quedar en contacto con las paredes de éste y no superar su
altura
PAPEL
DE TORNASOL AZUL:
Indicador que en presencia de un ácido vira al rosado.
PAPEL
DE TORNASOL ROJO:
Indicador que en presencia de una base (hidróxido) vira al azul.
PARAFINA:
Sustancia
compuesta por hidrocarburos, sólida, opalina, inodora, menos densa
que el agua y fácilmente fusible, que se obtiene normalmente como
subproducto de la fabricación de aceites lubrificantes derivados del
petróleo y tiene múltiples aplicaciones industriales y
farmacéuticas: vela, aislante, envase de parafina.
PARTES
POR MILLON (p.p.m):
es
la unidad empleada usualmente para valorar la presencia de elementos
en pequeñas cantidades (traza) en una mezcla. Generalmente suele
referirse a porcentajes
en peso en el caso de sólidos
y en volumen en el caso de gases.
También se puede definir como «la cantidad de materia contenida en
una parte sobre un total de un millón de partes». Ej. Supongamos
que tenemos un cubo homogéneo de un metro de arista, cuyo volumen es
un metro cúbico (m3).
Si lo dividimos en «cubitos» de un centímetro de lado,
obtendríamos un millón de «cubitos» de un centímetro cúbico
(cm3
o cc). Si tomamos uno de esos «cubitos», del millón total de
«cubitos», tendríamos una parte por millón. Técnicamente, 1
p.p.m corresponde a 1µg/g ó 1µg/ml
PARTÍCULAS
SUBATÓMICAS:
Se
le denomina partícula a un cuerpo dotado de masa, y del que se hace
abstracción del tamaño y de la forma. Una partícula subatómica
es una partícula mas pequeña que un átomo, puede ser elemental o
compuesta. A principios del siglo XX, se realizo el descubrimiento de
unas partículas subatómicas llamadas protón, electrón y neutron,
estas están contenidas en el átomo. Tal vez uno pueda preguntarse
si estas partículas tan pequeñas pueden tener estructura; es
interesarse darse cuenta de que si tienen estructura. Para poder
definir una partícula subatómica es necesario conocer las
características de estas, las cuales describiremos a continuación.
Carga:
La
carga es una magnitud escalar (Solo se puede determinar su cantidad).
Spin:
Movimiento
de rotación sobre un eje imaginario. Los científicos han
desarrollado una teoría llamada El modelo Estándar que explica las
diferentes moléculas y sus complejas interacciones con solo: 6
Quarks y 6 Leptones. Las partículas subatómicas de las cuales se
sabe su existencia son: .- Bosón..-
Positrón.- Electrón.- Protón.- Fermión.- Neutrino.- Hadrón.-
Neutrón.- Leptón.- Quark.- Mesón
Las
partículas están formadas por componentes atómicos como los
electrones, protones y neutrones, (los protones y los neutrones son
partículas compuestas), estas están formadas de quarks. Los Quarks
se mantienen unidos por las partículas gluon que provocan una
interacción en los quarks y son indirectamente responsables por
mantener los protones y neutrones juntos en el núcleo atómico.
Bosón:
El
bosón es una partícula atómica o subatómica, de spin entero o
nulo, que cumple los postulados de la estadística de Bose-Einstein e
incumple el principio de exclusión de Paulli (establece que dos
electrones no pueden ocupar el mismo estado energético). Son bosones
las partículas alfa, los fotones y los nucleidos con un número par
de nucleones. El bosón recibe su nombre por Satyendra Nath Bose, un
científico Bengali responsable de su descubrimiento. Debido a su
spin, los bosones siguen la estadística Bose-Einstein, en donde
cualquier número de bosones puede compartir el mismo estado
cuantico. Los bosones no son realmente resistentes si se ubican en el
mismo lugar, estos mismos, tienen momentos intrínsecos angulares, en
unidades integrales de h/ (2
El
hecho de que los bosones puedan ocupar un estado cuantico les permite
comportarse de manera colectiva, y son responsables por el
comportamiento de los lásers y el helio superfluito. Fermión:
Es
una partícula perteneciente a una familia de partículas elementales
caracterizada por su momento angular intrínseco o spin. Los
fermiones son nombrados después de Enrico Fermi, en el modelo
estándar, existen dos tipos de fermiones elementales, que son: Los
quarks y los leptones. Según la teoría cuantica, el momento angular
de las partículas solo puede adoptar determinados valores, que
pueden ser múltiplos enteros de una determinada constante h
(Constante de Planck) o múltiplos semientereos de esa misma
constante. Los fermiones, entre los que se encuentran los electrones,
los protones y los neutrones, tienen múltiplos semienteros de h, por
ejemplo ±1/2h o ±3/2h. Los fermiones cumplen el principio de
exclusión.
El nucleo de un átomo es un fermion o boson, dependiendo de si el número total de sus protones y neutrones es par o impar respectivamente. Recientemente, los científicos han descubierto que esto causa comportamiento muy extraño en ciertos átomos cuando son sometidos a condiciones inusuales, tal como el helio demasiado frió.Quarks: El nombre genérico con que se designan los constituyentes de los hadrones. La teoría sobre los quarks se inicio a partir de los trabajos de Gell-Mann y Zweig (1966) y su existencia fue confirmada en 1977 (Por Fairbank y otros). La física dedicada al estudio de la naturaleza fundamental de la materia ha formulado un modelo estándar, capaz de explicar una serie de hechos e incapaz de dar respuesta a otros. Este modelo se basa en la actualidad en la hipótesis de que la materia ordinaria esta formada por dos clases de partículas, los quarks (que se combinan para formar partículas mayores) y los leptones, además de que las fuerzas que actúan entre ellas se transmiten mediante una tercera clase de partículas llamadas bosones, que ya explicamos anteriormente. El spin de los quarks es de ½, hay seis tipos distintos de quarks que los físicos han denominado de la siguiente manera: up, down, charm, strange, top, y bottom además de los correspondientes antiquarks. La carga eléctrica de los quarks es fraccionaria de la unidad fundamental de carga; así por ejemplo, el quark up tiene una carga fraccionaria igual a 2/3 de la unidad elemental. Los quarks no se encuentran libres en la naturaleza sino formando hadrones, estos se dividen en dos tipos: mesones: Formados por un quark y un antiquark. bariones: Formados por tres quarks. Además de las cargas ya mencionadas, los quarks tienen otra carga de color, que no tiene nada que ver con el color real de estas partículas, y que mantiene unidos a los quarks mediante la interacción fuerte, además de ser la responsable de la formación de estos hadrones. Esta interacción esta descrita por la cromo dinámica cuantica (QCD). Existen tres tipos de carga de color: roja, azul y verde. Los antiquarks presentan además cargas opuestas, antirroja, antiazul, y antiverde. Los quarks están unidos entre si mediante el intercambio de partículas virtuales mediadoras de la interacción fuerte: los gluones. Junto a los leptones, los quarks forman prácticamente toda la materia de la que estamos rodeados. El termino quark, fue propuesto por Murria Gell-Mann, sacado de una novela de James Joyce, Finegan’s wake, del verso Three Quarks for Mr. Mark. Leptón: Nombre que recibe cada una de las partículas elementales de spin igual a +1/2 y masa inferior a la de los mesones. Los leptones son fermiones entre los que se establecen interacciones débiles, y solo interacciones electromagnéticas si poseen carga eléctrica. Además, los leptones con carga eléctrica se encuentran casi siempre unidos a un neutrino asociado. Existen tres tipos de leptones: el electrón, el muon y el tau. Cada uno esta representado por un par de partículas. Una es una partícula masivamente cargada, que lleva el mismo nombre que su partícula, (Como el electrón). La otra es una partícula neutral casi sin masa llamada neutrino (tal como el electrón neutrino). Todas estas 6 partículas tienen antipartículas correspondientes (tales como el positrón o el electrón antineutrino). Todo los leptones cargados tienen una sola unidad de energía positiva o negativa (de acuerdo a si son partículas o antipartículas) y todos los neutrinos y antineutrinos tienen cero carga eléctrica. Los leptones cargados tienen 2 posibles giros de spin mientras que una sola helicidad es observada para los neutrinos (Todos los neutrinos son zurdos y los antineutrinos diestros). Los leptones obedecen a una simple relación conocida como la formula Koide. Cuando las partículas interactúan, generalmente el numero de leptones del mimo tipo (electrones y electrones neutrinos, muones y muones neutrinos, leptones tau y tau neutrinos) se mantienen igual. Este principio es conocido como la conservación del numero lepton. Hadrones: El hadron es una partícula subatómica compuesta de quarks, caracterizada por relacionarse mediante interacciones fuertes. Aunque pueden manifestar también interacciones débiles y electromagnéticas, en los hadrones predominan las interacciones fuertes, que son las que mantienen la cohesión interna en el núcleo atómico. Estas partículas presentan dos categorías: los bariones formados por tres quarks, como el neutron y el protón y los mesones, formados por un quark y un antiquark, como el pion.
La mayoría de los hadrones pueden ser clasificados con el modelo quark que implica que todos los números cuanticos de bariones son derivados de aquellos de valencia quark. Neutrino: Partícula nuclear elemental eléctricamente neutra y de masa muy inferior a la del electrón (posiblemente nula). El neutrino es un fermión; su espín es 1/2. Antes del descubrimiento del neutrino, parecía que en la emisión de electrones de la desintegración beta no se conservaban la energía, el momento y el espín totales del proceso. Para explicar esa incoherencia, el físico austriaco Wolfgang Pauli dedujo las propiedades del neutrino en 1931. Al no tener carga y poseer una masa despreciable, el neutrino es extremadamente difícil de detectar; las investigaciones confirmaron sus peculiares propiedades a partir de la medida del retroceso que provoca en otras partículas. Billones de neutrinos atraviesan la Tierra cada segundo, y sólo una minúscula proporción de los mismos interacciona con alguna otra partícula. Los físicos estadounidenses Frederick Reines y Clyde Lorrain Cowan, hijo, obtuvieron pruebas concluyentes de su existencia en 1956.La antipartícula del neutrino es emitida en los procesos de desintegración beta que producen electrones, mientras que los neutrinos se emiten junto con positrones en otras reacciones de desintegración beta. Algunos físicos conjeturan que en una extraña forma de radiactividad, llamada doble desintegración beta, dos neutrinos pueden, en ocasiones, fusionarse para formar una partícula a la que denominan "mayorón". Otro tipo de neutrino de alta energía, llamado neutrino muónico, es emitido junto con un muón cuando se desintegra un pión. Cuando un pión se desintegra, debe emitirse una partícula neutra en sentido opuesto al del muón para conservar el momento. La suposición inicial era que esa partícula era el mismo neutrino que conserva el momento en la desintegración beta. En 1962, sin embargo, las investigaciones demostraron que el neutrino que acompaña la desintegración de piones es de tipo diferente. También existe un tercer tipo de neutrino, el neutrino tau (y su antipartícula).Actualmente, la posibilidad de que los neutrinos puedan oscilar entre una forma y otra resulta de gran interés. Hasta ahora, las pruebas en ese sentido son indirectas, pero de confirmarse sugerirían que el neutrino tiene una cierta masa, lo que tendría implicaciones profundas para la cosmología y la física en general: esta masa adicional en el universo podría suponer que el universo no siga expandiéndose indefinidamente sino que acabe por contraerse. Aunque existen distintas interpretaciones, algunos científicos consideran que la información sobre neutrinos obtenida de la supernova SN 1987A apoya la idea de que el neutrino tiene masa.Mesón:
El nucleo de un átomo es un fermion o boson, dependiendo de si el número total de sus protones y neutrones es par o impar respectivamente. Recientemente, los científicos han descubierto que esto causa comportamiento muy extraño en ciertos átomos cuando son sometidos a condiciones inusuales, tal como el helio demasiado frió.Quarks: El nombre genérico con que se designan los constituyentes de los hadrones. La teoría sobre los quarks se inicio a partir de los trabajos de Gell-Mann y Zweig (1966) y su existencia fue confirmada en 1977 (Por Fairbank y otros). La física dedicada al estudio de la naturaleza fundamental de la materia ha formulado un modelo estándar, capaz de explicar una serie de hechos e incapaz de dar respuesta a otros. Este modelo se basa en la actualidad en la hipótesis de que la materia ordinaria esta formada por dos clases de partículas, los quarks (que se combinan para formar partículas mayores) y los leptones, además de que las fuerzas que actúan entre ellas se transmiten mediante una tercera clase de partículas llamadas bosones, que ya explicamos anteriormente. El spin de los quarks es de ½, hay seis tipos distintos de quarks que los físicos han denominado de la siguiente manera: up, down, charm, strange, top, y bottom además de los correspondientes antiquarks. La carga eléctrica de los quarks es fraccionaria de la unidad fundamental de carga; así por ejemplo, el quark up tiene una carga fraccionaria igual a 2/3 de la unidad elemental. Los quarks no se encuentran libres en la naturaleza sino formando hadrones, estos se dividen en dos tipos: mesones: Formados por un quark y un antiquark. bariones: Formados por tres quarks. Además de las cargas ya mencionadas, los quarks tienen otra carga de color, que no tiene nada que ver con el color real de estas partículas, y que mantiene unidos a los quarks mediante la interacción fuerte, además de ser la responsable de la formación de estos hadrones. Esta interacción esta descrita por la cromo dinámica cuantica (QCD). Existen tres tipos de carga de color: roja, azul y verde. Los antiquarks presentan además cargas opuestas, antirroja, antiazul, y antiverde. Los quarks están unidos entre si mediante el intercambio de partículas virtuales mediadoras de la interacción fuerte: los gluones. Junto a los leptones, los quarks forman prácticamente toda la materia de la que estamos rodeados. El termino quark, fue propuesto por Murria Gell-Mann, sacado de una novela de James Joyce, Finegan’s wake, del verso Three Quarks for Mr. Mark. Leptón: Nombre que recibe cada una de las partículas elementales de spin igual a +1/2 y masa inferior a la de los mesones. Los leptones son fermiones entre los que se establecen interacciones débiles, y solo interacciones electromagnéticas si poseen carga eléctrica. Además, los leptones con carga eléctrica se encuentran casi siempre unidos a un neutrino asociado. Existen tres tipos de leptones: el electrón, el muon y el tau. Cada uno esta representado por un par de partículas. Una es una partícula masivamente cargada, que lleva el mismo nombre que su partícula, (Como el electrón). La otra es una partícula neutral casi sin masa llamada neutrino (tal como el electrón neutrino). Todas estas 6 partículas tienen antipartículas correspondientes (tales como el positrón o el electrón antineutrino). Todo los leptones cargados tienen una sola unidad de energía positiva o negativa (de acuerdo a si son partículas o antipartículas) y todos los neutrinos y antineutrinos tienen cero carga eléctrica. Los leptones cargados tienen 2 posibles giros de spin mientras que una sola helicidad es observada para los neutrinos (Todos los neutrinos son zurdos y los antineutrinos diestros). Los leptones obedecen a una simple relación conocida como la formula Koide. Cuando las partículas interactúan, generalmente el numero de leptones del mimo tipo (electrones y electrones neutrinos, muones y muones neutrinos, leptones tau y tau neutrinos) se mantienen igual. Este principio es conocido como la conservación del numero lepton. Hadrones: El hadron es una partícula subatómica compuesta de quarks, caracterizada por relacionarse mediante interacciones fuertes. Aunque pueden manifestar también interacciones débiles y electromagnéticas, en los hadrones predominan las interacciones fuertes, que son las que mantienen la cohesión interna en el núcleo atómico. Estas partículas presentan dos categorías: los bariones formados por tres quarks, como el neutron y el protón y los mesones, formados por un quark y un antiquark, como el pion.
La mayoría de los hadrones pueden ser clasificados con el modelo quark que implica que todos los números cuanticos de bariones son derivados de aquellos de valencia quark. Neutrino: Partícula nuclear elemental eléctricamente neutra y de masa muy inferior a la del electrón (posiblemente nula). El neutrino es un fermión; su espín es 1/2. Antes del descubrimiento del neutrino, parecía que en la emisión de electrones de la desintegración beta no se conservaban la energía, el momento y el espín totales del proceso. Para explicar esa incoherencia, el físico austriaco Wolfgang Pauli dedujo las propiedades del neutrino en 1931. Al no tener carga y poseer una masa despreciable, el neutrino es extremadamente difícil de detectar; las investigaciones confirmaron sus peculiares propiedades a partir de la medida del retroceso que provoca en otras partículas. Billones de neutrinos atraviesan la Tierra cada segundo, y sólo una minúscula proporción de los mismos interacciona con alguna otra partícula. Los físicos estadounidenses Frederick Reines y Clyde Lorrain Cowan, hijo, obtuvieron pruebas concluyentes de su existencia en 1956.La antipartícula del neutrino es emitida en los procesos de desintegración beta que producen electrones, mientras que los neutrinos se emiten junto con positrones en otras reacciones de desintegración beta. Algunos físicos conjeturan que en una extraña forma de radiactividad, llamada doble desintegración beta, dos neutrinos pueden, en ocasiones, fusionarse para formar una partícula a la que denominan "mayorón". Otro tipo de neutrino de alta energía, llamado neutrino muónico, es emitido junto con un muón cuando se desintegra un pión. Cuando un pión se desintegra, debe emitirse una partícula neutra en sentido opuesto al del muón para conservar el momento. La suposición inicial era que esa partícula era el mismo neutrino que conserva el momento en la desintegración beta. En 1962, sin embargo, las investigaciones demostraron que el neutrino que acompaña la desintegración de piones es de tipo diferente. También existe un tercer tipo de neutrino, el neutrino tau (y su antipartícula).Actualmente, la posibilidad de que los neutrinos puedan oscilar entre una forma y otra resulta de gran interés. Hasta ahora, las pruebas en ese sentido son indirectas, pero de confirmarse sugerirían que el neutrino tiene una cierta masa, lo que tendría implicaciones profundas para la cosmología y la física en general: esta masa adicional en el universo podría suponer que el universo no siga expandiéndose indefinidamente sino que acabe por contraerse. Aunque existen distintas interpretaciones, algunos científicos consideran que la información sobre neutrinos obtenida de la supernova SN 1987A apoya la idea de que el neutrino tiene masa.Mesón:
Nombre
que recibe cada una de las partículas elementales sometidas a
interacciones fuertes, de espín nulo o entero y carga bariónica
nula. Los mesones, identificados por Powell en 1947 en los rayos
cósmicos y cuya existencia había sido postulada por Yukawa en 1935,
son partículas inestables, de masa generalmente comprendida entre la
de los electrones y la de los neutrones. Los más estables, cuya vida
media es del orden de la cienmillonésima de segundo, son los piones
y los kaones.
PARTÍCULAS
SUBATÓMICAS DESCUBRIMIENTO:
El verdadero desarrollo
se alcanzo con el estudio de las descargas eléctricas a través de
gases
erarecidos (a baja presión).
En 1964 Willian Crookes descubre una radiación
luminosa que se produce en un tubo de vidrio
que contenía un gas
a baja presión,
después de una descarga de bajo voltaje. Esta observación
origino la curiosidad necesaria para el descubrimiento de otros tipos
de radiaciones, tales como los rayos catódicos, rayos canales, rayos
X,
radio
actividad. Los rayos catódicos son una radiación
originada en el cátodo, después de aplicada una descarga de alto
voltaje. Viaja en línea recta hasta el ánodo, es altamente
energética, puede producir efectos mecánicos, y se desvían hacia
la placa positiva de un campo
eléctrico,
lo que demuestra su carga negativa. Las Partículas que
componen esta radiación se originan en cualquier gas,
lo que demuestra que son componentes atómicos y se les llamo
electrones. Los rayos canales son una luminosidad que viaja en
línea de recta en dirección
hacia el cátodo. Se desvía hacia la placa negativa del campo
eléctrico,
lo que demuestra que son de Naturaleza
positiva. Tiene un tamaño mayor que el haz de los rayos catódicos.
Se originan cuando el átomo pierde electrones para dirigirse hacia
el ánodo. Las partículas producidas en el gas Hidrogeno,
recibieron la denominación de protones. Rayos
X,
descubiertos por Roentgen en 1895, se producen en forma simultanea
con los catódicos y canales. Esta radiación impresiona una placa
fotográfica atravesando una cartulina negra, viaja en línea recta y
puede ionizar los gases
demuestra una naturaleza
neutra desde el punto de vista eléctrico, debido a que permanece
inalterable frente a un campo de naturaleza eléctrica. Esta
radiación ha sido ampliamente utilizada en la medicina
y en el estudio de la disposición de las partículas en los sólidos.
La Radioactividad es el alto contenido energético, capaz de
ionizar un gas, impresionar capaz fotográficas, destellos de luz
al incidir en elementos como el sulfuro de zinc (ZnS). A ser sometido
a la acción de un campo
magnético
se distinguen tres tipos: positivas, negativas y neutras. A finales
del siglo XIX se intensifico su estudio por Bequerel y los esposos
Curie.
PEPTIDASA:
Las peptidasas (antes conocidas como proteasas) son enzimas
que rompen los enlaces
peptídicos
de las proteínas.
Usan una molécula
de agua
para hacerlo y por lo tanto se clasifican como hidrolasas.
Las peptidasas se encuentran naturalmente en organismos vivos, donde
se usan para la digestión
molecular y la reducción de proteínas no deseadas. Las peptidasas
pueden romper ya sea enlaces peptídicos específicos (Proteólisis
limitada), dependiendo en la secuencia de aminoácidos
de la proteína, o pueden reducir un péptido completo a aminoácidos.
(proteólisis ilimitada). La función de las peptidasas es inhibida
por enzimas inhibidoras
de proteasas.
Los inhibidores de proteasas naturales no se deben confundir con los
inhibidores de proteasas usados en la terapia anti-retroviral.
Algunos virus, incluyendo al VIH,
dependen de las proteasas en sus ciclos reproductivos, es por eso que
los inhibidores de proteasas se desarrollan como métodos
antivirales. Como las peptidasas son en sí mismas péptidos, es
natural preguntarse si las peptidasas se pueden degradar. Es un hecho
conocido que muchas peptidasas se desdoblan a sí mismas. Esto puede
ser un método importante de regulación de la actividad de las
peptidasas. Clasificación
de las peptidasas
Las peptidasas, se clasifican de acuerdo con las similitudes de su
estructura tridimensional. Estas incluyen los Clan que contienen
todas las peptidasas que se han originado de un mismo ancestro
común
de peptidasas. Si la estructura tridimensional no está disponible,
la clasificación se hace basándose en el orden de los residuos
catalíticos de la cadena peptídica
y las secuencias que los flanquean. Serin
peptidasas
; Treonin
peptidasas
; Cistein
peptidasas
; Aspartil
peptidasas
; Metalopeptidasas
; Glutamil
peptidasas.
Entre los Clan se agrupan las Familias que es un grupo de peptidasas
homólogas. La homología se basa en similitudes significantes de las
secuencia de aminoácidos.
La Treonin y Glutamil peptidasas no fueron descritas hasta 1995 y
2004, respectivamente. El mecanismo usado para romper un enlace
peptídico implica hacer de un residuo del aminoácido que tenga
Cisteina y Treonina (peptidasas) o una molécula de agua (Aspartil,
Metalo- y Glutamil peptidasas) nucleofílicas, de modo que pueda
atacar al grupo carbonil del péptido. Un modo de hacer nucleófilos
es mediante una triada catalítica, en donde un residuo de histidina
es usado para activar la serina, cisteína o treonina como
nucleófilo. Función Las peptidasas estan presentes en todos los
organismos y constituyen del 1-5% del contenido del genoma. Estas
enzimas están implicadas en una multitud de reacciones fisiológicas
desde la simple digestión de las proteínas de los alimentos hasta
cascadas altamente reguladas (ejm.: cascada de coagulación
sanguínea, el sistema del complemento, vías de la apoptosis y la
cascada que activa la Profenoloxidasa del invertebrado). Las
peptidasas pueden romper enlaces peptídicos específicos
(proteólisis limitada), dependiendo de la secuencia de aminoácidos
de la proteína;
así como también derrumbar un péptido completo de aminoácidos
(proteólisis ilimitada).
PÉPTIDO:
es
una sustancia orgánica, en forma de gen, cuyas moléculas son
estructuralmente similares a las de las proteínas, aunque más
pequeñas y más livianas. Las diferentes clases de péptidos, que se
encuentran en la mayoría de los tejidos incluyen hormonas,
antibióticos, anti-microbianos y otros componentes que participan en
las funciones metabólicas de los organismos vivos.
El péptido Bin1b es el responsable de la maduración del semen, de su almacenamiento y de su protección. Basados en estas funciones, los investigadores trabajarán en el desarrollo de una droga que refuerce la acción anti-microbiana del péptido.
El péptido Bin1b es el responsable de la maduración del semen, de su almacenamiento y de su protección. Basados en estas funciones, los investigadores trabajarán en el desarrollo de una droga que refuerce la acción anti-microbiana del péptido.
PERÍODO:
Indica la cantidad de niveles de energía en que se hallan
distribuidos los electrones de un elemento. En la Tabla Periódica es
el ordenamiento horizontal de elementos. En cada período, las
propiedades varían gradualmente. La TP consta de 7 periodos.
PERMANGANATO
DE POTASIO:
(KMnO4)
sólido púrpura cristalino, que se usa como desinfectante, germicida
y como agente oxidante en reacciones químicas importantes.
PERÓXIDO
DE HIDRÓGENO:
El
peróxido de hidrógeno (H2O2),
es un compuesto
químico
con características de un líquido altamente polar, fuertemente
enlazado con el hidrógeno tal como el agua, que por lo general se
presenta como un líquido ligeramente más viscoso que éste. Es
conocido por ser un poderoso oxidante.
También conocido como agua oxigenada, es un líquido incoloro a
temperatura ambiente con sabor amargo. Pequeñas cantidades de
peróxido de hidrógeno gaseoso ocurren naturalmente en el aire. El
peróxido de hidrógeno es inestable y se descompone rápidamente a
oxígeno y agua con liberación de calor. Aunque no es inflamable, es
un agente oxidante
potente que puede causar combustión
espontánea
cuando entra en contacto con materia orgánica o algunos metales,
como el cobre, la plata o el bronce. El peróxido de hidrógeno se
encuentra en bajas concentraciones (3-9%) en muchos productos
domésticos para usos medicinales y como blanqueador de vestimentas y
el cabello. En la industria, el peróxido de hidrógeno se usa en
concentraciones más altas para blanquear telas y pasta de papel,
y al 90% como componente de combustibles
para cohetes
y para fabricar espuma de caucho y sustancias químicas orgánicas.
En otras áreas como en la investigación se utiliza para medir la
actividad de algunas enzimas como la catalasa.
PESO
ATÓMICO:
Número asignado a cada elemento químico para especificar la masa
promedio de sus átomos. Puesto que un elemento puede tener dos o más
isótopos cuyas masas difieren, el peso atómico de tal elemento
dependerá de las proporciones relativas de sus isótopos. La
composición isotópica de los elementos que se encuentran en la
naturaleza es casi constante, excepto en aquellos que ha producido la
radiactividad natural. El peso atómico se refiere a esta mezcla
natural. En 1960 se introdujo una unidad llamada masa nuclear
relativa, definida como 1/12 de la masa de C 12. Se representa con el
símbolo u; de este modo, 12C = 12u.
PESO
ESPECÍFICO:
Como
están constituidos por partículas, los fluidos -al igual que los
sólidos- tienen masa Por lo tanto, si se encuentran en un campo
gravitatorio, sobre ellos se ejerce la fuerza llamada peso.
El
peso de un líquido es fácilmente apreciable, pero el de un gas que
ocupe el mismo volumen que el líquido no lo es tanto.
Además,
dos líquidos diferentes que ocupen el mismo volumen manifiestan
pesos diferentes. En general, colocados en el mismo lugar y en las
mismas condiciones, iguales volúmenes de diferentes materiales
manifiestan pesos diferentes.
La
relación entre el módulo (P) del peso de una porción de cierto
material y el volumen (V) que ella ocupa se llama peso específico
(P.e.) de ese material. P.e = P/V
La
unidad que corresponde a p.e. en el SIMELA es N/m3;
sin embargo es más habitual expresarlo en Kg./dm3,
o en g/cm3
Así,
por ejemplo: • El peso específico del hierro puro es de 7,8
kg/dm3; por lo tanto un trozo de hierro cuyo volumen es de 1 dm3
pesa, a nivel del mar; 7,8 Kg., • El peso específico del agua, en
condiciones normales, es de 1 Kg./dm3, mientras que el del benceno,
en las mismas condiciones, es de 0,88 Kg./dm3 En esas condiciones, •
El peso específico del aire, al nivel del mar y a 20 °C, es de
0,0013 Kg./dm3, Esto significa que el aire contenido en un cubo de 10
cm. de arista pesa, en las condiciones señaladas, 1,3 gf.
PH:
En 1909
el químico
danés
Sørensen
definió el potencial hidrógeno
(pH) como el logaritmo
negativo de la concentración de los H+
:
pH
= -log [ah
]
Desde
entonces, el término pH ha sido universalmente utilizado por la
facilidad de su uso, evitando así el manejo de cifras largas y
complejas. En disoluciones diluidas en lugar de utilizar la actividad
del H+
, se le puede aproximar utilizando la concentración molar del H+
Ej. una concentración de [H+]
= 1 × 10–7
M es un pH= 7 ya que : pH = –log[10–7]
= 7
El
valor del pH varía 0 a 14 en disolución acuosa, siendo ácidas las
disoluciones con pH menores a 7, y básicas las que tienen pH mayores
a 7. El pH = 7 indica la neutralidad de la disolución (siendo el
disolvente agua). Se considera que p es un operador
logarítmico
sobre la concentración de una solución: p = –log[...] , también
se define el pOH,
que mide la concentración de iones OH-.
Puesto
que el agua está disociada en una pequeña extensión en iones OH–
y H+,
se tiene:
Kw
= [H+][OH–]=10–14
,
donde [H+]
es la concentración de H+,
[OH-]
la de iones oxhidrilos, y Kw es una constante conocida como producto
iónico del agua. Por lo tanto: log Kw. = log [H+]
+ log [OH–]
–14
= log [H+]
+ log [OH–]
14
= –log [H+]
– log [OH–]
pH
+ pOH = 14
Por
lo que se puede relacionar directamente el valor del pH con el del
pOH. En disoluciones no acuosas, o fuera de condiciones normales de
presión y temperatura, un pH de 7 puede no ser el neutro. El pH al
cual la disolución es neutra estará relacionado con la constante de
disociación del disolvente en el que se trabaje. Valores comunes de
pH: Solución de HCl
1 M: 0,0; Jugo
gástrico:
1,5; Zumo de limón:
2,4; Coca Cola:
2,5; Vinagre: 29; Zumo de naranja:
3,0; Cerveza:
4,5; Café:
5,0; Té:
5,5; Leche:
6,5; Agua
pura: 7,0; Saliva
humana:
6,9; Sangre:
7,4; Orina:
8,0; Jabón
de tocador: 9,5; Amoníaco:
11,5; Hipoclorito
de Na:
12,5; Hidróxido
de Na:
13,5.
PINZAS:
pueden ser metálicas, (se utilizan para retirar los crisoles de la
estufa, o para sujetar otros utensilios calientes), de madera (para
el calentamiento de tubos de ensayo) y recubiertas con material
antideslizante para sujetar material de vidrio en el soporte
universal.
Pinza
para balón pinza para crisol pinza de madera para
tubos
PIPETA:
La pipeta es un instrumento volumétrico
que permite medir líquidos con precisión. Suelen ser de vidrio.
Está formado por un tubo transparente que termina en una de sus
puntas de forma cónica, y tiene una graduación (invertida como la
bureta) indicando distintos volúmenes. Las hay de simple enrase, es
decir que se enrasa
una vez en los cero mililitros o la medida que corresponda, y luego
se deja vaciar completamente, mientras que otras, las denominadas de
doble enrase, además deberán enrasarse al llegar a la última
marca. La ventaja de estas últimas es que no pierden la precisión
si se les rompe la punta cónica. Para su uso, como todo material
debe estar limpio antes de ser utilizado y es importante que mientras
esté siendo usado con un reactivo o muestra dejarlo en el recipiente
para evitar confundirlo con otro. Además, al ser un material
volumétrico
no se lo debe someter al calor. Se introduce la pipeta (con la punta
cónica para abajo) en el recipiente del cual se desea sacar un
volumen determinado de líquido. Se coloca una pro
pipeta
(o pera de goma) en la punta libre y se hace ascender el líquido
por encima del aforo superior. Rápidamente se gradúa con la pro
pipeta o se saca la pera
de goma,
colocando el dedo índice obturando la punta, para evitar que
descienda. Se disminuye leve y lentamente la presión ejercida por el
dedo, hasta que el líquido comience a descender. Se vuelve a
presionar cuando el menisco del líquido llegó al valor requerido.
Si el líquido descendió demasiado, se vuelve a cargar la pipeta
sino, se transporta el líquido hasta su depósito final. Recordar
que no se debe forzar la caída de las últimas gotas, sino que éstas
deben quedar en la punta cónica de la pipeta
PIPETA
DE OSTWALD – FOLIN:
es semejante a una pipeta aforada, solo que la última gota debe
expulsarse soplando.
PIPETA
GRADUADA O DE MOHR:
pipeta recta y de diámetro interior uniforme; está graduada en
toda su longitud. Se calibra para verter un volumen variable que
corresponde a la diferencia entre los volúmenes leídos antes y
después de la entrega.
PIPETA
SEROLÓGICA:
pipeta graduada con graduaciones hasta la punta, La última gota se
expulsa soplando.
PISETA:
También
llamada frasco lavador. Es cilíndrico de plástico con pico largo.
Se utiliza para la limpieza de tubos
de ensayo
y vasos de precipitados.
PLATINO
(Pt):
Z= 78.
Descubierto por: Antonio de Ulloa; origen: parecido a la Plata.
POLARIDAD
DE LOS ENLACES:
En el caso de moléculas heteronucleares, uno de los átomos tendrá
mayor electronegatividad que el otro y, en consecuencia, atraerá mas
fuertemente hacia sí al par electrónico compartido. El resultado es
un desplazamiento de la carga negativa hacia el átomo más
electronegativo, quedando entonces el otro con un ligero exceso de
carga positiva. Por ejemplo, en la molécula de HCl la mayor
electronegatividad del cloro hace que sobre éste aparezca una
fracción de carga negativa, mientras que sobre el hidrógeno aparece
una positiva de igual valor absoluto. Resulta así una molécula
polar, con un enlace intermedio entre el covalente y el iónico.
POTASIO
(K):
Z= 19
elemento metálico, extremamente blando y químicamente reactivo.
Pertenece al grupo 1 (o IA). Es un metal alcalino. Fue descubierto y
nombrado en 1807 por el químico británico sir Humphry Davy. El
metal es blanco plateado y puede cortarse con un cuchillo. El isótopo
más abundante es el potasio 39. El metal se prepara por la
electrólisis del hidróxido de potasio fundido o de una mezcla de
cloruro de potasio y fluoruro de potasio. El metal se oxida en cuanto
se le expone al aire y reacciona violentamente con agua, produciendo
hidróxido de potasio e hidrógeno gas. Debido a que el hidrógeno
producido en la reacción con el agua arde espontáneamente, el
potasio se almacena siempre bajo un líquido, como el kerosén, con
la que no reacciona. Ocupa el octavo lugar en abundancia entre los
elementos de la corteza terrestre; se encuentra en grandes cantidades
en la naturaleza en minerales tales como el feldespato, o el nitrato
de Chile. El potasio está presente en todo el tejido vegetal y
animal, y es un componente vital de los suelos fértiles. Se usa en
las células fotoeléctricas. Algunos de los compuestos más
importantes del K son: El bromuro de potasio (KBr), un sólido blanco
formado por la reacción de hidróxido de potasio con bromo, se
utiliza en fotografía, grabado y litografía, y en medicina como
sedante. El cromato de potasio (K2CrO4),
un sólido cristalino amarillo. El nitrato de potasio (KNO3)
es un sólido blanco preparado por la cristalización fraccionada de
disoluciones de nitrato de sodio y cloruro de potasio, y se usa en
explosivos y fuegos artificiales, y para adobar carne. Se encuentra
en la naturaleza como nitrato de Chile. El sulfato de potasio (K2SO4)
es un sólido cristalino blanco, importante fertilizante de potasio
que se usa también para la preparación del sulfato de aluminio y
potasio o alumbre (KAl (SO4)2
) . El carbonato de potasio (K2CO3)
es un sólido blanco, llamado también potasa que se obtiene de la
ceniza de la madera u otros vegetales quemados, y también por
reacción del KOH con CO2.
Se usa para fabricar jabón blando y vidrio. El cloruro de potasio
(KCl) es un compuesto blanco cristalino llamado comúnmente cloruro
de potasa o muriato de potasa, y es un componente común de las sales
minerales de K, de las que se obtiene por volatilización. Es un
importante abono de potasio. El hidróxido de potasio (KOH), llamado
también potasa cáustica, es un sólido blanco que se disuelve con
la humedad del aire, se prepara por la electrólisis del KCl o por
reacción del K2
CO3
y el hidróxido de calcio (Ca(OH)2);
se usa en la fabricación de jabón.
POTENCIAL
DE IONIZACIÓN:
también llamada potencial de ionización, es la energía que hay
que suministrar a un átomo neutro, gaseoso, para arrancarle el
electrón más débil retenido. A + Energía (E.I.) ----> A+
+ e-
POTENCIAL
HIDRÓGENO (pH):
El
carácter ácido está dado por la concentración de H+, que desde
ahora representaremos como H3O+
(ya que el H+ no puede existir en estado libre). [H3O+]
los corchetes indican la concentración de una sustancia, (en este
caso representa la concentración del catión hidronio). pH
mayor o menor:
Si la [H3O+]
> 10-7
, entonces la solución es ácida, y pH < 7
Si
la [H3O+]
< 10-7
, entonces la solución es básica, y pH > 7. ¿Cómo
se calcula el pH, si conocemos la [H3O+]?
pH
= - Log [ H3O+]
Si
[ H3O+]=
10 -1
el pH vale 1 ; el carácter es ácido. Si [ H3O+]=
10 -2
el pH vale 2 ; el carácter es ácido. Si [ H3O+]=
10 -3
el pH vale 3 ; el carácter es ácido. Si [ H3O+]=
10 -4
el pH vale 4 ; el carácter es ácido. Si [ H3O+]=
10 -5
el pH vale 5 ; el carácter es ácido.
Si
[ H3O+]=
10 -7
el pH vale 7 ; el carácter es neutro. Si [ H3O+]=
10 -8
el pH vale 8 ; el carácter es básico. Si [ H3O+]=
10 -9
el pH vale 9 ; el carácter es básico. Si [ H3O+]=
10 -10
el pH vale 10 ; el carácter es básico. Si [ H3O+]=
10 -11
el pH vale 11 ; el carácter es básico. Si [ H3O+]=
10 -12
el pH vale 12 ; el carácter es básico. Si [ H3O+]=
10 -13
el pH vale 13 ; el carácter es básico. Si [ H3O+]=
10 -14
el pH vale 14 ; el carácter es básico.
POTENCIAL
O ENERGIA DE IONIZACIÓN: El
potencial de ionización es la energía que hay que suministrar a un
átomo neutro, gaseoso y en estado fundamental, para arrancarle el
electrón más débil retenido. Se puede expresar así:
Átomo
neutro gaseoso + Energía -----> Ion positivo gaseoso + e-
Siendo
esta energía la correspondiente a la primera ionización. El segundo
potencial de ionización representa la energía precisa para sustraer
el segundo electrón.Este segundo potencial de ionización es siempre
mayor que el primero, pues el volumen de un ion positivo es menor que
el del átomo y la fuerza electrostática es mayor en el ion positivo
que en el átomo, ya que se conserva la misma carga nuclear. El
potencial o energía de ionización se expresa en electrón-voltio,
julios o en Kilojulios por mol (kJ/mol). 1 eV = 1,6 . 10-19
culombios. 1 voltio = 1,6 . 10-19 julios. Si el potencial de
ionización de un átomo fuera 1eV, para ionizar un mol (6,02 . 1023
átomos) de dichos átomos serían necesarios 96,5 kJ. En los
elementos de una misma familia o grupo el potencial de ionización
disminuye a medida que aumenta el número atómico, es decir, de
arriba abajo. En los alcalinos, por ejemplo, el elemento de mayor
potencial de ionización es el litio y el de menor el francio. Esto
es fácil de explicar, pues el último electrón se sitúa en
orbitales cada vez más alejados del núcleo y, a su vez, los
electrones de las capas interiores ejercen un efecto de
apantallamiento de la atracción nuclear sobre los electrones
periféricos. En los elementos de un mismo período, el potencial de
ionización crece a medida que aumenta el número atómico, es decir,
de izquierda a derecha. Esto se debe a que el electrón diferenciador
o último de los elementos de un período está situado en el mismo
nivel energético, mientras que la carga del núcleo aumenta, por lo
que será mayor la fuerza de atracción, y, a su vez, el número de
capas interiores no varía y el efecto pantalla no aumenta. Sin
embargo, el aumento no es continuo, pues en el caso del Be y el N
se obtienen valores más altos que lo que podía esperarse por
comparación con los otros elementos del mismo período. Este aumento
se debe a la estabilidad que presentan las configuraciones s2 y s2
p3, respectivamente. La energía de ionización más elevada
corresponde a los gases nobles, ya que su configuración electrónica
es la más estable, y por tanto habrá que proporcionar más energía
para arrancar un electrón.
PRINCIPIO
DE CONSERVACIÓN DE LA MATERIA: El
científico francés considerado padre de la Química
moderna que midió cuidadosamente la masa de las sustancias antes y
después de intervenir en una reacción química, y llegó a la
conclusión de que la materia, medida por la masa, no se crea ni
destruye, sino que sólo se transforma en el curso de las reacciones.
Sus conclusiones se resumen en el siguiente enunciado: En una
reacción química, la materia no se crea ni se destruye, solo se
transforma. La equivalencia entre masa y energía descubierta por
Einstein obliga a rechazar la afirmación de que la masa convencional
se conserva, porque masa y energía son interconvertibles. De esta
manera se puede afirmar que la masa
relativística equivalente
(el total de masa material y energía) se conserva, pero la masa
en reposo
puede cambiar, como ocurre en aquellos procesos relativísticos en
que una parte de la materia se convierte en fotones.
La conversión en reacciones
nucleares
de una parte de la materia en energía radiante, con disminución de
la masa en reposo, se observa por ejemplo en la explosión de una
bomba
atómica,
o detrás de la emisión constante de energía que realizan las
estrellas.
Éstas últimas pierden masa pesante mientras emiten radiación.
PRINCIPIO
DE EXCLUSIÓN DE PAULI:
enunciado en 1925, y dice que: dos electrones de un átomo no pueden
tener un conjunto idéntico de números cuánticos.
PRINCIPIOS
DE INCERTIDUMBRE:
Para poder
estudiar las propiedades de un átomo y de sus partículas
constituyentes, es necesario iluminarlo; es decir lograr la
incidencia de luz sobre el; esto trae un cambio
en su contenido energético y, a s vez en la posición. En otras
palabras: el estudio del átomo lleva un error necesario que nos
impide hablar con certeza de la posición o contenido energético del
mismo. Esto imposibilita presentar un átomo como hasta el momento se
ha hecho, puesto que se puede describir un espacio donde es muy
probable encontrar un electrón, pero no se pude excluir la
posibilidad de que se encuentre en otro lugar. Según el principio de
incertidumbre no se puede conocer con exactitud la posición del
electrón ni su contenido energético. Esto obliga a usar un nuevo
término "probabilidad",
para la descripción
del átomo.
PRINCIPIO
DE INCERTIDUMBRE DE HEISENBERG:
la imposibilidad de hacer mediciones simultáneas de la posición y
el momento de una partícula subatómica (Ej. un e-)
con precisión limitada. La incertidumbre surge porque para detectar
la partícula, la radiación debe “rebotar” de ella y este
proceso interrumpe la posición de la partícula. Este principio no
es consecuencia de “error experimental”
PRINCIPIO
DE LE CHATELIER: Si
un sistema está en equilibrio y hay un cambio en las condiciones, el
equilibrio se ajusta para oponerse al cambio. El principio es
aplicable al efecto de la temperatura y la presión sobre las
reacciones químicas. Ej. El proceso de Haber para la síntesis de
amoníaco: N2
+ 3 H2
2NH3.Esta
reacción es exotérmica, por lo tanto, la reducción de la
temperatura desplaza el equilibrio hacia la producción de NH3
(ya que en esta dirección se produce calor). El aumento de la
presión también favorece la formación de amoníaco, porque esto
origina la reducción en el número total de moléculas (y por
consiguiente de presión)
PROBETA:
es un instrumento volumétrico,
que permite medir volúmenes superiores y más rápidamente que las
pipetas,
aunque con menor precisión. Está formado por un tubo generalmente
transparente de unos centímetros de diámetro, y tiene una
graduación desde 10 ml hasta 250 ml. La parte inferior es cerrada y
posee una base circular (ó hexagonal) de plástico que evita que la
probeta se caiga accidentalmente, mientras que la superior es abierta
(permite introducir el líquido a medir) la mayoría poseen un pico
vertedor. Hay probetas de vidrio (la mayoría) y también de
plástico. En este último tipo, es menos preciso; pero tiene
ciertas ventajas, como por ejemplo, no se rompe, y no es atacado por
el ácido
fluorhídrico
(HF). Como todo material de precisión, debe estar limpio antes de
ser utilizado. Además, al ser un material
volumétrico
no se lo debe someter a cambios bruscos ni a altas temperaturas.
PRODUCTOS:
Son las sustancias obtenidas en toda reacción química.
PROPIEDADES
EXTENSIVAS:
son aquellas que varían junto con la cantidad de materia. Ej.
longitud, peso, masa, volumen;
PROPIEDADES
INTENSIVAS:
son
las que no varían junto con la cantidad de materia. Ej. las
organolépticas (olor, color, sabor), punto de ebullición, punto de
fusión; densidad; peso específico;
PROPIEDADES
GENERALES DE LOS COMPUESTOS IÓNICOS:
En general, los compuestos con enlace iónico presentan puntos de
ebullición y fusión
muy altos, pues para separarlos en moléculas hay que deshacer todo
el edificio cristalino, el cual presenta una elevada energía
reticular.
PROPIEDADES
PERIÓDICAS Y NO PERIÓDICAS DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS:
Son
propiedades periódicas de los elementos químicos las que desprenden
de los electrones de cadena de valencia o electrones del piso más
exterior así como la mayor parte de las propiedades físicas y
químicas.
PROPIPETA:
Dispositivo de goma que se utiliza con la pipeta
para evitar succionar con la boca líquidos venenosos, corrosivos o
que emitan vapores. También se lo denomina Pera de goma de 3 vías.
PROPORCIONES
EN MASA EN LAS COMBINACIONES QUÍMICAS:
El
estudio de las cantidades en las que diferentes sustancias participan
en una reacción química fue objeto de la atención de los primeros
químicos. Junto con Lavoisier, Proust (1754-1826), Dalton
(1766-1844) y Richter (1824-1898) enunciaron diferentes leyes que en
conjunto se conocen como leyes ponderales o relativas al peso. La
utilización del concepto de peso en química sería sustituida más
adelante por el de masa, de modo que las leyes ponderales hacen
referencia a las proporciones en masa características de las
combinaciones químicas. Dichas leyes fueron enunciadas en su
mayoría, antes de que se dispusiese de un modelo atómico sobre la
constitución de la materia y contribuyeron notablemente a la
formulación por Dalton de dicho modelo.
PROPORCIONES
EN VOLUMEN EN LAS COMBINACIONES QUÍMICAS:
La importancia de la medida en el desarrollo de la química alcanzó
también a los volúmenes de las sustancias gaseosas en las
reacciones químicas. El químico francés Gay-Lussac estudió con
detalle algunas reacciones químicas entre gases tales como la
síntesis del vapor de agua y del amoníaco a partir de sus elementos
correspondientes. En todos los casos las proporciones de los
volúmenes de las sustancias guardaban una cierta regularidad que la
expresó en forma de ley.
PROTÓN:
es una partícula elemental con carga eléctrica positiva igual a
1,602 x 10-19
Coulomb y cuya masa es 1837 veces mayor que la del electrón , que
se encuentra formando parte de los átomos de todos los elementos.
PUNTO
DE EBULLICIÓN:
es la temperatura a la que la presión de vapor de un líquido es 1
atm. En el SI se mide en °K. Es
decir, iguala a la presión exterior. O, temperatura a la cual se
produce el pasaje de la fase líquida a la gaseosa. En el caso de
sustancias puras a una presión fija, el proceso de ebullición
ocurre a una sola temperatura; La temperatura permanece constante
hasta que todo el líquido cambie de estado.
El
punto normal de ebullición se define como el punto de ebullición a
una presión aplicada de 101.325 kilo Pascales (1 atm); es decir, la
temperatura a la cual la presión de vapor del líquido es igual a
una atmósfera. El punto de ebullición aumenta cuando se aumenta la
presión. El punto de ebullición no puede elevarse en forma
indefinida. Cuando aumenta la presión, la densidad de la fase
gaseosa aumenta hasta que, finalmente, se vuelve indistinguible de la
fase líquida con la que está en equilibrio; ésta es la temperatura
crítica,
por encima de la cual no existe una fase líquida clara. El He tiene
el p.e. más bajo (4.2º K) de los correspondientes a cualquier
sustancia, y el carburo de tungsteno, uno de los más altos (6300º
K).
PUNTO
DE FUSIÓN:
es
la temperatura a la que un elemento cambia de fase sólida a fase
líquida, a la presión de 1 atm. En el SI se mide en °K. O,
temperatura
a la cual un sólido pasa a líquido. En las sustancias puras, el p.
de f. ocurre a una sola temperatura y el aumento de temperatura por
la adición de calor se detiene hasta que la fusión es completa.
Los
puntos de fusión se han medido a una presión de 1 atm, (por lo
general 1 atm de aire). Al fundirse, todas las sustancias absorben
calor y la mayor parte se dilatan; en consecuencia, un aumento en la
presión eleva el punto de fusión. Algunas sustancias, de las cuales
el agua es el ejemplo más notable, se contraen al fundirse; así, al
aplicar presión al hielo a 0º C (32º F), se provoca su fusión.
Para producir cambios significativos en el p. f. se requieren grandes
cambios de presión.
En
soluciones de dos o más componentes el proceso de fusión ocurre
normalmente dentro de un intervalo de temperaturas y se hace una
distinción entre el p. f., la temperatura a la que aparece la
primera traza de líquido y el punto de congelamiento, es decir, la
temperatura más alta a la que desaparece la última traza de sólido,
o, en forma equivalente, si se está enfriando en vez de calentar, la
temperatura a la que aparece la primera traza de sólido.
R
RADIACIÓN
ELECTROMAGNÉTICA: energía
que se propaga por vibración de campos eléctricos y magnéticos. La
radiación electromagnética forma todo un espectro electromagnético
que depende de la frecuencia, y va desde rayos gamma de frecuencias
altas hasta ondas de radio de frecuencias bajas. La radiación
electromagnética se considera como ondas (ondas electromagnéticas)
o como corrientes de fotones. La frecuencia y la longitud de onda se
relacionan por: vλ = c; donde c es la velocidad de la luz. La
energía asociada depende de la frecuencia.
RADIACIÓN
UV-B. IMPACTO SOBRE LAS PERSONAS:
El
incremento de la radiación UV-B: Inicia y promueve el cáncer a la
piel maligno y no maligno. Daña el sistema inmunológico, exponiendo
a la persona a la acción de varias bacterias y virus. Provoca daño
a los ojos, incluyendo cataratas. Hace más severas las quemaduras
del sol y avejentan la piel. Aumenta el riesgo de dermatitis alérgica
y tóxica. Activa ciertas enfermedades por bacterias y virus.
Aumentan los costos de salud. Reduce el rendimiento de las cosechas.
Reduce el rendimiento de la industria pesquera. Daña materiales y
equipamiento que están al aire libre
RADIACTIVIDAD
Desintegración
de ciertos núclidos inestables con la emisión de radiación.
RADIACTIVIDAD
ARTIFICIAL:
Radiactividad inducida mediante el bombardeo de núcleos inestables
con partículas de lata energía. Ej. 27Al
+ 1 N
2411Na
+ 12He.
La ecuación representa el bombardeo de aluminio con neutrones
para producir un isótopo de sodio. Todos los elementos
transuránicos (desde Z=93 en adelante) son artificialmente
radiactivos porque no se encuentran en la naturaleza
RADIO
ATÓMICO:
El
radio atómico se define como la mitad de la distancia entre dos
núcleos de un mismo elemento unidos entre sí. Estas distancias se
calculan mediante técnicas de difracción de rayos X, neutrones o
electrones. Dentro de un mismo grupo, el radio atómico aumenta con
el valor de Z, es decir, hacia abajo, ya que el número de niveles
electrónicos aumenta en el mismo sentido. En los períodos cortos,
el radio atómico disminuye al aumentar el número atómico, pues el
electrón diferenciador se sitúa en el mismo nivel energético y la
carga nuclear va aumentando. Debido a esto, la carga nuclear atrae
con más fuerza, para igual distancia, a los electrones periféricos,
lo que produce la correspondiente disminución. En los períodos
largos la variación es más irregular, existiendo dos mínimos: uno
hacia el centro y otro en el halógeno correspondiente. Los elementos
del grupo 1 son los de mayor radio atómico.
RADIO
COVALENTE:
El radio covalente es la mitad de la distancia entre dos núcleos de
átomos iguales que están unidos mediante un enlace simple en una
molécula neutra.
RADIO
IÓNICO:
El
radio iónico es el radio que tiene un átomo cuando ha perdido o
ganado electrones, adquiriendo la estructura electrónica del gas
noble más cercano.
Ej.
Todos los elementos del grupo 1 (metales alcalinos) tienen una
configuración electrónica del tipo...ns1;
lo más fácil es que pierdan ese electrón del orbital del nivel
superior, más débilmente atraído por el núcleo, y que adquieran
la estructura electrónica del gas noble anterior. Por tanto, la
carga nuclear será mayor que la electrónica, con lo que el núcleo
atraerá con más fuerza a los electrones, y el radio iónico será
menor que el radio atómico.
Todo
lo contrario ocurre en los elementos del grupo 17(halógenos). En
éstos la configuración electrónica es del tipo...ns2
np5,
con lo que es más fácil que completen el orbital p ganando un
electrón, luego su carga nuclear será menor que la electrónica y
la atracción que ejercerá el núcleo sobre los electrones será
también menor. Por tanto, los radios iónicos, en este caso, son
mayores que los atómicos.
Generalizando:
los iones cargados negativamente (aniones) son siempre mayores que
los átomos de los que derivan, aumentando su tamaño con la carga
negativa; los iones positivos (cationes), son siempre menores que los
átomos de los que derivan, disminuyendo su tamaño al aumentar al
carga positiva.
RAYOS
CANALES:
partículas
con carga positiva que son atraídos por el electrodo negativo en un
tubo de Crookes. Están formados por iones positivos (cationes)
RAYOS
CATÓDICOS:
partículas de carga negativa que son atraídos por el electrodo
positivo (ánodo) o en un tubo de Crookes. Están formados por
electrones (e-).
REACCIÓN
ENDOTÉRMICA:
Es aquélla en la cual el sistema ABSORBE CALOR del medio
REACCIÓN
EXOTÉRMICA:
Es aquélla en la cual el sistema ENTREGA CALOR al medio
REACCION
QUIMICA:
Una molécula de una determinada sustancia pura constituye el
representante elemental de dicha sustancia, es decir, la cantidad más
pequeña de ella que posee todas sus propiedades químicas. Cuando
una sustancia dada, bajo ciertas condiciones, se transforma en otra u
otras con diferentes propiedades, se ha de pensar que algo ha
ocurrido a nivel molecular. De forma espontánea unas veces y
provocada otras, los átomos, que en número y proporciones fijas
forman unas moléculas determinadas, pueden desligarse unos de otros
por rotura de sus enlaces y reunirse nuevamente de diferente manera,
dando lugar, por tanto, a nuevas moléculas. El efecto conjunto de
estas transformaciones moleculares se traducirá en un cambio
observable de sustancia o cambio químico. Dicho proceso de
transformación recibe el nombre de reacción química. Con
frecuencia, sustancias formadas por iones participan en las
reacciones químicas. En las reacciones químicas la sustancia o
sustancias iniciales se denominan reactivos y las finales productos;
el proceso de transformación se representa mediante las llamadas
ecuaciones químicas en la forma:
reactivos
..reacción
-
productos
química
Tanto
los reactivos como los productos se escriben mediante sus fórmulas
correspondientes. La flecha indica el sentido de la transformación.
Si es posible conviene indicar en la ecuación química el estado
físico de reactivos y productos, el cual se suele expresar mediante
las siguientes abreviaturas situadas a continuación de la fórmula
química: (s) sólido, (l) líquido, (g) gas, (aq) solución acuosa.
Cada uno de los símbolos químicos que aparecen en la ecuación no
sólo constituye la abreviatura del nombre del elemento
correspondiente, sino que además representa un átomo de dicho
elemento. Análogamente sucede con la fórmula de un compuesto, la
cual designa a dicho compuesto y muestra los átomos (o los iones)
que componen su molécula (o su agregado iónico elemental) así como
la relación numérica entre ellos. Esta forma simbólica de escribir
las reacciones químicas constituye, por tanto, la descripción de
las transformaciones a nivel molecular que aquéllas implican. La
representación visual de tales procesos puede efectuarse recurriendo
a modelos que reproducen la estructura aproximada de la molécula o
del agregado iónico en cuestión. En este tipo de modelos, cada
esfera, con su correspondiente color, representa un átomo o un ion y
el conjunto describe la forma exterior de la molécula o del agregado
iónico. Tipos
de reacciones químicas: a)
Reacciones
de síntesis.
Se caracterizan porque los productos son sustancias más complejas,
desde un punto de vista químico, que los reactivos. La formación de
un compuesto a partir de sus elementos correspondientes es el tipo de
reacción de síntesis más sencilla. Así, el cobre, a suficiente
temperatura, se combina con el azufre para formar sulfuro de cobre
(I) según la reacción:
2Cu(s)
+ S(s)
------------
Cu2
S(s)
Cobre
Azufre calor sulfuro de cobre (I)
b)
Reacciones
de descomposición.
Al contrario que en las reacciones de síntesis, los productos son en
este caso sustancias más sencillas que los reactivos. Así, cuando
el carbonato de cobre se calienta fuertemente se descompone según la
reacción:
CuCO3(s)
---------------
CuO(s))
+
CO2(g)
Carbonato
calor óxido de dióxido de
de
Cobre(II) cobre (II) Carbono
c)
Reacciones
de sustitución ó desplazamiento.
Tienen lugar cuando siendo uno de los reactivos una sustancia simple
o elemento, actúa sobre un compuesto desplazando a uno de sus
elementos y ocupando el lugar de éste en la correspondiente
molécula. Así las reacciones de ataque de los metales por los
ácidos llevan consigo la sustitución del hidrógeno del ácido por
el metal correspondiente. Tal es el caso de la acción del ácido
clorhídrico sobre limaduras de hierro que tiene lugar en la forma:
Fe(s)
+
2HCl(aq)
---------------
FeCl2(s))
+
H2(g)
Hierro
ácido Cloruro de gas
Clorhídrico
hierro (II) Hidrógeno
d)
Reacciones
de doble sustitución o doble descomposición.
Se producen entre dos compuestos y equivalen a un intercambio o
sustitución mutua de elementos que da lugar a dos nuevas sustancias
químicamente análogas a las primeras. Así el sodio desplaza a la
plata en el nitrato de plata, pero es a su vez desplazado por aquélla
en el cloruro de sodio: NaCl + AgNO3
NaNO3
+ Agul.
REACCIÓN
FOTOQUÍMICA: reacción
inducida por la luz.Ej. el blanqueamiento de material de color.
REACCION
REDOX:
se refiere a los procesos de oxidación – reducción que se
conectan íntimamente ya que durante la oxidación por agentes
químicos, el agente oxidante se reduce y viceversa. Por lo tanto es
un proceso de oxidación que siempre va acompañado (simultáneamente)
por un proceso de reducción.
REACTANTES
o REACTIVOS:
Son las sustancias presentes antes que se produzca la reacción.
REACTIVO
LIMITANTE:
En toda reacción química las sustancias que participan
generalmente, no suelen estar en las proporciones exactas que
determina la reacción ajustada o balanceada En este caso, la
reacción se dará hasta que se acaba el reactivo que está en menor
cantidad (entendiéndose proporcionalmente). A este reactivo se le
denomina “reactivo limitante”.
REDUCCION
Es la ganancia de electrones, en una reacción redox.
REFRIGERANTE:
Se utiliza para condensar el vapor en las destilaciones. Para ello se
hace circular agua, en contracorriente, por la camisa exterior. Para
ofrecer un mayor superficie y aumentar el intercambio de calor, el
vapor circula a través de unos ensanchamientos (bolas). En otros
modelos, es a través de un serpentín, y a veces, simplemente un
tubo recto.
REGLA
DEL OCTETO ELECTRÓNICO:
Es una forma de afirmar la estabilidad que puede alcanzar ganando e-
hasta completar el octeto, formando un ion negativo. Mientras los
que tienen pocos electrones tienden a perder sus electrones formando
un Ion positivo. Se observa que los e- que intervienen en las
uniones químicas son los del último nivel. Para que un átomo sea
estable debe tener todos sus orbitales llenos (cada orbital con dos
electrones, uno de spin +1/2 y otro de spin -1/2) Por ejemplo, el O,
que tiene configuración electrónica 1s², 2s², 2p4, debe llegar a
la configuración 1s², 2s², 2p6 con la cual los niveles 1 y 2
estarían llenos. Entonces el O tendrá la tendencia a ganar los 2
electrones que le faltan, por esto se combina con 2 hidrógenos (en
el caso del agua, para poner un ejemplo), que cada uno necesita 1
electrón (el cual recibe del oxígeno) y otorga a dicho átomo 1
electrón cada uno. De este modo, cada hidrógeno completó el nivel
1 y el oxígeno completó el nivel 2.
RELACIÓN
MOLAR:
Es
el cociente entre el número de moles de cualquier par de especies
implicadas en una reacción química; sirve como factor de conversión
para pasar del número de moles de una sustancia al número
correspondiente de otra en una reacción química.
RENDIMIENTO
TEÓRICO, REAL Y PORCENTUAL:
El
rendimiento
teórico
es la cantidad calculada de producto que se puede obtener a partir de
determinada cantidad de reactivo, de acuerdo con la ecuación
química. El
rendimiento
real
es la cantidad de producto que se obtiene al final. Y el rendimiento
porcentual
es la relación del rendimiento real al teórico multiplicada por
100.
RESISTENCIA:
Se denomina resistencia eléctrica, R, de una sustancia, a la
oposición que encuentra la corriente
eléctrica
durante su recorrido. Su valor viene dado en ohmios,
se designa con la letra griega omega
mayúscula (Ω), y se mide con el Óhmetro.
También se define como la propiedad de un objeto o sustancia de
transformar energía eléctrica en otro tipo de energía de forma
irreversible, generalmente calor. Esta definición es válida para la
corriente
continua
y para la corriente
alterna
cuando se trate de elementos resistivos puros, esto es, sin
componente inductiva.
De existir estos componentes reactivos, la oposición presentada a la
circulación de corriente recibe el nombre de imperancia.
Según sea la magnitud de esta oposición, las sustancias se
clasifican en conductoras,
aislantes
y semiconductoras.
Existen además ciertos materiales en los que, en determinadas
condiciones de temperatura, aparece un fenómeno denominado
superconductividad,
en el que el valor de la resistencia es prácticamente nulo.
RESONANCIA:
Una
extensión interesante de la estructura de Lewis, llamada resonancia,
se encuentra por ejemplo en los iones nitrato, NO3-.
Cada N tiene originalmente cinco electrones de valencia, cada O tiene
seis, y uno más por la carga negativa, suman un total de 24 (5 + (3
x 6) + 1) electrones para cuatro átomos. Esto proporciona un
promedio de 6 e-
por átomo, por tanto, si se aplica la regla del octeto de Lewis,
debe producirse un enlace covalente. Se sabe que el átomo de N ocupa
una posición central rodeado por los tres átomos de oxígeno, lo
que proporcionaría una estructura de Lewis aceptable, excepto porque
existen tres estructuras posibles. En realidad, sólo se observa una
estructura. Cada estructura de resonancia de Lewis sugiere que debe
haber dos enlaces simples y uno doble. Sin embargo, los experimentos
han demostrado que los enlaces son idénticos en todos los sentidos,
con propiedades intermedias entre las observadas para los enlaces
simples y los dobles en otros compuestos. La teoría moderna sugiere
que una estructura de electrones compartidos localizados, tipo Lewis,
proporcionaría la forma y simetría general de la molécula más un
grupo de electrones deslocalizados (representados por puntos) que son
compartidos por toda la molécula.
S
SACABOCADOS:
es el instrumento utilizado para perforar tapones de goma o de
corcho. Viene en seis medidas diferentes.
SACAROSA
(caña de azúcar C12H22O11):
azúcar de origen vegetal. Comercialmente se lo extrae de la caña
de azúcar y de la remolacha. Es un disacárido formado de una
unidad de glucosa y otra de fructosa. Se hidroliza en una mezcla de
fructosa y glucosa por la enzima invertasa. Puesto que esta mezcla
tiene una rotación óptica diferente (levo rotatoria) a la sacarosa
original, se le llama azúcar
invertida.
SALES:
Las
sales son compuestos iónicos formados por los cationes de las bases
y los aniones de los ácidos, se obtienen por reacción de los ácidos
con los metales, las bases u otras sales, y por reacción de dos
sales que intercambian sus iones. Las sales se clasifican de acuerdo
a las fuerzas de los ácidos y las bases de las cuales se derivan:
1.-
La sal de una base fuerte y de un ácido fuerte, Ej.,KCl, no se
hidroliza al ser disuelta en agua, y sus disoluciones son neutras.
2.- La sal de una base fuerte y de un ácido débil, Ej. Na2CO3,
sufre hidrólisis cuando se disuelve en agua, y sus disoluciones son
básicas. 3.- La sal de un ácido fuerte y una base débil, Ej.,
NH4Cl,
también sufre hidrólisis, y sus disoluciones son ácidas. Por lo
tanto, las sales en las que todos los H sustituibles de los ácidos
han sido sustituidos por iones metálicos o radicales positivos se
llaman sales neutras, Ej. NaCl. Las
sales que contienen átomos de H sustituibles son sales ácidas,
Ej., el carbonato ácido de sodio (bicarbonato de sodio), NaHCO3.
Las sales básicas son aquéllas que poseen algún grupo oxhidrilo,
por ejemplo el sulfato básico de aluminio,
Al(OH)SO4.
SALES
BINARIAS:
Estas sales son compuestos binarios que contienen un metal y un no
metal.Se les denomina utilizando el nombre del no-metal terminado en
el sufijo "uro" y colocando a continuación el nombre del
metal; mediante un número romano se indica el estado de oxidación
del metal cuando éste presenta más de una valencia. EJEMPLO:
Fórmula Nomenclatura tradicional Nomenclatura de Stock. KBr; bromuro
de potasio; bromuro de potasio. FeCl2;
cloruro ferroso; cloruro de fierro (II). FeCl3;
cloruro férrico; cloruro de Hierro (III). CuS sulfuro cúprico;
sulfuro de cobre (II).
SATURACIÓN:
Estado
de una solución que ya no admite más cantidad de la sustancia que
disuelve: la saturación de agua y azúcar no admite ni un gramo
sólido más.
SILICIO
(Si):
es un elemento químico metaloide o semi metálico. Su Z= 14, y
pertenece al grupo 14 (IVA) de la tabla periódica. Forma parte de la
familia de los carbonoideos. Es el segundo elemento más abundante en
la corteza terrestre después del oxígeno.
El
nombre Silicio deriva del latín silex (pedernal). Los compuestos
silíceos fueron ya de gran importancia en la prehistoria Las
herramientas y las armas hechas de pedernal; una de las variedades
del SiO2
fueron los primeros utensilios del hombre. En 1823 Berzelius obtuvo
silicio amorfo al hacer reaccionar tetrafluoruro de silicio sobre K
fundido. Al lavar el producto con agua, obtuvo un polvo pardo que era
silicio amorfo. A diferencia del C, no existe libre en la naturaleza.
Como dióxido se encuentra en varias formas de cuarzo: Cristal de
roca, Amatista, Cuarzo ahumado, Cuarzo rosa, y cuarzo lechoso. La
arena es en gran parte CO2
(sílice). La mayoría de las rocas, salvo las calizas, contienen Si:
ej. el feldespato (Si3O8KAl);
el asbesto (SiO3)4Mg3Ca;
la mica (SiO4)3H2KAl3;
etc. El silicio amorfo es un polvo pardo, mas activo químicamente
que la variedad cristalina. La silicona es la descomposición de los
haluros de silicio en alcohol.
SISTEMA
INTERNACIONAL DE MEDIDA (SI)
Unidades
básicas:
Magnitud | Nombre | Símbolo | |
Longitud | metro | m | |
Masa | kilogramo | Kg. | |
Tiempo | segundo | s | |
Intensidad de corriente eléctrica | ampere | A | |
Temperatura termodinámica | kelvin | K | |
Cantidad de sustancia | mol | mol | |
Unid. de longitud: metro (m) | El m es la longitud recorrida en el vacío por la luz en 1/299 792 458 segundos | ||
Unidad de masa | El kilogramo (Kg.) es igual a la masa del prototipo internacional del kilogramo | ||
Unidad de tiempo | El seg., es la duración de 9 192 631 770 periodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del Cs133. | ||
Unidad de intensidad .de corriente eléctrica | El ampere (A) es la intensidad de una corriente constante que manteniéndose en dos conductores paralelos, rectilíneos, de longitud infinita, de sección circular despreciable y situados a una distancia de un metro uno de otro en el vacío, produciría una F= 2·10-7N/m.. | ||
Unidad de temperatura termodinámica | El kelvin (K), unidad de temperatura termodinámica, es la fracción 1/273,16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua. | ||
Unidad de cantidad de sustancia | El mol es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas entidades elementales (átomos, moléculas, iones, electrones etc.) como átomos hay en 0,012 kg., de C 12. |
SISTEMA
MATERIAL:
Llamamos
sistema material a cualquier parte del Universo que se toma para su
estudio. Como los sistemas que podemos encontrar presentan distintas
características, los clasificamos de acuerdo con ellas. Podemos
tener así sistemas homogéneos, heterogéneos e in homogéneo. Los
sistemas son en general complejos y constan de uno o más materiales.
Cada material tiene características particulares que se llaman
propiedades. Existe un conjunto de propiedades que sólo dependen de
la naturaleza del material y que no varían junto con la cantidad.
Estas propiedades se llaman propiedades intensivas. Ej. el color, el
olor, el estado físico, el punto de ebullición, conductividad
eléctrica, etc. Además existen otras propiedades que dependen de la
cantidad del material. Estas propiedades se llaman propiedades
extensivas. Ej. el volumen, la masa, la superficie, etc.Cada una de
las porciones diferentes de un sistema heterogéneo se llama fase.
Los sistemas heterogéneos presentan discontinuidades o superficies
de separación entre fases. Cada fase es un sistema homogéneo porque
tiene propiedades intensivas idénticas en toda su extensión. Además
pueden existir otros sistemas materiales llamados sistemas in
homogéneos. Se parecen mucho a los sistemas heterogéneos, sólo que
no hay separación de fases pues la composición varía tan
gradualmente que no se puede distinguir. Ej. la atmósfera ya que las
capas que la componen no tienen una separación que pueda observarse
fácilmente. La composición de los gases de la atmósfera varía muy
gradual y lentamente.
SISTEMA
MATERIAL. COMPONENTES:
Se define como el menor numero de especies químicas diferentes e
independientes necesaria para describir la composición de las
diferentes fases del sistema. (Ej. Agua con azúcar disuelto forman
una sola fase, que está formada por dos componentes: azúcar y
agua.)
SODIO(Na):
Z= 11. Descubierto por: Humphry Davy. Origen: pues se obtuvo de la
sustancia llamada sosa.
SOLIDIFICACIÓN:
Es el cambio de estado que ocurre cuando una sustancia pasa del
estado LÍQUIDO al SÓLIDO, por disminución de la temperatura.
SÓLIDO:
Es uno de los cinco estados
de agregación de la materia.
Se caracteriza porque opone resistencia a los cambios de forma y
los cambios de volumen. La Física
de los sólidos es la disciplina que estudia las propiedades físicas
de los sólidos a partir de la estructura interna de los mismos. Esto
incluye los semiconductores
y la superconductividad.
Manteniendo constante la presión,
a baja temperatura los cuerpos se presentan en forma sólida tal que
los átomos se encuentran entrelazados formando generalmente
estructuras cristalinas,
lo que confiere al cuerpo la capacidad de soportar fuerzas sin
deformación aparente. Son, por tanto, agregados generalmente
rígidos, incomprensibles, duros y resistentes. Poseen volumen
constante y no se difunden, ya que no pueden desplazarse. Los sólidos
presentan propiedades específicas: Elasticidad:
Un sólido recupera su forma original cuando es deformado. Un
elástico o un resorte son objetos en los que podemos observar esta
propiedad. Fragilidad:
Un sólido puede romperse en muchos pedazos (quebradizo).Dureza:
Un
sólido es duro cuando no puede ser rayado por otro más blando. El
diamante
es un ejemplo de sólido con dureza elevada.
SÓLIDOS
AMORFOS:
Sólidos no cristalino con estructura ni ordenada ni definida.
SÓLIDOS:
CRISTALINOS:
sólidos
que se caracterizan por un ordenamiento regular de sus partículas.
SOLUBILIDAD:
Cantidad de sólido o soluto que se disuelve en una disolución
saturada a una determinada temperatura, se denomina solubilidad de un
soluto en ese líquido o disolvente a esa temperatura. La solubilidad
depende de la naturaleza del soluto y del solvente, y también de la
temperatura del sistema. En general, a medida que aumenta la
temperatura, también aumenta la solubilidad.
En
las soluciones líquidas, el proceso de disolución de un soluto
líquido o sólido, consiste en vencer las fuerzas de atracción de
los constituyentes de él (átomos, moléculas o iones) por parte de
los componentes del solvente y a la vez, reemplazar uno de los suyos,
por uno del soluto. Por lo tanto, es más soluble un soluto en un
solvente de características similares que en otro que no lo es, por
ejemplo, la sal común (Na Cl) está formada por cristales iónicos y
es por eso que es soluble en el agua, que es un solvente polar. En
cambio, el iodo molecular (I2)
que está formado por cristales moleculares, entre los cuales
solamente existen fuerzas de Van der Waals, es más soluble en
tetracloruro de carbono, que es un solvente apolar.
SOLUCION
ó DISOLUCIÓN:
Es todo sistema material homogéneo, presenta una fase homogénea
gaseosa, líquida o sólida que contiene más de una
sustancia. Cuando dos o más materiales se mezclan pueden formar
soluciones. Las soluciones son sistemas en los cuales no pueden
distinguirse sus componentes ni a simple vista ni con microscopio.
Ej. el alcohol, el vinagre, la lavandina. Todas ellas se preparan con
agua y otros materiales. Cuando un material está formado por
partículas idénticas y en la misma proporción se llama sustancia.
Ej. el azúcar, el hierro y la sal son sustancias. Por el contrario,
la madera o el cemento no son sustancias. Resumiendo: Las soluciones
son sistemas homogéneos compuestos por más de una sustancia. Todas
las soluciones están formadas por al menos un soluto y un solvente.
Las soluciones son mezclas homogéneas entre solutos y solventes. El
soluto es el que se disuelve en el solvente. El solvente debe
encontrarse siempre en mayor cantidad, excepto el agua.
SOLUCIONES
BINARIAS:
Estas
disoluciones están formadas por dos componentes: 1)
Solvente:
es el medio de dispersión.2) Soluto:
es el componente disperso. La concentración de soluto en la
solución, se puede expresar de diferentes modos: a) Porcentaje peso
/ peso o masa/masa (% P/P); Indica la masa de soluto ( o solvente
) ,expresada en gramos, que hay en 100 [ g ] de solución; b)
Porcentaje peso / volumen o masa / volumen (%P/V): Indica la masa
de soluto ( o solvente ), expresada en gas,,que hay en 100 [ ml ] de
solución. c ) Porcentaje volumen / volumen (V/V); Indica el
volumen de soluto ( o solvente ), expresado en mililitro, que hay en
100 [ ml ] de solución; d ) Fracción molar ( c
); Es el cociente entre el número de moles de soluto ( o solvente )
y el número total de moles. e) Molaridad (M): Indica el número de
moles de soluto que hay en 1000 [ ml ] de solución; f ) Molalidad
( m ): Indica el número de moles de soluto que hay por cada
1000 [ g ] de solvente. g) Normalidad (N): Indica el número de
equivalentes gramo de soluto que hay en 1000 [ml] de solución
SOLUCIONES
NO SATURADAS
son las que tienen menor cantidad de soluto que la solución saturada
a esa temperatura.
SOLUCIONES
SATURADAS:
Las soluciones saturadas son las que tienen disuelto el máximo
posible de soluto a una cierta temperatura, para una determinada
cantidad de solvente.
SOLUTO:
Es la sustancia que se halla en menor proporción en una solución,
la cual se halla disuelta en el solvente.
SOLVENTE:
líquido capaz de disolver otros materiales (sólidos, líquidos o
gases) para formar una solución. Generalmente el solvente es el
componente principal (se halla en mayor cantidad) de la solución.
SOLVENTE
NO POLAR:
es el que no tiene un movimiento dipolar eléctrico permanente y que
por consiguiente tampoco tiene la propiedad de asociación
intermolecular con especies polares. Los solventes no polares son ,
por lo general, buenos solventes para solutos no polares. Ej. el
tetracloruro de carbono (CCl4),
el hexano (C6H14)
, el benceno (C6H6),
son buenos solventes para el Yodo.
SOLVENTE
POLAR:
es aquél en el cual las moléculas tienen un momento dipolar
entre moderado y alto y en los cuales son fácilmente solubles los
compuestos polares e iónicos. Ej. el agua es un buen solvente para
muchas especies iónicas, tales como el NaCl; KNO3;
o moléculas polares como los azúcares pero no disuelve la cera de
la parafina.
SOLVENTE
UNIVERSAL:
El agua es considerada como el solvente universal por su gran
capacidad de disolver a gran variedad de sustancias. Ej., disuelve a
la sal de mesa (cloruro de sodio), mediante un proceso denominado
SOLVATACIÓN.
SOPORTE
UNIVERSAL:
es un elemento
metálico que se utiliza para armar aparatos.
Está formado por una base en de rectángulo, y desde el centro de
uno de los lados, tiene una varilla cilíndrica que sirve para
sujetar otros elementos a través de nueces y doble
nueces.
SUBLIMACIÓN:
Es el cambio de estado que ocurre cuando una sustancia pasa del
estado GASEOSO al SÓLIDO, por disminución de la temperatura, sin
pasar por el estado líquido intermedio.
SULFATO
DE COBRE (II) (sulfato cúprico CuSO4):
sólido cristalino azul por estar penta hidratados (CuSO4
5H2O).
Se obtiene industrialmente haciendo pasar aire por una mezcla
caliente de ácido sulfúrico diluido y cobre metálico. Es soluble
en agua. El sulfato de Cu(II) anhidro es blanco extremadamente
higroscópico, y se vuelve azul al absorber agua. Se utiliza como
preservativo de madera, como fungicida y en la industria de tintura y
electro plastia.
SULFATO
DE SODIO:
(Sulfato sódico, Na2SO4),
es una sustancia incolora, cristalina muy soluble en agua e
insoluble en la mayoría de los solventes orgánicos con excepción
de la glicerina.
Aplicaciones: El sulfato sódico anhidro tiene propiedades
higroscópicas
y por lo tanto es utilizado como desecante
en el laboratorio.
También se utiliza en la fabricación de la celulosa y como aditivo
en la fabricación del vidrio.
SULFITO
DE SODIO (Na2SO3):
sólido blanco formado por la reacción de la cantidad exacta de SO2
con Na2CO3
ó NaOH. Es soluble en agua y se cristaliza en cristales incoloros.
SUPERÓXIDO
DISMUTASA:
Estructura
de la unidad monomérica de superóxido dismutasa 2 humana. La enzima
superóxido dismutasa (SOD) cataliza la dismutación
de superóxido
en oxígeno
y peróxido
de hidrógeno.
Debido a esto es una importante defensa antioxidante
en la mayoría de las células expuestas al oxígeno. Una de las
excepciones se da en Lactobacillus
plantarum
y en lactobacilli
relacionados que poseen un mecanismo diferente.
SUSTANCIA:
es toda porción de materia
que comparte determinadas propiedades
intensivas.
Se denomina sustancia
pura
(llamada así para distinguirla de una mezcla)
a todo aquel sistema
homogéneo
que posea un sólo componente.
Las sustancias puras pueden ser simples
o compuestas.
También se refiere a la unión de uno o más átomos iguales con
interacción química, es decir, que se encuentran enlazados con
fuertes lazos químicos, que no es posible separar de manera física.
Una sustancia
simple
es aquella sustancia pura que está formada por átomos
de un único elemento
en sus posibles estados
alotrópicos,
que no pueden descomponerse en sustancias más simples. Una sustancia
compuesta
es aquella sustancia pura en cuya composición encontramos varias
clases de átomos en una proporción constante
SUSTRATO:
En química,
un sustrato o substrato es una especie
química
que se considera, de forma explícita, objeto de la acción de otros
reactivos.
Por ejemplo, un compuesto
cuya transformación está afectada por un catalizador.
T
TABLA
PERIODICA:
Tabla
de los elementos escrita en orden secuencial de Z y dispuesta en
hileras horizontales (periodos) y columnas verticales (grupos), para
ilustrar las semejanzas que se dan en las propiedades de los
elementos como una función periódica de la secuencia. Cada
elemento, representado por un símbolo y número atómico, ocupa un
cuadro separado, y la disposición secuencial sigue el orden del
número atómico. La tabla divide los elementos en 18 grupos,
designados por encabezamientos numéricos en cada columna, y en siete
periodos. Dos hileras (lantánidos o tierras raras y actínidos)
ocupan posiciones especiales fuera del cuerpo principal de la tabla,
porque no pueden ser incluidos de manera adecuada en los periodos
seis y siete. Los elementos que siguen al laurencio (número atómico
103) se cree que se incluirán en un tercer grupo, el grupo
súper-actínido, fuera del cuerpo principal de la tabla periódica.
En general, los elementos de un mismo grupo exhiben un estado de
oxidación semejante. La tabla periódica efectúa también una
división en metales y no metales. Entre el área ocupada por los
elementos meramente metálicos y la ocupada por los no metales hay un
límite mal definido de elementos cuyas propiedades son
transicionales entre los elementos metálicos y los no metálicos. A
estos elementos indefinidos se los llama metaloides. Hay muchos otros
ejemplos del inmenso poder correlativo de la disposición de la tabla
periódica, a saber: potencial de oxidación, conductividad
eléctrica, punto de fusión, punto de ebullición, radio iónico,
potencial de ionización, afinidad electrónica, espectro óptico y
comportamiento magnético. Pocas sistematizaciones en la historia de
la ciencia pueden rivalizar con el concepto periódico como una
revelación total del orden del mundo físico. En el patrón rítmico
de las propiedades de los elementos, las unidades arquitectónicas
del universo no cambian en forma caprichosa o completamente nueva. De
descubrirse un elemento nuevo en el futuro, éste deberá ocupar un
lugar en el sistema periódico que esté de acuerdo con el orden y
exhibirá las propiedades características conocidas.
TABLA
PERIÓDICA Y ENLACE
QUÍMICO
- CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS:
El
descubrimiento de un gran número de elementos y el estudio de sus
propiedades puso de manifiesto entre algunos de ellos ciertas
semejanzas. Esto indujo a los químicos a buscar una clasificación
de los elementos no solo con objeto de facilitar su conocimiento
y su descripción,
sino, más importante, para las investigaciones
que conducen a nuevos avances en el
conocimiento
de la materia.
Primera
tentativa de clasificación:
Triadas de Döbereiner. Entre 1817 y 1829, J. W. Döbereiner,
profesor
de Química
de la Universidad
de Jena, expuso su ley
de las triadas, agrupando elementos con propiedades semejantes.
Segunda
tentativa de clasificación:
Ley de las octavas de Newlands. En 1864, el químico inglés
J. A. R. Newlands observó que dispuestos los elementos en orden
crecientes a sus pesos atómicos, después de cada siete elementos,
en el octavo se repetían las propiedades del primero y por analogía
con la escala
musical enunciaba su ley de las octavas. Tercera
tentativa de clasificación:
Sistema periódico de Mendelejeff. Fue el químico ruso Dimitri I.
Mendelejeff el que estableció la tabla
periódica
de los elementos comprendiendo el alcance de la ley periódica.
Tabla
Periódica: Los
primeros trabajos de Mendelejeff datan de 1860 y sus conclusiones
fueron los siguientes postulados: 1. Si se ordenan los elementos
según sus pesos atómicos, muestran una evidente periodicidad. 2.
Los elementos semejantes en sus propiedades químicas poseen pesos
atómicos semejantes (K, Rb, Cs). 3. La colocación de los elementos
en orden a sus pesos atómicos corresponde a su valencia. 4. Los
elementos más difundidos en la Naturaleza
son los de Z pequeño. Estos poseen propiedades bien definidas. Son
elementos típicos 5. El valor del peso atómico caracteriza un
elemento y permite predecir sus propiedades. 6. Se puede esperar el
descubrimiento de elementos aún desconocidos. 7. En determinados
elementos puede corregirse el peso atómico si se conoce el de los
elementos adyacentes. La tabla periódica moderna consta de siete
períodos y ocho grupos. Períodos:
Ordenamiento horizontal de elementos.
Grupo
Ordenamiento vertical de elementos. Familia:
Grupo
de elementos que tienen propiedades semejantes. Ventajas
del sistema de Mendelejeff
1. Corrigió
los pesos atómicos y las valencias de algunos elementos por no tener
sitio en su tabla de la forma en que eran considerado hasta entonces.
2. Señaló las propiedades de algunos elementos desconocidos, entre
ellos, tres a los que llamó eka-boro, eka-aluminio,
y eka-silicio. 3. En 1894 Ramsy descubrió un gas
el que denominó argón. Es monoatómico, no presenta reacciones
químicas y carecía de un lugar en la tabla. Inmediatamente supuso
que debían existir otros gases
de propiedades similares y que todos juntos formarían un grupo. En
efecto, poco después se descubrieron los otros gases nobles y se les
asignó el grupo cero. 4. Todos los huecos que dejó en blanco se
fueron llenando al descubrirse los elementos correspondientes. Estos
presentaban propiedades similares a las asignadas por Mendelejeff.
Defectos
de la tabla de Mendelejeff: .-
No tiene un lugar fijo para el H. - Destaca una sola valencia. .- El
conjunto de elementos con el nombre de tierras raras o escasas
(lantánidos) no tiene ubicación en la tabla o es necesario ponerlos
todos juntos en un mismo lugar, como si fueran un solo elemento, lo
cual no es cierto. .- No había explicación posible al hecho de que
unos períodos contarán de 8 elementos: otros de 18, otros de 32,
etc. .- La distribución
de los elementos no está siempre en orden creciente de sus pesos
atómicos. - Tabla
periódica moderna: Actualmente
se
descubrió que las propiedades de los elementos no son función
periódica de los pesos atómicos, sino que varían periódicamente
con sus números atómicos o carga nuclear. He aquí la verdadera Ley
periódica moderna por la cual se rige el nuevo sistema: "Las
propiedades de los elementos son función periódica de sus números
atómicos". Modernamente, el sistema periódico se representa
alargándolo en sentido horizontal lo suficiente para que los
períodos de 18 elementos formen una sola serie. Con ello desaparecen
las perturbaciones producidas por los grupos secundarios. El sistema
periódico largo es el más aceptado; la clasificación de Werner,
permite apreciar con más facilidad la periodicidad de las
propiedades de los elementos.
TAMIZACIÓN:
método de separación de fases que se aplica a sistemas materiales
heterogéneos, formados por sólidos de diferentes tamaños, y donde
uno de ellos debe ser de menor diámetro que los orificios del tamiz
(Ej. harina y arroz)
TAPÓN
PERFORADO:
tapón de vidrio o de goma con un orificio central realizado con el
sacabocados. En el orificio se coloca el termómetro, o un tubo de
vidrio (recto o acodado)
TELA
METÁLICA CON AMIANTO:
Van colocadas encima del mechero, apoyadas en el trípode o sobre el
aro metálica que está sujeto al soporte universal. Sobre ellas se
coloca el recipiente que se quiere calentar, evitando así que la
llama le de directamente.
TEMPERATURA:
Por norma general, la rapidez de reacción aumenta con la temperatura
porque al aumentarla incrementa la energía
cinética
de las moléculas.
Con mayor energía
cinética,
las moléculas se mueven más rápido y chocan con más frecuencia y
con más energía.
El comportamiento de la constante
de velocidad
o coeficiente
cinético
frente a la temperatura puede ser descrito a través de la Ecuación
de Arrhenius,
por el cual el logaritmo
neperiano
de la constante de velocidad es inversamente proporcional a la
temperatura. Ln (k1/k2) = −(Ea/R)(1/T2−1/T1) Para un buen número
de reacciones químicas la velocidad se duplica aproximadamente cada
diez grados
centígrados.
La Ecuacion estaba mal planteada es (1/T2−1/T1)
TENSIÓN
SUPERFICIAL:
En el interior del líquido, todas las moléculas están rodeadas por
otras moléculas de líquido que la atraen, como todas las fuerzas de
atracción son iguales, es como si no se ejerciera ninguna fuerza
sobre ella, por lo que puede moverse libremente. En la superficie,
las moléculas sólo están rodeadas por el interior del líquido y
por su superficie, así que hay una fuerza neta sobre ellas que se
manifiesta en la tensión superficial, la fuerza mantiene unida la
superficie del líquido y hace que ésta se comporte como una lámina
que hay que romper para penetrar en el líquido. Debido a la
fortaleza de la tensión superficial, entrar en el seno del líquido
cuesta trabajo y algunos insectos pequeños pueden moverse por la
superficie del líquido sin hundirse en él. Ej. los mosquitos, las
chinches acuática etc.
TEORÍA
ATÓMICA DE DALTON:
Los átomos de un mismo elemento son todos iguales. Los átomos de
dos elementos distintos son diferentes. Cuando unos elementos se
combinan con otros, lo hacen en unas proporciones definidas. Los
átomos de los elementos no cambian en el transcurso de las
reacciones.
TEORÍA
CINÉTICA DE LOS GASES:
El
comportamiento
de los gases, enunciadas mediante las leyes anteriormente descriptas,
pudo explicarse satisfactoriamente admitiendo la existencia del
átomo. El
volumen de un gas:
refleja simplemente la distribución
de posiciones de las moléculas que lo componen. Más exactamente, la
variable macroscópica V representa el espacio disponible para el
movimiento de una molécula. La
presión de un gas,
que puede medirse con manómetros situados en las paredes del
recipiente, registra el cambio medio de momento lineal que
experimentan las moléculas al chocar contra las paredes y rebotar en
ellas. La
temperatura del gas
es proporcional a la energía cinética media de las moléculas, por
lo que depende del cuadrado de su velocidad.
La
reducción de las variables macroscópicas a variables mecánicas
como la posición, velocidad, momento lineal o energía cinética de
las moléculas, que pueden relacionarse a través de las leyes
de la mecánica de Newton,
debería de proporcionar todas las leyes empíricas de los gases. En
general, esto resulta ser cierto. La teoría
física
que relaciona las propiedades de los gases con la mecánica
clásica se denomina teoría cinética de los gases. Además de
proporcionar una base para la ecuación de estado del gas ideal. La
teoría cinética también puede emplearse para predecir muchas otras
propiedades de los gases, entre ellas la distribución estadística
de las velocidades moleculares y las propiedades de transporte
como la conductividad térmica, el coeficiente de difusión o la
viscosidad.
TEORÍA
CINETICO – MOLECULAR:
Esta
teoría describe el comportamiento y las propiedades de la materia en
base a cuatro postulados: 1.- La materia está constituida por
partículas que pueden ser átomos ó moléculas cuyo tamaño y forma
característicos permanecen el estado sólido, líquido ó gas. 2.-
Estas partículas están en continuo movimiento aleatorio. En los
sólidos y líquidos los movimientos están limitados por las fuerzas
cohesivas, las cuales hay que vencer para fundir un sólido ó
evaporar un líquido. 3.- La energía depende de la temperatura. A
mayor temperatura más movimiento y mayor energía cinética. 4.- Las
colisiones entre partículas son elásticas. En una colisión la
energía cinética de una partícula se transfiere a otra sin
pérdidas de la energía global. La teoría cinético molecular nos
describe el comportamiento y las propiedades de los gases de manera
teórica. Se basa en las siguientes generalizaciones. 1.- Todos los
gases tienen átomos ó moléculas en continuo movimiento rápido,
rectilíneo y aleatorio. 2.- Los átomos ó moléculas de los gases
están muy separados entre sí, y no ejercen fuerzas sobre otros
átomos ó moléculas alvo en las colisiones. Las colisiones entre
ellos o con las paredes son igualmente elásticas. Los gases que
cumplen estas condiciones se denominan ideales.
En realidad estos gases no existen, pero los gases reales presentan
un comportamiento similar a los ideales en condiciones de baja
presión alta temperatura. En general los gases son fácilmente
compresibles y se pueden licuar por enfriamiento ó compresión.
Las propiedades y cantidades de los gases se explicar en términos de presión, volumen, temperatura y número de moléculas, estos cuatro son los parámetros usados para definir la situación de un gas
Las propiedades y cantidades de los gases se explicar en términos de presión, volumen, temperatura y número de moléculas, estos cuatro son los parámetros usados para definir la situación de un gas
TEORÍA
CUÁNTICA:
Es
una teoría física basada en la utilización del concepto de unidad
cuántica para describir las propiedades dinámicas de las partículas
subatómicas y las interacciones entre la materia y la radiación.
Las bases de la teoría cuántica fueron sentadas por el físico
alemán Max Planck, que en 1900 postuló que la
materia sólo puede emitir o absorber energía en pequeñas unidades
discretas llamadas cuantos.
Según Planck, la energía emitida o captada por un cuerpo en forma
de radiación electromagnética es siempre un múltiplo de una
constante, llamada posteriormente constante
de Planck
por la frecuencia v
de la radiación. Otra contribución fundamental al desarrollo de la
teoría fue el principio de incertidumbre, formulado por el físico
alemán Werner Heisenberg en 1927, y que afirma que no es posible
especificar con exactitud simultáneamente la posición y el momento
lineal de una partícula subatómica. Los siguientes avances
importantes en la teoría cuántica se debieron a Albert Einstein,
que empleó el concepto del cuanto introducido por Planck para
explicar determinadas propiedades del efecto fotoeléctrico, un
fenómeno experimental en el que una superficie metálica emite
electrones cuando incide sobre ella una radiación. Según la teoría
clásica, la energía de los electrones emitidos -medida por la
tensión eléctrica que generan- debería ser proporcional a la
intensidad de la radiación. Sin embargo, se comprobó que esta
energía era independiente de la intensidad -que sólo determinaba el
número de electrones emitidos- y dependía exclusivamente de la
frecuencia de la radiación. Cuanto mayor es la frecuencia de la
radiación incidente, mayor es la energía de los electrones; por
debajo de una determinada frecuencia crítica, no se emiten
electrones. Einstein explicó estos fenómenos suponiendo que un
único cuanto de energía radiante expulsa un único electrón La
energía del cuanto es proporcional a la frecuencia, por lo que la
energía del electrón depende de la frecuencia. A medida que se han
ido descubriendo las distintas partículas que conformas el átomo y
se han ido estudiando mas a fondo cada una de ellas, los modelos
atómicos han ido variando comenzando por el modelo atómico de
Dalton, luego pasando por el de Thomson, Rutherford y Bohr para
terminar en el modelo atómico actual. El comportamiento de las
partículas atómicas ha podido contribuir al estudio de la
composición de los elementos por medio de los distintos espectros y
la utilización de la teoría cuántica.
TEORÍA
CUÁNTICA: LÍNEA DEL TIEMPO.
A comienzos del s. XX, los científicos pensaban que habían logrado
comprender la mayoría de los principios fundamentales de la
naturaleza. Los átomos eran los bloques constructivos sólidos de la
naturaleza; la gente creía en las leyes Newtonianas del movimiento;
y la mayoría de los problemas parecían estar resueltos. Sin
embargo, comenzando con la teoría de la relatividad de Einstein, que
modifica la mecánica de Newton, los científicos gradualmente se
dieron cuenta de que su conocimiento estaba lejos de ser completo. El
creciente campo de la mecánica cuántica era de particular interés;
la mecánica cuántica alteró completamente los conceptos
fundamentales de las ciencias físico- químicas. Partículas
descubiertas entre 1898 y 1964:
1900.-
Max Planck sugirió que la radiación está cuantificada (aparece en
cantidades discretas.) 1905.- Albert Einstein, uno de los pocos
científicos que tomó en serio las ideas de Planck; propuso un
cuanto de luz (el fotón) que se comporta como una partícula. Las
otras teorías de Einstein explicaron la equivalencia entre la masa y
la energía, la dualidad partícula-onda de los fotones, el principio
de equivalencia, y especialmente la relatividad. 1909.- Hans Geiger y
Ernest Marsden, bajo la supervisión de Ernest Rutherford,
dispersaron partículas alfa mediante una hoja de oro y observaron
grandes ángulos de dispersión; sugirieron que los átomos tienen un
núcleo pequeño y denso, cargado positivamente. 1911.- Ernest
Rutherford infirió la existencia del núcleo como resultado de la
dispersión de las partículas alfa en el experimento realizado por
Hans Geiger y Ernest Marsden. 1912.- Albert Einstein explicó la
curvatura del espacio-tiempo. 1913.- N. Böhr construyó una teoría
de la estructura atómica, basándose en ideas cuánticas. 1919.-
Ernest Rutherford encontró la primer evidencia de un protón. 1921.-
James Chadwick y E.S. Bieler concluyeron que alguna fuerza tiene que
mantener unido el núcleo. 1923.- Arthur Compton descubrió la
naturaleza cuántica (partícula) de los rayos x, confirmando de este
modo al fotón como partícula. 1924.- Louis de Broglie propuso que
la materia tiene propiedades ondulatorias. 1925 (Enero).- Wolfgang
Pauli formuló el principio de exclusión para los electrones de un
átomo. 1925 (Abril).- Walther Bothe y Hans Geiger demostraron que la
energía y la masa se conservan en los procesos atómicos. 1926.-
Erwin Schroedinger desarrolló la mecánica ondulatoria, que describe
el comportamiento de sistemas cuánticos constituidos por bosones.
Max Born le dió una interpretación probabilística a la mecánica
cuántica. G.N. Lewis propuso el nombre de "fotón" para el
cuanto de luz. 1927.- Se observó que ciertos materiales emiten
electrones (decaimiento beta). Dado que ambos, el átomo y el núcleo,
tienen niveles discretos de energía, es difícil entender por qué
los electrones producidos en esta transición, pueden tener un
espectro continuo (vea 1930 para tener una respuesta.) 1927.- Werner
Heisenberg formuló el principio de in certeza: cuanto más sabe ud.
sobre la energía de una partícula, menos sabrá sobre el tiempo en
el que tiene esa energía (y vice versa.) La misma incertidumbre se
aplica al ímpetu y la coordenada.
1928.-
Paul Dirac combinó la mecánica cuántica y la relatividad especial
para describir al electrón. 1930.- La mecánica cuántica y la
relatividad especial están bien establecidas. Hay tres partículas
fundamentales: protones, electrones, y fotones. Max Born, después de
tomar conocimiento de la ecuación de Dirac, dijo, "La física,
como la conocemos, será obsoleta en seis meses." 1930.-
Wolfgang Pauli sugirió el neutrino para explicar el espectro
continuo de los e-. 1931.- Paul Dirac comprendió que las partículas
cargadas positivamente requeridas por su ecuación eran nuevos
objetos (el los llamó "positrones"). Son exactamente como
electrones, pero cargados positivamente. Este es el primer ejemplo de
antipartículas. 1931.- James Chadwick descubrió el neutrón. Los
mecanismos de las uniones nucleares y los decaimientos se
convirtieron en problemas principales. 1933-34.- Enrico Fermi
desarrolló una teoría del decaimiento beta, que introdujo las
interacciones débiles. Ésta es la primera teoría que usa
explícitamente los neutrinos y los cambios de sabor de las
partículas. 1933-34.- Hideki Yukawa combinó la relatividad y la
teoría cuántica, para describir las interacciones nucleares sobre
la base del intercambio, entre protones y neutrones, de nuevas
partículas (mesones llamados "piones"). A partir del
tamaño del núcleo, Yukawa concluyó que la masa de las supuestas
partículas (mesones) es superior a la masa de 200 electrones. Éste
es el comienzo de la teoría mesónica de las fuerzas nucleares.
1937.- Una partícula con una masa de 200 electrones es descubierta
en los rayos cósmicos. Mientras que al principio, los físicos
pensaron que era el pión de Yukawa, se descubrió más tarde que era
un muón. 1938.- E.C.G. Stuckelberg observó que los protones y los
neutrones no decaen hacia ninguna combinación de electrones,
neutrinos, muones, o sus antipartículas. La estabilidad del protón
no puede ser explicada en términos de conservación de energía o de
carga; propuso la conservación independiente del número de
partículas pesadas. 1941.- C. Moller y Abraham Pais introdujeron el
termino "nucleón" como un término genérico para los
protones y los neutrones. 1946-47.- Los físicos comprendieron que la
partícula del rayo cósmico, que se pensaba que era el mesón de
Yukawa, es en cambio un "muón", la primer partícula en
ser encontrada, de las de la segunda generación de partículas
materiales. Este descubrimiento fue completamente inesperado -- I.I.
Rabi comentó "¿quién ordenó ésto?" El término
"leptón" se introdujo para describir objetos que no
interactúan demasiado fuerte (los electrones y los muones son
leptones). 1947.- En los rayos cósmicos es encontrado un mesón, que
interactúa fuertemente, y se determina que es un pión. 1947.- Los
físicos desarrollan procedimientos para calcular las propiedades
electromagnéticas de los electrones, positrones, y fotones.
Introducción de los diagramas de Feynman. 1948.- El sincro-ciclotrón
de Berkeley produce los primeros piones artificiales. 1949.- Enrico
Fermi y C.N. Yang sugieren que un pión es una estructura compuesta
por un nucleón y un antinucleón. Esta idea de partículas
compuestas es completamente revolucionaria. 1949.- Descubrimiento de
K+ vía sus decaimientos. 1950.- Es descubierto el pión neutro.
1951.- Se descubren dos nuevos tipos de partículas en los rayos
cósmicos. Son descubiertas mientras se observan unas trazas en forma
de V; se las descubre al reconstruir los objetos eléctricamente
neutros, que tenían que haber decaído, para producir los dos
objetos cargados, que dejaron las trazas. Las partículas fueron
llamadas la lambda0 y la K0. 1952.- Descubrimiento de la partícula
delta: eran cuatro partículas similares (delta++, delta+, delta 0, y
delta-.) 1952.- Donald Glaser inventó la cámara burbuja. Comienza a
operar el Cosmotrón de Brookhaven , un acelerador de 1.3 GeV. 1953.-
El comienzo de la "explosión del número de partículas"--
una verdadera proliferación de partículas. 1953 – 57.- La
dispersión de electrones por un núcleo, revela una distribución de
la densidad de carga dentro de los protones, y neutrones. La
descripción de esta estructura electromagnética de los protones y
neutrones, sugiere cierta estructura interna en estos objetos; a
pesar de eso se los sigue considerando como partículas
fundamentales. 1954.- C.N. Yang y Robert Mills desarrollan un nuevo
tipo de teoría, llamada "teorías de calibre (o de Gauge)."
Aunque no fueron aceptadas en ese momento, este tipo de teorías
constituyen actualmente la base del Modelo Standard. 1957.- Julian
Schwinger escribe un trabajo proponiendo la unificación de las
interacciones débiles y electromagnéticas. 1957-59.- Julian
Schwinger, Sidney Bludman, y Sheldon Glashow, en trabajos separados,
sugieren que todas las interacciones débiles son mediadas por
bosones pesados cargados, más tarde llamados W+ y W-. Realmente,
Yukawa fue el primero que discutió el intercambio de bosones veinte
años antes, pero él había propuesto al pión como mediador de las
fuerzas débiles. 1961.- A medida que el número de partículas
conocidas se incrementaba, el grupo SU (3), un esquema de
clasificación matemático para organizar las partículas, ayudó a
los físicos a reconocer patrones en los tipos de partículas. 1962.-
Los experimentos verificaron que existen dos tipos distintos de
neutrinos (neutrinos electrón y neutrinos muón). Esto ya había
sido inferido, por consideraciones teóricas.
TEORÍA
CORPUSCULAR:
Desde hace miles de años los científicos se preguntan cómo es la
estructura íntima de le materia y por qué algunos materiales son
sólidos, otros son líquidos y otros gaseosos. En muy pocas
ocasiones los científicos pueden observar directamente aquello que
estudian. Por ejemplo, los astrónomos no presenciaron el Big
Bang y los paleontólogos nunca viera'" un dinosaurio vivo.
Hasta hoy los químicos no han podido observar directamente la
estructura de un átomo; tampoco los físicos han visto una fuerza.
Cuando los científicos no pueden acceder directamente a aquello que
estudian, lo imagina tratan de representarlo de alguna manera. Se
denomina modelo a dicha representación. A través de los modelos,
los científicos explican la realidad. Sin embargo, los modelos no
son la realidad; son imitaciones o simulaciones de la realidad que
facilitan su comprensión. En las ciencias se inventan modelos para
comprender fenómenos, entender acontecimientos y conocer sustancias,
objetos o seres ya extinguidos. Los modelos científicos se
construyen a partir de teorías científicas, es decir, de ideas e
hipótesis que los especialistas elaboran partir de los resultados
que obtienen de experiencias, exploraciones, experimentos,
descubrimientos u otro tipo de investigaciones. Las teorías y
los modelos elaborados por los científicos permiten interpretar,
entre otras cosas, cómo está compuesta la materia, por qué se
presenta en diferentes estados de agregación y la variedad de
materiales existente. La teoría científica actual que explica la
estructura íntima de la materia y sus estados se denomina Teoría
corpuscular. Esta teoría sostiene que la materia está compuesta por
partículas o corpúsculos y espacios entre ellos. Esas partículas
son tan pequeñas que actualmente es imposible observarlas
individualmente. En ciencias se dice que la materia es discontinua
porque se la cree formada por corpúsculos. y espacios vacíos entre
ellos. Imaginar que la materia está compuesta por partículas y
espacios permite explicar sus propiedades y transformaciones.
Entre los corpúsculos se ejercen fuerzas de diferente intensidad. La
intensidad de las fuerzas determina el estado de agregación del
material. Toda la materia, se presente en estado sólido,
líquida o gaseoso, está formada por partículas más o menos
próximas entre sí. La variedad de materiales depende de su
composición íntima, es decir, del tipo de corpúsculos que los
componen.
Algunas
de las ideas más importantes que componen la Teoría corpuscular son
las siguientes:
*
la materia está compuesta por partículas o corpúsculos; * la
variedad de materiales se debe a la diversidad de partículas; *entre
las partículas hay espacios donde no hay nada, es decir, hay vacío;
• entre las partículas se ejercen fuerzas de variada intensidad;
*Ias partículas se mueven, ya sea por desplazamiento, por vibración
o por rotación; *Los estados de agregación de la materia están
relacionados con la disposición, el rendimiento y la
interacción de las partículas.
*
una partícula no se puede hervir ni congelar; tampoco se puede pesar
ni medir su temperatura. Se estudian las propiedades de un enorme
conjunto de partículas.
TERMODINÁMICA:
La
termodinámica es la rama de la física
que estudia la energía,
la transformación entre sus distintas manifestaciones, como el
calor,
y su capacidad para producir un trabajo.
Está íntimamente relacionada con la mecánica
estadística,
de la cual se pueden derivar numerosas relaciones termodinámicas. La
termodinámica estudia los sistemas físicos a nivel macroscópico,
mientras que la mecánica
estadística
suele hacer una descripción microscópica
de los mismos.
La Ley de conservación de la Energía es la primera ley de la
termodinámica: “si bien la energía se puede convertir de una
forma en otra no puede ser creada ni destruida” o también “siempre
que se produce una cantidad de una forma de energía debe desaparecer
una cantidad exactamente equivalente de otras especies de energía”.
El Equivalente Mecánico del Calor es: 1 caloría (E. calórica) =
4,183 Joules (E. mecánica)
Leyes
termodinámicas: Ley cero:
A
este principio se le llama "equilibrio térmico". Si dos
sistemas A y B están a la misma temperatura,
y B está a la misma temperatura que un tercer sistema C, entonces A
y C están a la misma temperatura. Este concepto fundamental, aun
siendo ampliamente aceptado, no fue formulado hasta después de
haberse enunciado las otras tres leyes. De ahí que recibe la
posición 0. Segunda
ley
Esta
ley indica las limitaciones existentes en las transformaciones
energéticas. En un sistema aislado, es decir, que no intercambia
materia ni energía con su entorno, la entropía
("desorden en un sistema") siempre habrá aumentado (nunca
disminuido, como mucho se mantiene) desde que ésta se mide por
primera vez hasta otra segunda vez en un momento distinto. Existen
numerosos enunciados, destacándose también el de Carnot y el de
Clausius: Enunciado
de Carnot:
Nicolás
Léonard Sadi Carnot
en 1824
propuso: La potencia motriz del calor es independiente de los agentes
que intervienen para realizarla; su cantidad se fija únicamente por
la temperatura de los cuerpos entre los que se hace, en definitiva,
el transporte calórico.
En
palabras de Sears es:" No es posible ningún proceso cuyo único
resultado sea la extracción de calor de un recipiente a una cierta
temperatura y la absorción de una cantidad igual de calor por un
recipiente a temperatura más elevada".
Ambos
enunciados son equivalentes y expresan una misma ley de la
naturaleza.
Donde:
,
Rendimiento
del ciclo de Carnot.: , temperaturas de la fuente fría (c) y
caliente (h).
,
rendimiento máximo.
Otra
interpretación:
Es
imposible construir una máquina térmica cíclica que transforme
calor en trabajo sin aumentar la energía termodinámica del
ambiente. Debido a esto podemos concluir que el rendimiento
energético de una máquina térmica cíclica que convierte calor en
trabajo siempre será menor a la unidad y ésta estará mas próxima
a la unidad cuanto mayor sea el rendimiento energético de la misma.
Es decir, mientras mayor sea el rendimiento energético de una
máquina térmica, menor será el impacto en el ambiente, y
viceversa. Tercera
ley La
Tercera ley de la termodinámica, propuesto por Walther
Nernst,
afirma que es imposible alcanzar una temperatura igual al cero
absoluto
mediante un número finito de procesos físicos. Puede formularse
también como que a medida que un sistema dado se aproxima al cero
absoluto, su entropía tiende a un valor constante específico. No es
una noción exigida por la Termodinámica clásica, así que es
probablemente inapropiado tratarlo de “ley”. Es importante
recordar que los principios o leyes de la Termodinámica son sólo
generalizaciones estadísticas, válidas siempre para los sistemas
macroscópicos, pero inaplicables a nivel cuántico. El demonio
de Maxwell
ejemplifica cómo puede concebirse un sistema cuántico que rompa las
leyes de la Termodinámica. A la vez hay que recordar que el primer
principio, el de conservación de la energía, es la más sólida y
universal de las leyes de la naturaleza descubiertas hasta ahora por
la ciencia.
Rendimiento
termodinámico:
Un
concepto importante en la ingeniería térmica es el de rendimiento.
El rendimiento de una máquina térmica que funciona entre un foco
frío Qc y uno caliente Qh se define como:
donde
W es el trabajo
proporcionado por la máquina.
Carnot
demostró que el rendimiento máximo de una máquina es proporcional
a la diferencia de temperatura de sus focos:
donde
TcyTh son las temperaturas del foco frío y foco caliente medidas en
Kelvin.
Este
rendimiento máximo es el correspondiente al de una máquina térmica
reversible la cual es sólo una idealización, por lo que cualquier
máquina térmica construida tendrá un rendimiento menor que el de
la máquina reversible operando entre los mismos focos. Lo cual
constituye el teorema
de Carnot.
Catalizador
es una sustancia (compuesto
o elemento)
capaz de acelerar (catalizador positivo) o retardar (catalizador
negativo o inhibidor) una reacción
química,
permaneciendo él mismo inalterado (no se consume durante la
reacción). A este proceso se le llama catálisis.
Los catalizadores no alteran el balance energético final de la
reacción química, sino que sólo permiten que se alcance el
equilibrio con mayor o menor velocidad. Muchos de los catalizadores
actúan alterando superficies permitiendo encontrarse y unirse o
separarse a dos o más reactivos químicos. En el mundo natural hay
catalizadores biológicos
o biocatalizadores,
los más importantes son las enzimas,
de naturaleza proteica
aunque también existen ácidos
ribonucleicos
con capacidad catalítica, denominados ribozimas.
La catálisis puede ser de dos tipos:
Homogénea:
El
catalizador y el reactivo están en una misma fase, por ejemplo, en
solución acuosa. Es el caso de la catálisis ácido-base y la
catálisis enzimática.
Heterogénea:
El
catalizador y reactivo se
encuentran
en distintas fases, como por ejemplo, la catálisis heterogénea de
una reacción entre sustancias gaseosas adsorbidas en la superficie
de metal. Este caso particular se conoce como catálisis de contacto.
Diagrama
de energías.La
figura muestra el diagrama de una reacción
de catalización, mostrando como varía la energía
(E) de las moléculas participan en la reacción durante el proceso
de reacción (tiempo, t). Todas las moléculas
contienen una cantidad determinada de energía, que depende del
número y del tipo de enlaces
presentes en ella. Los sustratos
(A y B) tienen una energía determinada, y el o los productos
(AB en el gráfico) otra. Si la energía total de los sustratos es
mayor que la de los productos (por ejemplo como se muestra en el
diagrama), la reacción es exotérmica,
y el exceso de energía se desprende en forma de calor.
Por el contrario, si la energía total de los sustratos es menor que
la de los productos, se necesita tomar energía del exterior para que
la reacción tenga lugar, lo que se denomina reacción endotérmica.
Cuando las moléculas de los sustratos se van acercando para
reaccionar, se vuelven inestables (usando una analogía
antropomórfica, a las moléculas "les gusta" mantener su
espacio vital, y las intromisiones no son bienvenidas). La
inestabilidad se manifiesta como un aumento de la energía del
sistema (es el pico de energía que se ve en el diagrama). Cuando los
sustratos se convierten en productos, las moléculas se separan y se
relajan de nuevo, y el conjunto se estabiliza. Las enzimas catalizan
las reacciones estabilizando el intermedio de la reacción, de manera
que el "pico" de energía necesario para pasar de los
sustratos a los productos es menor. El resultado final es que hay
muchas más moléculas de sustrato que chocan y reaccionan para dar
lugar a los productos, y la reacción transcurre en general más
deprisa. Un catalizador puede catalizar tanto reacciones endotérmicas
como exotérmicas, porque en los dos casos es necesario superar una
barrera energética. El catalizador (E) crea un micro ambiente en el
que A y B pueden alcanzar el estado intermedio (A...E...B) más
fácilmente, reduciendo la cantidad de energía necesaria (E2). Como
resultado, la reacción es más fácil, mejorando la velocidad de
dicha reacción
TERMÓMETRO:
instrumento de vidrio, que permite medir temperaturas. Es graduado.
En el interior, posee un tubo capilar conteniendo Hg. Este metal
líquido se dilata por acción del calor y se desplaza a través del
tubo. El extremo es metálico (generalmente Pt), y se llama bulbo. El
termómetro clínico mide hasta 50°C. En el laboratorio los límites
oscilan entre 0°C y 200°C
TERMOQUÍMICA:
es la parte de la química que estudia el calor puesto en juego en
las reacciones químicas y sus transformaciones. En toda reacción
química se consume o se desprende calor. El estudio del calor tiene
muchas aplicaciones en las reacciones químicas y además porque el
calor de reacción tiene mucho que ver con el sentido espontáneo o
no de una reacción química.
Teniendo
en cuenta el tipo de sistema, existen tres tipos de sistemas: a)
sistema aislado: es aquel que no intercambia ni materia ni energía
con sus alrededores; b) sistema abierto: es aquel que solo
intercambia energía con sus alrededores; c) sistema abierto: es
aquel que intercambia energía y materia con sus alrededores.
El
estado de un sistema viene determinado por los valores de ciertas
propiedades. Estas propiedades pueden ser microscópicas o
microscópicas: a) propiedades microscópicas: son aquellas que
describen el comportamiento de las partículas individuales del
sistema; b) propiedades microscópicas: son aquellas que se refieren
al comportamiento global de un gran numero de partículas.(el
conjunto de partículas tienen una determinada masa y volumen).
TETRACLORURO
DE CARBONO (tetraclorometano; CCl4):
líquido incoloro no inflamable formado en la cloración del metano.
Su utilización principal es como solvente.
TITULACIÓN:
Procedimiento en análisis volumétrico en el cual una solución de
concentración conocida (llamada titulante ó patrón) se le
agrega a una solución de concentración desconocida desde una
bureta hasta alcanzar el punto de equivalencia o punto final de la
titulación. El punto final se observa con la ayuda de un indicador.
TORNASOL,
término que se conocía desde Plinio (I d.C.) y Dioscórides,
aunque aplicado a determinadas plantas (heliotropo). Como colorante
aparece mencionado en el “Art of Drawning”, de Peachan, publicado
en 1606.El litmus, o littmose, aparece en uso desde 1518, derivado de
lit (color) y Mouse (aplicado a determinado tipo de plantas), por lo
que vendría a ser un colorante extraído de plantas, como lo es en
realidad.
TORNASOL
AZUL:
Indicador que en presencia de un ácido vira al rosado.
TORNASOL
ROJO:
Indicador que en presencia de una base (hidróxido) vira al azul.
TRIA:
método de separación de fases que se aplica a sistemas materiales
heterogéneos formados por un líquido y un sólido, no miscible, de
menor densidad y de gran tamaño (como para ser tomado con una pinza)
Ej. agua- cubos de hielo.
TRIÁNGULO
DE PIPA:
Es metálico, recubierto de una sustancia refractaria (generalmente
porcelana) Sobre él se coloca el recipiente que se retira del
fuego, protegiendo la mesada.
TRIÁNGULO
DE PORCELANA:
también llamado triángulo de pipa.
TRÍPODE:
material de hierro que consta de tres patas, y que colocado sobre el
mechero de Bunsen, sostiene a la tela metálica con amianto, y al
material de vidrio que se somete a la acción del calor.
TUBO
CAPILAR:
Son
tubos de vidrio de diámetro muy pequeño, es decir estrechos,
cerrados por un extremo. Se utiliza para determinar puntos de fusión.
TUBO
DE ENSAYO:
Es un pequeño tubo de vidrio con una punta abierta (que puede
poseer un tapón de goma, corcho, plástico a rosca, o de vidrio) y
la otra cerrada y redondeada. Se utiliza para contener volúmenes
pequeños de muestras líquidas (aunque pueden tener otras fases),
para realizar reacciones
en pequeña escala, o para conservar muestras pequeñas de los
materiales, generalmente líquidos, durante procedimientos y
experimentos. Los tubos de ensayo se presentan con una diversidad de
longitudes y anchos para servir a múltiples necesidades, y diseñados
para permitir el calentamiento fácil de las muestras porque al estar
construidos con vidrios de boro silicato, se los somete a llama
directa del mechero de Bunsen. Para calentar durante intervalos
cortos a llama directa puede sostenerse el tubo con la mano mediante
su parte superior. Si se desea exponerlo más intensamente al calor
es necesaria la utilización de pinza de madera. En ambos casos debe
tenerse la precaución de no apuntar la boca del tubo hacia sí o
hacia otra persona (para evitar proyecciones de la muestra). Los
tubos de ensayo no deben llenarse más de un tercio de su capacidad.
Cuando no se utilizan, se deben colocar en la gradilla. Para
limpiarlos se emplea la escobilla limpia tubos.
TUBO
REFRIGERANTE :
es
una herramienta utilizada para enfriar vapores provenientes de una
destilación por medio de un líquido refrigerante que circula por
éste (generalmente agua fría a contracorriente), y así
condensarlos en forma líquida. Los hay rectos, a serpentina, a bolas
etc.
TUBO
DE VIDRIO
RECTO
O ACODADO:
es
utilizado en conexiones (cuando es recto) y acodado se utiliza para
burbujear gas en un líquido.
TURBIDEZ:
Se entiende por turbidez a la falta de transparencia de un líquido,
debido a la presencia de partículas en suspensión. Cuantos más
sólidos en suspensión haya en el líquido, generalmente se hace
referencia al agua,
más sucia parecerá ésta y más alta será la turbidez. La turbidez
es considerada una buena medida de la calidad
del agua,
cuanto más turbia, menor será su calidad. Efectos
de
una
alta turbidez en el agua
: Las
partículas suspendidas absorben calor de la luz del sol, haciendo
que las aguas turbias se vuelvan más calientes, y reduciendo así la
concentración de oxígeno
en el agua (el oxígeno se disuelve mejor en el agua más fría).
Además algunos organismos no pueden sobrevivir en agua más
caliente, mientras que se favorece la multiplicación de otros.
Las
partículas en suspensión dispersan la luz, de esta forma
decreciendo la actividad fotosintética en plantas y algas, que
contribuye a bajar la concentración de oxígeno más aún.
Como
consecuencia de la sedimentación de las partículas en el fondo, los
lagos poco profundos se colmatan más rápido, los huevos de peces y
las larvas de los insectos son cubiertas y sofocadas, las agallas de
los peces se dañan.
El
principal impacto de una alta turbidez es meramente estético: a
nadie le gusta el aspecto del agua sucia. Pero además, es esencial
eliminar la turbidez para desinfectar efectivamente el agua que desea
ser bebida. Esto añade costos extra para el tratamiento de las aguas
superficiales. Las partículas suspendidas también ayudan a la
adhesión de metales pesados y muchos otros compuestos orgánicos
tóxicos y pesticidas.
U
UNIDAD
DE MASA ATÓMICA
(u.m.a.):
Es la unidad que permite expresar la masa de los átomos. Utiliza
como unidad la doce ava partes (1/12) de la masa de un átomo de
Carbono 12. (12C).
UNIÓN
COVALENTE.:
La
combinación de no metales entre sí no se produce con intercambio de
e-
sino
en una compartición de pares de electrones; el enlace covalente es
la formación de pares electrónicos compartidos, independientemente
de su número.
Cuando
el par de e-
compartido es aportado por uno de los átomos, la unión se llama
covalente coordinada o dativa.
Si
los átomos son no metales diferentes (como en el óxido nítrico,
N2O5),
los electrones son compartidos en forma desigual y el enlace se llama
covalente polar —polar porque la molécula tiene un polo eléctrico
positivo y otro negativo, y covalente porque los átomos comparten
los electrones, aunque sea en forma desigual. Estas sustancias no
conducen la electricidad, ni tienen brillo, ductilidad o
maleabilidad.
UNIÓN
COVALENTE COORDINADA.
Es
la unión de especies que se forman cuando un par de electrones del
átomo de una especie se une con el orbital incompleto del otro átomo
de la otra especie. Ej. En este enlace también se combinan los
orbitales de las capas de valencia de ambos átomos para formar uno
solo que contiene a los 2 electrones; la diferencia con el anterior
es que sólo uno de los átomos aporta los 2 electrones y queda con
carga positiva. El enlace covalente coordinado se representa con una
flecha que sale del átomo que cedió el par de electrones: N->H
UNIÓN
COVALENTES MÚLTIPLES:
Son
las que participan con más de un par de electrones entre cada dos
átomos; si participan dos se le denomina enlace doble; si son tres
enlace triple, etc.
UNIÓN
IÓNICA:
Consiste en la atracción electrostática entre átomos con cargas
eléctricas de signo contrario. Este tipo de enlace se establece
entre átomos de elementos poco electronegativos con los de elementos
muy electronegativos. Cuando una molécula de una sustancia contiene
átomos de metales y no metales, los electrones son atraídos con más
fuerza por los no metales, que se transforman en iones con carga
negativa; los metales, a su vez, se convierten en iones con carga
positiva. Entonces, los iones de diferente signo se atraen
electrostáticamente, formando enlaces iónicos.
UNION
METÁLICA Ó ENLACE METÁLICO:
La unión es completa; la situación electrónica en los metales es
imaginar al cristal como una serie de iones iguales sumergidos en un
mar de electrones; siendo la causa para la cohesión de los metales.
Es decir, los elementos metálicos sin combinar forman redes
cristalinas con elevado índice de coordinación. Hay tres tipos de
red cristalina metálica: cúbica centrada en las caras, con
coordinación doce; cúbica centrada en el cuerpo, con coordinación
ocho, y hexagonal compacta, con coordinación doce. Sin embargo, el
número de electrones de valencia de cualquier átomo metálico es
pequeño, en todo caso inferior al número de átomos que rodean a un
dado, por lo cual no es posible suponer el establecimiento de tantos
enlaces covalentes. En el enlace metálico, los átomos se
transforman en iones y electrones, en lugar de pasar a un átomo
adyacente, se desplazan alrededor de muchos átomos. Intuitivamente,
la red cristalina metálica puede considerarse formada por una serie
de átomos alrededor de los cuales los electrones sueltos forman una
nube que mantiene unido al conjunto.
UNIÓN
ó ENLACES QUÍMICOS:
Siempre que existan átomos unidos por algún tipo de fuerzas
intensas, se dice que existen unión ó enlace químico entre los
átomos.
La
teoría de la química-física actual trata el enlace como un único
concepto (en general) y hace distinción entre las fuerzas de los
enlaces, aunque todavía se sigue hablando de enlace iónico o
covalente. * Enlace
iónico:
cuando hay diferencia grande de electronegatividad entre átomos.
(Ej.
unión Sodio – Cloro) *
Enlace
covalente:
cuando la diferencia de electronegatividad es menor. (Ej
unión entre el C y el O). Cuando
dos átomos contienen la misma estructura electrónica se denominan
isoelectrónica.
Sintetizando:
UNION
QUÍMICA Y ELECTRONEGATIVIDAD:
0
– 4: la unión es covalente no polar; Hasta 1,7 la unión es
covalente polar.; Menor de 1,7 la unión es iónica.
USOS
DE ALGUNOS ELEMENTOS:
Hidrógeno
Es el gas que usan los dirigibles (zeppelins) para poder volar.
Sodio.
El sodio metálico es muy blando y se lo puede cortar con un
cuchillo. Todas sus sales pueden disolverse en agua y forma parte de
la sal común (cloruro de sodio). En su único estado de oxidación
es el principal elemento del plasma sanguíneo. Potasio
Es un metal que en su único estado de oxidación es esencial para
posibilitar la conducción eléctrica en las células del corazón.
Magnesio
Es
esencial par la vida y se lo administra al organismo en forma de
complejos multivitamínicos o sales de magnesio. Calcio
Es el componente principal de los huesos y dientes. Bario
Las sales de bario son utilizadas para realizar diagnóstico por
imágenes. Cromo:
En su estado de oxidación +6 (dicromato de potasio) se lo utiliza
para curtir los cueros. En estado de oxidación +3 es esencial para
la salud, y en estado 0 se lo utiliza para realizar los cromados de
metales y para fabricar el acero inoxidable (junto con el hierro).
Manganeso
Es un elemento esencial para la vida. Hierro
Es el principal componente del acero. Cobalto
Utilizado en medicina para realizar diagnósticos por imágenes.
Níquel
Utilizado para fabricar baterías. Cobre
Es muy utilizado en la fabricación de cables, entre otras cosas.
Plata
Es muy utilizado en joyería y en electrónica.
Oro
Es un metal muy utilizado en joyería.
Zinc
Es muy utilizado en los complejos multivitamínicos ya que es
esencial para la vida. Cadmio
Es utilizado para fabricar baterías. Mercurio
Es un metal muy tóxico (en todos sus estados de oxidación). Es muy
utilizado en la fabricación de los termómetros por ser muy sensible
a pequeños cambios de temperatura. Aluminio
Es
un metal muy útil por ser muy liviano y maleable. Con él se
realizan envases de todo tipo y hasta aviones. Carbono
Es el cuarto elemento más abundante en el universo. Forma, entre
otros compuestos al carbonato, siendo el carbonato de calcio el
componente principal de las perlas y las conchas de las ostras.
Silicio
El 95 % de la corteza terrestre está formada por compuestos de
silicio. Forma parte del barro, el vidrio y el cemento. Plomo
Es uno de los principales componentes de las baterías. Nitrógeno
Constituye el 78% del volumen de la atmósfera y es el quinto
elemento más común en el universo. Fósforo
Toda la materia viva lo contiene. Forma parte del ADN. Oxígeno
Es el gas con el cual respiran las células para producir energía.
Azufre
Con él se forma ácido sulfúrico, el cual ocupa el primer lugar en
el mundo de las principales sustancias producidas por la industria
química. Flúor
Componente del ácido fluorhídrico que se utiliza para grabar los
vidrios.
Cloro
Se lo encuentra principalmente como cloruro de sodio (sal común) en
el agua de mar. Yodo
Se lo utiliza como desinfectante.
V
VALENCIA
ELECTROQUÍMICA
Se
llama valencia electroquímica al número de electrones que ha
perdido o ganado un átomo para transformarse en ion. Si dicho número
de electrones perdidos o ganados es 1, 2, 3, etc. Se dice que el ion
es monovalente, bivalente, trivalente, etc.
VARILLA
DE VIDRIO.:
Se
utiliza para agitar las disoluciones. Con las varillas huecas,
mediante su calentamiento con el mechero y posterior estiramiento, se
consiguen capilares. Hay que tener cuidado con el vidrio caliente, ya
que por su aspecto no se diferencia del frío y se pueden producir
quemaduras.
VASO
DE PRECIPITADOS:
Es un contenedor de líquidos, muy usado en el laboratorio.
Cilíndrico, con un fondo plano; Su capacidad varía 25 ml hasta 1,5
litros. Normalmente son de vidrio
(Pirex en su mayoría) o de plástico. Suelen estar graduados, pero
esta graduación es inexacta por la misma naturaleza del artefacto,
por eso no es recomendable utilizarlo para medir volúmenes de
sustancias. Su principal utilidad es la de transportar líquidos
hacia otro recipiente como, probeta o tubo de ensayo a través del
embudo, también para calentar o disolver sustancias.
VELOCIDAD
DE REACCIÓN:
la
velocidad de una reacción química es la cantidad de sustancia
formada (referencia: un producto) o transformada (referencia: un
reactivo) por unidad de tiempo. La velocidad de reacción no es
constante. Al principio, cuando la concentración de reactivos es
mayor, también es mayor la probabilidad de que se den choques entre
las moléculas de reactivo, y la velocidad es mayor. A medida que la
reacción avanza, al ir disminuyendo la concentración de los
reactivos, disminuye la probabilidad de choques y con ella la
velocidad de la reacción .La medida de la velocidad de reacción
implica la medida de la concentración de uno de los reactivos o
productos a lo largo del tiempo, esto es, para medir la velocidad de
una reacción se debe medir, la cantidad de reactivo que desaparece
por unidad de tiempo, o la cantidad de producto que aparece por
unidad de tiempo .La velocidad de reacción se mide en unidades de
concentración/tiempo, esto es, en (mol/l)/s es decir moles/(lts).
VELOCIDAD
DE UNA REACCIÓN SEGÚN CONCENTRACIÓN DE LOS REACTIVOS:
La mayoría de las reacciones son más rápidas entre más
concentradas se encuentren los reactivos. Cuanto mayor concentración,
mayor frecuencia de colisión. La obtención de una ecuación que
pueda emplearse para predecir la dependencia de la velocidad de
reacción con las concentraciones de reactivos es uno de los
objetivos básicos de la cinética química. Esa ecuación, que es
determinada de forma empírica, recibe el nombre de ecuación de
velocidad. De este modo si consideramos de nuevo la reacción
hipotética la velocidad de reacción "r" puede expresarse
como
v
= k[A]m[B]n
.Los
términos entre corchetes son las molaridades de los reactivos y los
exponentes m y n son coeficientes que, salvo en el caso de una etapa
elemental no tienen por que estar relacionados con el coeficiente
estequiométrico
de cada uno de los reactivos. Los valores de estos exponentes se
conocen como orden de reacción
VELOCIDAD
DE UNA REACCIÓN SEGÚN ESTADO FÍSICO DE LOS REACTIVOS:
Si en una reacción interactúan reactivos en distintas fases, su
área de contacto es menor y su velocidad también es menor. En
cambio, si el área de contacto es mayor, la velocidad es mayor.
VELOCIDAD
DE UNA REACCIÓN SEGÚN PRESENCIA DE UN CATALIZADOR:
Los catalizadores
aumentan la rapidez de una reacción sin transformarla. La forma de
acción de los mismos es modificando el mecanismo de reacción,
empleando pasos elementales con menor energía de activación.
Existen catalizadores homogéneos, que se encuentran en la misma fase
que los reactivos (por ejemplo, el hierro III en la descomposición
del peróxido de hidrógeno) y catalizadores heterogéneos, que se
encuentran en distinta fase (por ejemplo la malla de platino en las
reacciones de hidrogenación). Los catalizadores también pueden
llegar a retardar reacciones, no solo acelerarlas.
VERDE
DE BROMOCRESOL:
indicador
de rango de acidez de una sustancia, que resulta de una mezcla de
materias colorantes.
VIDRIO
DE RELOJ:
Es una lámina de vidrio
de forma cóncava-convexa, útil, entre otras aplicaciones, para
pesar sólidos, o bien recogerlos húmedos y pesarlos después de
haber llevado a cabo la filtración;
También es utilizado en la separación
magnética.
para tapar momentáneamente disoluciones, evitando que les caiga
polvo, para pesar, cuando no hay peligro de que las corrientes de
aire vuelen la sustancia, para recoger sublimados, etc.
VISCOSIDAD:
es la oposición de un fluido
a las deformaciones tangenciales. Un fluido que no tiene viscosidad
se llama fluido ideal, en realidad todos los fluidos conocidos
presentan algo de viscosidad, siendo el modelo de viscosidad nula una
aproximación bastante buena para ciertas aplicaciones. EXPLICACIÓN.
Un bloque sólido
(no fluido) sometido a una fuerza tangencial, por ejemplo, una goma
de borrar sobre la que se sitúa la palma de la mano que empuja en
dirección paralela a la mesa; en este caso, el material sólido
opone una resistencia a la fuerza aplicada, pero se deforma (b),
tanto más cuanto menor sea su resistencia. Si la goma de borrar está
formada por delgadas capas unas sobre otras, el resultado de la
deformación es el desplazamiento relativo de unas capas respecto de
las adyacentes, tal como muestra la figura (c).
Deformación de un sólido por la aplicación de una fuerza tangencial.
En
los líquidos, el pequeño rozamiento existente entre capas
adyacentes se denomina viscosidad. Es su pequeña magnitud la que le
confiere al fluido sus peculiares características; así, por
ejemplo, arrastrar la superficie de un líquido con la palma de la
mano como se hizo con la goma de borrar, las capas inferiores no se
moverán o lo harán mucho más lentamente que la superficie ya que
son arrastradas por efecto de la pequeña resistencia tangencial,
mientras que las capas superiores fluyen con facilidad. Igualmente,
revolver con una cuchara un recipiente grande con agua en el que se
depositó pequeños trozos de corcho, se observa que al revolver en
el centro también se mueve la periferia y al revolver en la
periferia también dan vueltas los trocitos de corcho del centro; de
nuevo, las capas cilíndricas de agua se mueven por efecto de la
viscosidad, disminuyendo su velocidad a medida que se aleja la
cuchara.
Ejemplo
de la viscosidad de la leche y el agua. Líquidos con altas
viscosidades no forman salpicaduras.
La
viscosidad sólo se manifiesta en fluidos en movimiento, ya que
cuando el fluido está en reposo adopta una forma tal en la que no
actúan las fuerzas tangenciales que no puede resistir. Es por ello
por lo que llenado un recipiente con un líquido, la superficie del
mismo permanece plana, es decir, perpendicular a la única fuerza que
actúa en ese momento, la gravedad,
sin existir por tanto componente tangencial alguna. Si la viscosidad
fuera muy grande, el rozamiento entre capas adyacentes lo sería
también, lo que significa que éstas no podrían moverse unas
respecto de otras o lo harían muy poco, es decir, sería un sólido.
Si por el contrario la viscosidad fuera cero, es un superfluido
que presenta propiedades notables como escapar de los recipientes
aunque no estén llenos. La viscosidad es características de todos
los fluidos, tanto líquidos
como gases,
si bien, en este último caso su efecto suele ser despreciable,
estando más cerca de ser fluidos ideales. MEDIDAS.
La viscosidad de un fluido puede medirse a través de un parámetro
dependiente de la temperatura llamada coeficiente de viscosidad o
simplemente viscosidad: Coeficiente de viscosidad dinámico,
designado como η o μ. En unidades en el SI:
[µ] = [Pa·s] = [kg·m-1·s-1] ; otras unidades: 1 Poise (P) =
10-1
Pa·s = [10-1
kg·s-1·m-1]
Coeficiente de viscosidad cinemática, designado como ν, y que
resulta ser igual al cociente del coeficiente de viscosidad dinámica
entre la densidad ν = μ/ρ. (En unidades en el SI:
[ν] = [m2.s-1]
VOLATILIZACIÓN:
Es el cambio de estado que ocurre cuando una sustancia pasa del
estado SÓLIDO al GASEOSO, por aumento de la temperatura, sin pasar
por el estado líquido intermedio.
VOLUMEN
MOLAR:
volumen de un mol de gas medido en CNPT.
Y
YODO(I):
Z= 53.
Descubierto por Bernard Courtois. Origen: del griego: “color
violeta”. Elemento químico perteneciente al grupo 17 (halógenos),
Es sólido; forma cristales grises dotados de verdadero brillo
metálico. Parece metal y se transparenta con luz violeta, pero al
mismo tiempo, si se colocan en un frasco de vidrio unos cristalitos
de I, en seguida se observa en la parte superior del recipiente
vapores violados. El I sublima con facilidad, sin pasar por el estado
líquido.
YODURO
DE POTASIO:
(KI)
sólido cristalino blanco, muy soluble en agua, usado en fotografía
para preparar emulsiones y en medicina para el tratamiento del reuma
y de la actividad excesiva de las glándulas tiroides.
PROGRAMA
DE FUNDAMENTOS DE QUIMICA
A.-
INTRODUCCIÓN AL ESTUDIO DE LA QUÍMICA COMO CIENCIA.
Tema
I: La Química y sus orígenes:
a)
Concepciones sobre ciencia. Tipos de ciencia. Los pasos de la Química
en la Historia: necesidad de su estudio. Conocimientos
pre-científicos; época primitiva. La naturaleza de la materia y las
doctrinas griegas antiguas. Nace la alquimia. La iatroquímica y el
renacimiento científico. La teoría del flogisto. Lavoisier, el
padre de la química moderna. La química y su imagen actual. Riesgos
y beneficios de la ciencia. b) La química como ciencia: objeto,
divisiones e importancia. Aproximación al trabajo científico. Las
comunidades científicas. Protagonistas del siglo XX – XXI.
Vinculación Ciencia – Tecnología – Sociedad. La Química y las
demás Ciencias de la Naturaleza.
B.-
LAS HERRAMIENTAS DE LA QUÍMICA.
Tema
II: Nociones fundamentales:
a)
Materia, energía y cambios. Propiedades y estados de la materia. El
modelo de partículas. Propiedades de sólidos, líquidos y gases:
estudio comparativo. Densidad. Peso específico. Unidades. Energía:
concepto, propiedades, unidades, fuentes y formas. Uso racional de la
energía. Transformaciones físicas y químicas: aspectos
energéticos. Procesos endergónicos y exergónicos. b) Los
sistemas materiales: clasificación. Fases y componentes. Técnicas
de separación de fases y de fraccionamiento. Composición
centesimal, Sustancias puras y soluciones. Sustancias simples y
compuestas. Elemento químico: clasificación, propiedades.
Alotropía. Macro y micro elementos. Clasificación periódica:
antecedentes, principales características. Ventajas y dificultades.
Tema
III: Las Teorías y Leyes Fundamentales de la Química:
a)
Estructura de la materia: evolución de su conocimiento. Teoría
atomista de los epicúreos. Teoría Atómica de Dalton. Explicación
de las leyes de las combinaciones químicas de Lavoisier, Proust,
Dalton y Richter. Leyes de las combinaciones gaseosas de Gay –
Luzca. Hipótesis molecular de Avogadro. Introducción de la noción
de molécula. b) Nociones fundamentales: átomo, masa atómica.
Unidad de masa atómica (u.m.a). Partículas subatómicas: cargas y
masas asociadas. Isótopos e isóbaros. Iones. Masa molar. Cantidad
de materia: el mol. El número de Avogadro. Volumen molar. Fórmula
mínima y molecular.
C.-
ESTRUCTURA DEL ÁTOMO: NECESIDAD DE CREAR UN MODELO.
Tema
IV: Naturaleza eléctrica de la materia:
a)
Partículas fundamentales: experiencias que facilitaron su detección.
Electrólisis. Descubrimiento del electrón. La carga eléctrica
unitaria. Experiencias de Thomson. Rayos catódicos y canales.
Descubrimiento del protón. Relación e/m. Descubrimiento del
neutrón. b) Disposición de los constituyentes de en el átomo:
primeros modelos atómicos. Modelo de Thomson. Experiencia de
Rutherford. Modelo atómico de Rutherford. Inconvenientes en su
aceptación. c) De la Física Clásica a la Mecánica Cuántica.:
propiedades de las ondas. Radiación electromagnética. Teoría
Cuántica de Planck. El efecto fotoeléctrico. Modelo atómico de
Bohr para el átomo de hidrógeno. Espectros de emisión.
Tema
V: El átomo mecano – cuántico:
a)
Orígenes de la Teoría mecano- cuántica: naturaleza de la luz,
Hipótesis de De Broglie: dualidad onda – partícula. Principio de
Incertidumbre de Heisenberg. Idea de probabilidad, Relación entre
densidad electrónica y probabilidad. b) Modelo mecano - cuántico
del átomo: ecuación de Schrodinger. Significado de la función de
onda. Orbital. Relación entre orbital y probabilidad: números
cuánticos: significado y valores. c) Significado físico de los
orbitales: orbital s. Distribución radial de la probabilidad.
Simetría esférica. Orbitales p y d: forma y orientaciones. Niveles
y subniveles de energía. Principio de Exclusión de Pauli. Regla de
Hund. Configuración electrónica de los átomos. Relación entre
estructura atómica y Tabla Periódica. Elementos representativos, de
transición y de transición interna.
D.-
UNA INTRODUCCIÓN AL ESTUDIO DE LOS ENLACES QUÍMICOS.
Tema
VI: Periodicidad, tendencias y enlaces entre átomos y moléculas:
a)
Tendencias periódicos en las propiedades de los elementos:
electronegatividad, radio atómico e iónico, afinidad electrónica.
Variación en grupos y períodos de la Tabla. b) Conceptos
fundamentales del enlace químico. Estructuras de Lewis. Regla del
Octeto Electrónico. Cambios energéticos en un enlace químico.
Enlace iónico: características. Covalencia polar y no polar.
Covalencia dativa,. Propiedades de los compuestos iónicos y
covalentes. Enlace metálico y conductividad eléctrica. Teoría de
las bandas. Aislantes y semiconductores. c) Asociaciones
moleculares. Enlace de hidrógeno. Características y condiciones
para su formación. Consecuencias. Fuerzas de dispersión: entre
moléculas no polares. Dipolo – dipolo: entre moléculas polares.
Influencia en las propiedades físicas de las sustancias.
Tema
VII: El lenguaje de la química en la formación de compuestos:
a)
Funciones orgánica. Formación y nomenclatura de compuestos
binarios, óxidos e hidruros metálicos y no metálicos. Formación
y nomenclatura de compuestos ternarios, hidróxidos, oxácidos y
sales. Clasificación de sales: neutras, ácidas y básicas.. Normas
de la IUPAC. b) La estequiometría de las reacciones. El mol y el
ajuste de las ecuaciones. Estequiometría de masa, moles y volúmenes.
Rendimiento de de una reacción. Reactivo limitante y pureza de una
muestra.
E.-
LA MATERIA Y SUS ESTADOS DE AGREGACIÓN.
Tema
VIII:
El comportamiento de los gases:
a)
El estado gaseoso: características macroscópica más importante y
rasgos generales de su estructura. La atmósfera como sistema
químico. Significado de la ecuación de estado . Tratamiento
fenomenológico de los gases: leyes experimentales de Boyle –
Mariotte y de Charles-Gay Luzca. Escala absoluto de temperaturas. El
cero absoluto. Ecuación general de los gases. Ecuación de estado
para gases ideales. Significado de sus términos: Densidad y masas
moleculares de los gases. b) Presiones parciales y fracciones molares
de los gases. Ley de Dalton. Ley de Graham: efusión y difusión. c)
La Teoría Cinético Molecular de los gases modelo y postulados.
Interpretación de las leyes experimentales. Diferencias entre gases
reales e ideales. Desviaciones del comportamiento ideal. Ecuación
de Van der Waals.
Tema
IX: El estado líquido:
a)
Estructura de los líquidos. El agua un líquido con propiedades
extraordinarias. Viscosidad. Fluidez. Tensión superficial.
Capilaridad. Índice de refracción. Osmosis. Diálisis. Cambios de
estado. Equilibrio líquido- vapor. Punto de ebullición. Presión y
temperatura críticas. Equilibrio sólido – líquido. Punto de
fusión. Diagrama de fases. b) Las disoluciones: importancia
biológica. Las singulares propiedades del agua como disolvente.
Naturaleza, componentes y tipo de disoluciones. Analogía y
diferencias con mezclas heterogéneas. Solubilidad: factores que la
modifican. Curvas de solubilidad. Soluciones ideales Ley de Raoult.
Ley de Henry. c) La concentración de las disoluciones. Unidades:
molaridad, normalidad, formularidad, formalidad, fracción molar, ppm
y ppb. Propiedades coligativas de las disoluciones: presión de
vapor, punto de ebullición, punto de congelación y presión
osmótica. Coloides y tensoactivos. Propiedades.
Tema
X: La estructura y propiedades del estado sólido:
a)
Tipos de sólidos: cristalinos y amorfos. Cristales: iónicos,
covalentes, moleculares y metálicos. Sistemas cristalinos. Celda
unitaria. Nuevos materiales sólidos. Metales, semiconductores y
aislantes. El silicio y los chips. Cementos, materiales cerámicos y
vidrios. Equilibrios sólido – líquido y sólido – vapor.
F.-
PRINCIPIOS DE REACTIVIDAD
Tema
XI: Transferencia de energía y reacciones químicas:
a)
El lenguaje de la Termodinámica: Sistemas, estados y funciones de
estado. Primera Ley de la Termodinámica: trabajo, calor y energía
interna. Aplicaciones a las reacciones químicas. Termoquímica.
Variación de la energía interna en una reacción. ¿Cómo podemos
medir? Entalpía y energía interna; relaciones. Procesos
endotérmicos y exotérmicos. Ecuaciones termoquímicas. b) Calor
específico y capacidad calorífica. Unidades. Calores normales de
formación, combustión, neutralización y enlace. Calor sensible y
calor latente. Calores de fusión y de vaporización. Bomba
calorimétrica. Leyes de Hess y de Lavoisier., - Laplace.
Espontaneidad de las reacciones químicas: energía libre de Gibss.
Trabajo útil y trabajo máximo. Emergía libre y sistemas
biológicos. Entropía y procesos reversibles e irreversibles.
Tema
XII: La velocidad de las reacciones químicas:
a)
Velocidad de reacción: concepto y unidades. Factores que afectan la
velocidad de las reacciones. Teoría de las colisiones y del estado
de transición. Mecanismos de reacción en varias etapas, en
disolución y en cadena. Orden y molecularidad. Vida media. b)
Catalizadores y velocidad de reacción. Tipos de acción de los
catalizadores. Enzimas: catalizadores biológicos. Catálisis en la
industria. Reacciones fotoquímicas. Procesos fotográficos.
Equilibrio ozono – oxígeno y CFCs. Química nuclear. Redacciones
nucleares. Radiactividad natural y artificial. Velocidad de
desintegración radiactiva.
Tema
XIII: La naturaleza del equilibrio químico:
a)
Los procesos reversibles. La constante de equilibrio. Cambio de la
constante de equilibrio con la forma de la ecuación. Unidades.
Relaciones entre Kp y kc. Efectos externos sobre el equilibrio.
Principio de Le Chatelier. Catálisis y equilibrio. Equilibrio
heterogéneo.
Tema
XIV: La transferencia de iones hidrógeno: reacciones ácido- base:
a)
Electrolitos fuertes y débiles. Teoría de Arrhenius. Grado de
disociación. Conducción iónica y electrónica. Solvatación de
iones. Constante dieléctrica. Teorías sobre ácidos y bases:
Arrhenius, Bröwnsted – Lowry y Lewis. Pares conjugados ácido –
base. b) Tipos de reacciones protolíticas. Anfoterismo.
Autoprotólisis del agua. Producto iónico del agua. Concentración
de hidrogeniones. PH y pOH. Escala de pH. Indicadores ácido –
base. Efectos por la contaminación en agua y suelo: importancia
biológica del pH. El fenómeno de la lluvia ácida y sus
consecuencias. Ácidos y bases fuertes y débiles. Soluciones
reguladoras. Análisis volumétrico. Aplicaciones.
Tema
XV: La transferencia de electrones: procesos redox:
a)
Reacciones de óxido – reducción. Número de oxidación.
Transformación de la energía: celda electrolítica. Electrólisis.
Conducción iónica: Reacciones en los electrodos. Electrólisis
del agua, de ácidos, sales fundidas y en solución acuosa. Leyes de
Faraday. Aplicaciones en la actualidad. b) Constitución de una celda
galvánica. Procesos en los electrodos. Hemipilas. Potenciales
normales de electrodo. Espontaneidad de las reacciones redox.
Ecuación de Nernst. Potenciales de celda y constante de equilibrio.
Predicción. Contaminación con metales. c) Baterías: de pilas
secas, de mercurio, de litio – estado sólido, de níquel –
cadmio, de aluminio – aire. La celda combustible de oxígeno –
hidrógeno.
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