POR ADISION:
Adición de moléculas pequeñas de un mismo tipo unas a otras por apertura del doble enlace sin eliminación de ninguna parte de la molécula (polimerización de tipo vinilo.).
Adición de pequeñas moléculas de un mismo tipo unas a otras por apertura de un anillo sin eliminación de ninguna parte de la molécula (polimerización tipo epóxido.)
.
POR CON DENSACION:
Formación de poliésteres, poliamidas, poliéteres, polianhidros, etc., por eliminación de agua o alcoholes, con moléculas bifuncionales, como ácidos o glicoles, diaminas, diésteres entre otros (polimerización del tipo poliésteres y poliamidas.).
Formación de polihidrocarburos, por eliminación de halógenos o haluros de hidrógeno, con ayuda de catalizadores metálicos o de haluros metálicos.
SUSPENSION: En este caso el peróxido es soluble en el monómero. La polimerización se realiza en agua, y como el monómero y polímero que se obtiene de él son insolubles en agua, se obtiene una suspensión. Para evitar que el polímero se aglomere en el reactor, se disuelve en el agua una pequeña cantidad de alcohol polivinílico, el cual cubre la superficie de las gotitas del polímero y evita que se peguen
EMULSION: La reacción se realiza también en agua, con peróxidos solubles en agua pero en lugar de agregarle un agente de suspensión como el alcohol polivinílico,
Polimerización es un proceso químico por el que los reactivos, monómeros (compuestos de bajo peso molecular) se agrupan químicamente entre sí, dando lugar a una molécula de gran peso, llamada polímero, bien una cadena lineal o una macromolécula tridimensional.
se añade un emulsificante, que puede ser un detergente o un jabón.
MASA: En este tipo de reacción, los únicos ingredientes son el monómero y el peróxido
.
ETAPAS: En la polimerización por crecimiento en etapas, las cadenas en crecimiento pueden reaccionar entre sí para formar cadenas aún más largas. Esto es aplicable a cadenas de todos los tamaños. En una polimerización por crecimiento de cadena sólo los monómeros pueden reaccionar con cadenas en crecimiento.
.
Formación de polisulfuros o poli-polisulfuros, por eliminación de cloruro de sodio, con haluros bifuncionales de alquilo o arilo y sulfuros alcalinos o polisulfuros alcalinos o por oxidación de dimercaptanos (policondensación del tipo Thiokol)
Adición de pequeñas moléculas de un mismo tipo unas a otras por apertura de un doble enlace con eliminación de una parte de la molécula (polimerización alifática del tipo diazo.)
Adición de pequeñas moléculas unas a otras por ruptura del anillo con eliminación de una parte de la molécula (polimerización del tipo a -aminocarboxianhidro.)
Adición de birradicales formados por deshidrogenación (polimerización tipo p-xileno.).
viernes, 28 de noviembre de 2008
jueves, 27 de noviembre de 2008
Tipos de polimeros
Tecnologico de Colima
Tipos de polimeros y plasticos
Jaime Verduzco Galvez
Hernan Zamora Bracamontes
Francisco Ortega Cardenaz
Catedratica: Janet Pineda
Colima,Col. 27 de Noviembre de 2008
----------------------------------------------------
Polietileno
Cuando se calienta eteno (etileno) con oxígeno bajo presión, se obtiene un compuesto de elevada masa molar (alrededor de 20 mil) llamado Polietileno, el cual es un alcano de cadena muy larga. Monómero: CH2 = CH2.
Usos: Para la fabricación de tubos, planchas, materiales aislantes, para cables eléctricos, recubrimientos para protección contra la corrosión, hojas y láminas para embalaje, protección de cultivos, aislamiento térmico, recubrimientos sobre papel, en el moldeo por inyección para obtener recipientes de todo tipo, artículos del hogar, tuberías que sustituyen a los de hierro galvanizado, etc.
Poliestireno
Usos: Plastificado se utiliza en la industria de pinturas y barnices. Con elevado grado de polimerización en la industria transformadora de plásticos principalmente en procesos de moldeo por inyección.
Cloruro de Polivinilo (PVC)Mecanismos: Radicales libres por acción de la luz o de catalizadores peróxidos.
Usos: Materiales aislantes para la industria química y eléctrica.
Poliésteres
El intercambio de éster es una de las útiles reacciones para preparar polímeros lineales. Polímeros termoestables pueden ser preparados a partir de anhídridos de ácido polibásicos con polialcoholes. Ejemplo: glicerol con anhídrido ftálico.
Nylon
Una gran variedad puede obtenerse calentando diaminas con ácidos dicarboxílicos. Ejemplo: nylon (66)
Bakelitas:
Los productos de partida son el fenol y el formaldehído.
Impacto Social y Ambiental generado por el uso de los Polímeros
Aspectos positivos
Un gran número de materiales están construidos por polímeros y muchos de ellos son irremplazables en el actual mundo tecnológico.
Aspectos negativos
1. La inadecuada eliminación de los polímeros contribuye en buena parte a la degradación ambiental por acumulación de basura.
2. Muchos artículos de plástico son peligrosas armas destructivas. Por ejemplo, las bolsas plásticas pueden ser causantes de asfixia si se recubre la cabeza con ellas y no se logra retirarlas a tiempo.
Tipos de polimeros y plasticos
Jaime Verduzco Galvez
Hernan Zamora Bracamontes
Francisco Ortega Cardenaz
Catedratica: Janet Pineda
Colima,Col. 27 de Noviembre de 2008
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Polietileno
Cuando se calienta eteno (etileno) con oxígeno bajo presión, se obtiene un compuesto de elevada masa molar (alrededor de 20 mil) llamado Polietileno, el cual es un alcano de cadena muy larga. Monómero: CH2 = CH2.
Usos: Para la fabricación de tubos, planchas, materiales aislantes, para cables eléctricos, recubrimientos para protección contra la corrosión, hojas y láminas para embalaje, protección de cultivos, aislamiento térmico, recubrimientos sobre papel, en el moldeo por inyección para obtener recipientes de todo tipo, artículos del hogar, tuberías que sustituyen a los de hierro galvanizado, etc.
Poliestireno
Usos: Plastificado se utiliza en la industria de pinturas y barnices. Con elevado grado de polimerización en la industria transformadora de plásticos principalmente en procesos de moldeo por inyección.
Cloruro de Polivinilo (PVC)Mecanismos: Radicales libres por acción de la luz o de catalizadores peróxidos.
Usos: Materiales aislantes para la industria química y eléctrica.
Poliésteres
El intercambio de éster es una de las útiles reacciones para preparar polímeros lineales. Polímeros termoestables pueden ser preparados a partir de anhídridos de ácido polibásicos con polialcoholes. Ejemplo: glicerol con anhídrido ftálico.
Nylon
Una gran variedad puede obtenerse calentando diaminas con ácidos dicarboxílicos. Ejemplo: nylon (66)
Bakelitas:
Los productos de partida son el fenol y el formaldehído.
Impacto Social y Ambiental generado por el uso de los Polímeros
Aspectos positivos
Un gran número de materiales están construidos por polímeros y muchos de ellos son irremplazables en el actual mundo tecnológico.
Aspectos negativos
1. La inadecuada eliminación de los polímeros contribuye en buena parte a la degradación ambiental por acumulación de basura.
2. Muchos artículos de plástico son peligrosas armas destructivas. Por ejemplo, las bolsas plásticas pueden ser causantes de asfixia si se recubre la cabeza con ellas y no se logra retirarlas a tiempo.
miércoles, 26 de noviembre de 2008
Instituto Tecnológico de Colima
Polímeros
Equipo: Supersónicos
Francisco Ortega Cárdenas
Hernán Zamora
Jaime Verduzco Gálvez
Química
Maestra: Janet Pineda
Mecatrónica
E-02
26 de noviembre
Polímeros:
Los polímeros son macromoléculas (generalmente orgánicas) formadas por la unión de moléculas más pequeñas llamadas monómeros.
La reacción por la cual se sintetiza un polímero a partir de sus monómeros se denomina polimerización. Según el mecanismo por el cual se produce la reacción de polimerización para dar lugar al polímero, ésta se clasifica como polimerización por pasos o como polimerización en cadena. En cualquier caso, el tamaño de la cadena dependerá de parámetros como la temperatura o el tiempo de reacción, teniendo cada cadena un tamaño distinto y, por tanto, una masa molecular distinta, por lo que se habla de masa promedio para el polímero. Los polímeros pueden ser lineales, formados por una única cadena de monómeros, o bien esta cadena puede presentar ramificaciones de mayor o menor tamaño. También se pueden formar entrecruzamientos provocados por el enlace entre átomos de distintas cadenas.
Sus propiedades son: Fotoconductividad, Electrocromismo, Fotoluminiscencia (fluorescencia y fosforescencia)
Los polímeros industriales en general son malos conductores eléctricos, por lo que se emplean masivamente en la industria eléctrica y electrónica como materiales aislantes. Las baquelitas (resinas fenólicas) sustituyeron con ventaja a las porcelanas y el vidrio en el aparellaje de baja tensión hace ya muchos años; termoplásticos como el PVC y los PE, entre otros, se utilizan en la fabricación de cables eléctricos, llegando en la actualidad a tensiones de aplicación superiores a los 20 KV, y casi todas las carcasas de los equipos electrónicos se construyen en termoplásticos de magníficas propiedades mecánicas, además de eléctricas y de gran duración y resistencia al medio ambiente, como son, por ejemplo, las resinas ABS.
Los polimeros se pueden clacificar por:
Según su origen
* Polímeros naturales. .
* Polímeros semisintéticos.
* Polímeros sintéticos
Según su mecanismo de polimerización
En 1929 Carothers propuso la reacción:
* Polímeros de condensación. .
* Polímeros de adición.
* Polímeros formados por etapas.
* Polímeros formados por reacción en cadena.
Según su composición química
* Polímeros orgánicos.
* Polímeros vinílicos.
Dentro de ellos se pueden distinguir:
* Poliolefinas,
* Polímeros .
* Polímeros vinílicos halogenados
* Polímeros acrílicos. .
* Polímeros orgánicos no vinílicos.
Según sus aplicaciones
* Elastómeros.
* Plásticos.
* Fibras.
* Recubrimientos.
* Adhesivos.
Según su comportamiento al elevar su temperatura
* Termoplásticos,
* Termoestables,
Acerca de su nomenclatura Las normas internacionales publicadas por la IUPAC indican que el principio general para nombrar polímeros es utilizar el sufijo poli- seguido de la unidad estructural repetitiva (UER) que define al polímero, escrita entre paréntesis. La UER debe ser nombrada siguiendo las normas convencionales de la IUPAC para moléculas sencillas.
Los Polímeros de ingeniería son:
* Nylon, Polilactona, Policaprolactona, Polieter, Polisiloxanos, Polianhidrido, Poliurea, Policarbonato, Polisulfonas, Poliacrilonitrilo, Acrilonitrilo Butadieno Estireno (ABS), Polióxido de etileno, Policicloctano, Poli(n-butil acrilato), Poliéster, Tereftalato de Polibutileno (PBT),Estireno Acrilonitrilo (SAN), Poliuretano Termoplástico (TPU)
Los Polímeros comunes son:
* Polietileno (PE) (HDPE o LDPE, alta o baja densidad), Polipropileno (PP), Poliestireno (PS) ,Poliuretano (PU), Policloruro de vinilo (PVC), Politereftalato de etileno (PET), Polimetilmetacrilato (PMMA), Polianilina (PANI)
Conclusión:
Los polímeros nos ayudaran mucho para nuestra carrera ya que son muy importantes y gracias a sus propiedades físicas y químicas nos serán de bastante ayuda no solo en nuestra carrera si no también en la vida diaria.
Bibliografía: http://es.wikipedia.org/wiki/Pol%C3%ADmero
Polímeros
Equipo: Supersónicos
Francisco Ortega Cárdenas
Hernán Zamora
Jaime Verduzco Gálvez
Química
Maestra: Janet Pineda
Mecatrónica
E-02
26 de noviembre
Polímeros:
Los polímeros son macromoléculas (generalmente orgánicas) formadas por la unión de moléculas más pequeñas llamadas monómeros.
La reacción por la cual se sintetiza un polímero a partir de sus monómeros se denomina polimerización. Según el mecanismo por el cual se produce la reacción de polimerización para dar lugar al polímero, ésta se clasifica como polimerización por pasos o como polimerización en cadena. En cualquier caso, el tamaño de la cadena dependerá de parámetros como la temperatura o el tiempo de reacción, teniendo cada cadena un tamaño distinto y, por tanto, una masa molecular distinta, por lo que se habla de masa promedio para el polímero. Los polímeros pueden ser lineales, formados por una única cadena de monómeros, o bien esta cadena puede presentar ramificaciones de mayor o menor tamaño. También se pueden formar entrecruzamientos provocados por el enlace entre átomos de distintas cadenas.
Sus propiedades son: Fotoconductividad, Electrocromismo, Fotoluminiscencia (fluorescencia y fosforescencia)
Los polímeros industriales en general son malos conductores eléctricos, por lo que se emplean masivamente en la industria eléctrica y electrónica como materiales aislantes. Las baquelitas (resinas fenólicas) sustituyeron con ventaja a las porcelanas y el vidrio en el aparellaje de baja tensión hace ya muchos años; termoplásticos como el PVC y los PE, entre otros, se utilizan en la fabricación de cables eléctricos, llegando en la actualidad a tensiones de aplicación superiores a los 20 KV, y casi todas las carcasas de los equipos electrónicos se construyen en termoplásticos de magníficas propiedades mecánicas, además de eléctricas y de gran duración y resistencia al medio ambiente, como son, por ejemplo, las resinas ABS.
Los polimeros se pueden clacificar por:
Según su origen
* Polímeros naturales. .
* Polímeros semisintéticos.
* Polímeros sintéticos
Según su mecanismo de polimerización
En 1929 Carothers propuso la reacción:
* Polímeros de condensación. .
* Polímeros de adición.
* Polímeros formados por etapas.
* Polímeros formados por reacción en cadena.
Según su composición química
* Polímeros orgánicos.
* Polímeros vinílicos.
Dentro de ellos se pueden distinguir:
* Poliolefinas,
* Polímeros .
* Polímeros vinílicos halogenados
* Polímeros acrílicos. .
* Polímeros orgánicos no vinílicos.
Según sus aplicaciones
* Elastómeros.
* Plásticos.
* Fibras.
* Recubrimientos.
* Adhesivos.
Según su comportamiento al elevar su temperatura
* Termoplásticos,
* Termoestables,
Acerca de su nomenclatura Las normas internacionales publicadas por la IUPAC indican que el principio general para nombrar polímeros es utilizar el sufijo poli- seguido de la unidad estructural repetitiva (UER) que define al polímero, escrita entre paréntesis. La UER debe ser nombrada siguiendo las normas convencionales de la IUPAC para moléculas sencillas.
Los Polímeros de ingeniería son:
* Nylon, Polilactona, Policaprolactona, Polieter, Polisiloxanos, Polianhidrido, Poliurea, Policarbonato, Polisulfonas, Poliacrilonitrilo, Acrilonitrilo Butadieno Estireno (ABS), Polióxido de etileno, Policicloctano, Poli(n-butil acrilato), Poliéster, Tereftalato de Polibutileno (PBT),Estireno Acrilonitrilo (SAN), Poliuretano Termoplástico (TPU)
Los Polímeros comunes son:
* Polietileno (PE) (HDPE o LDPE, alta o baja densidad), Polipropileno (PP), Poliestireno (PS) ,Poliuretano (PU), Policloruro de vinilo (PVC), Politereftalato de etileno (PET), Polimetilmetacrilato (PMMA), Polianilina (PANI)
Conclusión:
Los polímeros nos ayudaran mucho para nuestra carrera ya que son muy importantes y gracias a sus propiedades físicas y químicas nos serán de bastante ayuda no solo en nuestra carrera si no también en la vida diaria.
Bibliografía: http://es.wikipedia.org/wiki/Pol%C3%ADmero
sábado, 22 de noviembre de 2008
Solidos
SÓLIDOS
Un cuerpo sólido, uno de los tres estados de agregación de la materia, se caracteriza porque opone resistencia a cambios de forma y de volumen
La ciencia de los materiales se ocupa principalmente de propiedades de los sólidos como estructura y transformaciones de fase.
Los sólidos presentan propiedades específicas:
Elasticidad: Un sólido recupera su forma original cuando es deformado. Un resorte es un objeto en 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 sólido con dureza elevada.
Forma definida: Tienen forma definida, son relativamente rígidos y no fluyen como lo hacen los gases y los líquidos, excepto a bajas presiones extremas.
Volumen definido: Debido a que tienen una forma definida, su volumen también es constante.
Alta densidad: Los sólidos tienen densidades relativamente altas debido a la cercanía de sus moléculas por eso se dice que son más “pesados”
Flotación: Algunos sólidos cumplen con esta propiedad, solo si su densidad es menor a la del liquido en el cual se coloca.
Inercia: es la dificultad o resistencia que opone un sistema físico o un sistema social a posibles cambios, en el caso de los sólidos pone resistencia a cambiar su estado de reposo.
Tenacidad: En ciencia de los Materiales la tenacidad es la resistencia que opone un material a que se propaguen fisuras o grietas.
Maleabilidad: Es la propiedad de la materia, que presentan los cuerpos a ser labrados por deformación. La maleabilidad permite la obtención de delgadas láminas de material sin que éste se rompa, teniendo en común que no existe ningún método para cuantificarlas.
Ductilidad La ductilidad se refiere a la propiedad de los sólidos de poder obtener hilos de ellos
CELDAS Y POLIFORMISMO
Las sustancias pueden existir en más de una forma cristalina, a esto se llama polimorfismo. Es una propiedad del estado sólido. El 90 % de los principios activos son sólidos. 1/3 de los compuestos orgánicos conocidos presenta Polimorfismo
En el estado cristalino, las moléculas presentan un alto orden estructural dando una unidad tridimensional llamada unidad de celda o celda unitaria. La estructura total del cristal es generada por la repetición periódica de esa unidad de celda. En general, en las sustancias farmacéuticas, estas unidades están constituidas por más de una molécula.
Se definen 7 tipos fundamentales de celdas unitarias
Monoclínico; Triclínico; Tetragonal; Hexagonal; Cúbico; Romboidal; Ortorrómbico.
La unidad de celda cuando se repite en las tres dimensiones del espacio, va generando un cristal más grande hasta que se forma la estructura macroscópica de ese cristal, es decir su aspecto externo, llamado el hábito cristalino. Por ejemplo, los cristales pueden tener hábitos que se denominan como tabulares, laminares, prismáticos, aciculares, cúbicos, en forma de platillo, etc.
Las distintas estructuras cristalinas ejercen fuertes efectos sobre los diferentes parámetros fisicoquímicos: solubilidad, volumen molar, capacidad calorífica, conductividad, densidad; viscosidad, tensión superficial, difusibilidad, dureza del cristal, forma del cristal y color, velocidad de disolución, entre otras. Todas estas propiedades están determinadas por la naturaleza del estado cristalino.
Un cuerpo sólido, uno de los tres estados de agregación de la materia, se caracteriza porque opone resistencia a cambios de forma y de volumen
La ciencia de los materiales se ocupa principalmente de propiedades de los sólidos como estructura y transformaciones de fase.
Los sólidos presentan propiedades específicas:
Elasticidad: Un sólido recupera su forma original cuando es deformado. Un resorte es un objeto en 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 sólido con dureza elevada.
Forma definida: Tienen forma definida, son relativamente rígidos y no fluyen como lo hacen los gases y los líquidos, excepto a bajas presiones extremas.
Volumen definido: Debido a que tienen una forma definida, su volumen también es constante.
Alta densidad: Los sólidos tienen densidades relativamente altas debido a la cercanía de sus moléculas por eso se dice que son más “pesados”
Flotación: Algunos sólidos cumplen con esta propiedad, solo si su densidad es menor a la del liquido en el cual se coloca.
Inercia: es la dificultad o resistencia que opone un sistema físico o un sistema social a posibles cambios, en el caso de los sólidos pone resistencia a cambiar su estado de reposo.
Tenacidad: En ciencia de los Materiales la tenacidad es la resistencia que opone un material a que se propaguen fisuras o grietas.
Maleabilidad: Es la propiedad de la materia, que presentan los cuerpos a ser labrados por deformación. La maleabilidad permite la obtención de delgadas láminas de material sin que éste se rompa, teniendo en común que no existe ningún método para cuantificarlas.
Ductilidad La ductilidad se refiere a la propiedad de los sólidos de poder obtener hilos de ellos
CELDAS Y POLIFORMISMO
Las sustancias pueden existir en más de una forma cristalina, a esto se llama polimorfismo. Es una propiedad del estado sólido. El 90 % de los principios activos son sólidos. 1/3 de los compuestos orgánicos conocidos presenta Polimorfismo
En el estado cristalino, las moléculas presentan un alto orden estructural dando una unidad tridimensional llamada unidad de celda o celda unitaria. La estructura total del cristal es generada por la repetición periódica de esa unidad de celda. En general, en las sustancias farmacéuticas, estas unidades están constituidas por más de una molécula.
Se definen 7 tipos fundamentales de celdas unitarias
Monoclínico; Triclínico; Tetragonal; Hexagonal; Cúbico; Romboidal; Ortorrómbico.
La unidad de celda cuando se repite en las tres dimensiones del espacio, va generando un cristal más grande hasta que se forma la estructura macroscópica de ese cristal, es decir su aspecto externo, llamado el hábito cristalino. Por ejemplo, los cristales pueden tener hábitos que se denominan como tabulares, laminares, prismáticos, aciculares, cúbicos, en forma de platillo, etc.
Las distintas estructuras cristalinas ejercen fuertes efectos sobre los diferentes parámetros fisicoquímicos: solubilidad, volumen molar, capacidad calorífica, conductividad, densidad; viscosidad, tensión superficial, difusibilidad, dureza del cristal, forma del cristal y color, velocidad de disolución, entre otras. Todas estas propiedades están determinadas por la naturaleza del estado cristalino.
miércoles, 19 de noviembre de 2008
Ensayo de los Elementos
CADMIO Cd
El cadmio es un elemento químico de número atómico 48 situado en el grupo 12 de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es Cd. Es un metal pesado, blanco azulado, relativamente poco abundante. Es uno de los metales más tóxicos, aunque podría ser un elemento químico esencial, necesario en muy pequeñas cantidades, pero esto no está claro. Normalmente se encuentra en menas de zinc y se emplea especialmente en pilas.
Características principales El cadmio es un metal blanco azulado, dúctil y maleable. Se puede cortar fácilmente con un cuchillo. En algunos aspectos es similar al zinc. La toxicidad que presenta es similar a la del mercurio; posiblemente se enlace a residuos de cisteína. La metalotioneína, que tiene residuos de cisteína, se enlaza selectivamente con el cadmio. Su estado de oxidación más común es el +2. Puede presentar el estado de oxidación +1, pero es muy inestable.
Efectos en la salud Los alimentos que son ricos en Cadmio pueden en gran medida incrementar la concentración de Cadmio en los humanos. Ejemplos son patés, champiñones, mariscos, mejillones, cacao y algas secas. Una exposición a niveles significativamente altas ocurren cuando la gente fuma. El humo del tabaco transporta el Cadmio a los pulmones. Cuando la gente respira el Cadmio este puede dañar severamente los pulmones. Esto puede incluso causar la muerte. Otros efectos sobre la salud que pueden ser causados por el Cadmio son: Diarreas, dolor de estómago y vómitos severos, Fractura de huesos, Fallos en la reproducción y posibilidad incluso de infertilidad, Daño al sistema nervioso central, Daño al sistema inmune, Desordenes psicológicos, Posible daño en el ADN o desarrollo de cáncer.
Efectos ambientales De forma natural grandes cantidades de Cadmio son liberadas al ambiente, sobre 25.000 toneladas al año. La mitad de este Cadmio es liberado en los ríos a través de la descomposición de rocas, también es liberado al aire a través de incendios forestales y volcanes. El resto es liberado por las actividades humanas, como es la manufacturación. Las aguas residuales con Cadmio procedentes de las industrias mayoritariamente terminan en suelos. Las causas de estas corrientes de residuos son, por ejemplo, la producción de Zinc, minerales de fosfato y las bioindustrias del estiércol. El Cadmio de las corrientes residuales puede también entrar en el aire a través de la quema de residuos urbanos y de la quema de combustibles fósiles. en 2007, debido a las regulaciones, sólo una pequeña cantidad de Cadmio entra en el agua a través del vertido de aguas residuales de casas o industrias.
Aplicaciones Aproximadamente tres cuartas partes del cadmio producido se emplea en la fabricación de baterías. Especialmente en las baterías de níquel-cadmio. Una parte importante se emplea en galvanoplastia (como recubrimiento). Algunas sales se emplean como pigmentos. Por ejemplo, el sulfuro de cadmio se emplea como pigmento amarillo. Se emplea en algunas aleaciones de bajo punto de fusión. Muchos tipos de soldaduras contienen este metal. Algunos compuestos fosforescentes de cadmio se emplean en televisores. Se emplea en algunos semiconductores. Algunos compuestos de cadmio se emplean como estabilizantes de plásticos como el PVC.
POTASIO K
El potasio es un elemento químico de la tabla periódica cuyo símbolo K es y cuyo número atómico es 19. Es un metal alcalino, blanco-plateado que abunda en la naturaleza, en los elementos relacionados con el agua salada y otros minerales.
Características principales Es el quinto metal más ligero y liviano; es un sólido blando que se corta con facilidad con un cuchillo, tiene un punto de fusión muy bajo, arde con llama violeta y presenta un color plateado en las superficies no expuestas al aire, en cuyo contacto se oxida con rapidez, lo que obliga a almacenarlo recubierto de aceite.
Aplicaciones El potasio metal se usa en células fotoeléctricas. El cloruro y el nitrato se emplean como fertilizantes. El peróxido de potasio se usa en aparatos de respiración autónomos de bomberos y mineros. El nitrato se usa en la fabricación de pólvora y el cromato y dicromato en pirotecnia. El carbonato potásico se emplea en la fabricación de cristales. La aleación NaK, una aleación de sodio y potasio, es un material empleado para la transferencia de calor. El cloruro de potasio se utiliza para provocar un paro cardíaco en las ejecuciones con inyección letal.
Abundancia y obtención El potasio constituye del orden del 2,4% en peso de la corteza terrestre siendo el séptimo más abundante. Debido a su solubilidad es muy difícil obtener el metal puro a partir de sus minerales. Aun así, en antiguos lechos marinos y de lagos existen grandes depósitos de minerales de potasio (carnalita, langbeinita, polihalita y silvina) en los que la extracción del metal y sus sales es económicamente viable. La principal mina de Potasio es la potasa que se extrae en California, Alemania, Nuevo México, Utah y otros lugares. En Saskatchewan hay grandes depósitos de potasa a 900 m de profundidad que en el futuro pueden convertirse en fuentes importantes de potasio y sales de potasio. Los océanos también pueden ser proveedores de potasio, pero en un volumen cualquiera de agua salada la cantidad de potasio es mucho menor que la de sodio, disminuyendo el rendimiento económico de la operación.
Efectos en la salud El Potasio, es el catión mayor del líquido intracelular del organismo humano. Está involucrado en el mantenimiento del equilibrio normal del agua, el equilibrio osmótico entre las células y el fluido intersticial[2] y el equilibrio ácido-base, determinado por el pH del organismo. Los iones de potasio son más largos que los iones de Sodio, por lo que los canales iónicos y las bombas de las membranas celulares pueden distinguir entre los dos tipos de iones; bombear activamente o pasivamente permitiendo que uno de estos iones pase, mientras que bloquea al otro. [3] Una disminución importante en los niveles de potasio sérico (bajo 3.5 meq/Lt) puede causar condiciones potencialmente fatales conocida como hipokalemia, a menudo resultante de situaciones como diarrea, diuresis incrementada, vómitos y deshidratación. Los síntomas de deficiencia incluyen: debilidad muscular, fatiga, astenia, calambres, a nivel gastrointestinal: íleo, estreñimiento, anormalidades en el electrocardiograma, arritmias cardiacas, y en causas severas parálisis respiratorias y alcalosis.[4]
Éteres bifenílicos polibromados (PBDE)
Los éteres bifenílicos polibromados (PBDE) responden a la fórmula general: (C12H(10-n)BrnO, dónde n = 1-10).
Estructuralmente, estas sustancias consisten de dos anillos bencénicos unidos por un enlace éter, C-O-C, y con el resto de las posiciones, 1-10, están ocupadas por uno o más átomos de bromo. En consecuencia, teóricamente, el número total de isómeros relacionados asciende a 209. Los isómeros individuales se denominan de acuerdo con el sistema IUPAC utilizado para los bifenilos, con base en la posición de los halógenos en los anillos. A partir de los años 1960 se encuentran en el mercado tres formulaciones comerciales principales: penta-, octa- y decaBDE.
Producción y usos Los retardantes de flama, en general, pueden incorporarse a un material ya sea como componentes activos o bien como aditivos. Los componentes activos se integran a la estructura polimérica de algunos tipos de plásticos. Esta modalidad es la preferida, ya que produce materiales más estables y con propiedades uniformes. Los aditivos, por otra parte, son más económicos y versátiles, aunque presentan el inconveniente de modificar las propiedades de los materiales de base. Este es el caso de los PBDE, que en general, se aplican como recubrimientos o bien se mezclan durante el procesamiento de materiales como plásticos y fibras.
Propiedades físicas y químicas El TBBPA es un compuesto sólido con un contenido de 59% de bromo. Tiene un punto de fusión de 180 °C, un punto de ebullición de 316 °C y una presión de vapor de menos de 1 mm de Hg a 20 °C (IPCS 1995) El TBBPA tiene baja solubilidad en agua y una alta solubilidad en metanol y acetona. Su coeficiente de partición octanol/agua (log Pow) es de 4.5. Debido a su baja solubilidad en agua y a su coeficiente de partición octanol/agua tiene una alta afinidad por los sedimentos y la materia orgánica del suelo (IPCS 1995).
Transporte, distribución y destino ambiental Algunos estudios han identificado factores de bioconcentración en invertebrados y vertebrados que van de 20 a 3,200. El TBBPA tiene una vida media de menos de un día en peces y menor a los cinco días en almejas. En el proceso de depuración, el TBBPA y sus metabolitos se pueden eliminar entre tres y siete días. Según algunos estudios de biodegradación, el TBBPA se degrada parcialmente bajo condiciones aeróbicas y anaeróbicas en suelo, sedimentos y agua. Según el tipo de suelo, humedad y composición, entre el 40-90% del TBBPA permaneció en el suelo después de 56-64 días.
Producción En los Estados Unidos se inició la producción industrial del producto FireMaster(R) en 1970, y después del accidente de Michigan se descontinuó en noviembre de 1974. La producción estadounidense de PBB fue de 6,000 toneladas entre 1970-1976. En Alemania se produjo una mezcla de PBB llamada Bromkal 80-9 D hasta 1985. Actualmente, el decabromobifenilo (Adine 0102) se produce en Francia.
El cadmio es un elemento químico de número atómico 48 situado en el grupo 12 de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es Cd. Es un metal pesado, blanco azulado, relativamente poco abundante. Es uno de los metales más tóxicos, aunque podría ser un elemento químico esencial, necesario en muy pequeñas cantidades, pero esto no está claro. Normalmente se encuentra en menas de zinc y se emplea especialmente en pilas.
Características principales El cadmio es un metal blanco azulado, dúctil y maleable. Se puede cortar fácilmente con un cuchillo. En algunos aspectos es similar al zinc. La toxicidad que presenta es similar a la del mercurio; posiblemente se enlace a residuos de cisteína. La metalotioneína, que tiene residuos de cisteína, se enlaza selectivamente con el cadmio. Su estado de oxidación más común es el +2. Puede presentar el estado de oxidación +1, pero es muy inestable.
Efectos en la salud Los alimentos que son ricos en Cadmio pueden en gran medida incrementar la concentración de Cadmio en los humanos. Ejemplos son patés, champiñones, mariscos, mejillones, cacao y algas secas. Una exposición a niveles significativamente altas ocurren cuando la gente fuma. El humo del tabaco transporta el Cadmio a los pulmones. Cuando la gente respira el Cadmio este puede dañar severamente los pulmones. Esto puede incluso causar la muerte. Otros efectos sobre la salud que pueden ser causados por el Cadmio son: Diarreas, dolor de estómago y vómitos severos, Fractura de huesos, Fallos en la reproducción y posibilidad incluso de infertilidad, Daño al sistema nervioso central, Daño al sistema inmune, Desordenes psicológicos, Posible daño en el ADN o desarrollo de cáncer.
Efectos ambientales De forma natural grandes cantidades de Cadmio son liberadas al ambiente, sobre 25.000 toneladas al año. La mitad de este Cadmio es liberado en los ríos a través de la descomposición de rocas, también es liberado al aire a través de incendios forestales y volcanes. El resto es liberado por las actividades humanas, como es la manufacturación. Las aguas residuales con Cadmio procedentes de las industrias mayoritariamente terminan en suelos. Las causas de estas corrientes de residuos son, por ejemplo, la producción de Zinc, minerales de fosfato y las bioindustrias del estiércol. El Cadmio de las corrientes residuales puede también entrar en el aire a través de la quema de residuos urbanos y de la quema de combustibles fósiles. en 2007, debido a las regulaciones, sólo una pequeña cantidad de Cadmio entra en el agua a través del vertido de aguas residuales de casas o industrias.
Aplicaciones Aproximadamente tres cuartas partes del cadmio producido se emplea en la fabricación de baterías. Especialmente en las baterías de níquel-cadmio. Una parte importante se emplea en galvanoplastia (como recubrimiento). Algunas sales se emplean como pigmentos. Por ejemplo, el sulfuro de cadmio se emplea como pigmento amarillo. Se emplea en algunas aleaciones de bajo punto de fusión. Muchos tipos de soldaduras contienen este metal. Algunos compuestos fosforescentes de cadmio se emplean en televisores. Se emplea en algunos semiconductores. Algunos compuestos de cadmio se emplean como estabilizantes de plásticos como el PVC.
POTASIO K
El potasio es un elemento químico de la tabla periódica cuyo símbolo K es y cuyo número atómico es 19. Es un metal alcalino, blanco-plateado que abunda en la naturaleza, en los elementos relacionados con el agua salada y otros minerales.
Características principales Es el quinto metal más ligero y liviano; es un sólido blando que se corta con facilidad con un cuchillo, tiene un punto de fusión muy bajo, arde con llama violeta y presenta un color plateado en las superficies no expuestas al aire, en cuyo contacto se oxida con rapidez, lo que obliga a almacenarlo recubierto de aceite.
Aplicaciones El potasio metal se usa en células fotoeléctricas. El cloruro y el nitrato se emplean como fertilizantes. El peróxido de potasio se usa en aparatos de respiración autónomos de bomberos y mineros. El nitrato se usa en la fabricación de pólvora y el cromato y dicromato en pirotecnia. El carbonato potásico se emplea en la fabricación de cristales. La aleación NaK, una aleación de sodio y potasio, es un material empleado para la transferencia de calor. El cloruro de potasio se utiliza para provocar un paro cardíaco en las ejecuciones con inyección letal.
Abundancia y obtención El potasio constituye del orden del 2,4% en peso de la corteza terrestre siendo el séptimo más abundante. Debido a su solubilidad es muy difícil obtener el metal puro a partir de sus minerales. Aun así, en antiguos lechos marinos y de lagos existen grandes depósitos de minerales de potasio (carnalita, langbeinita, polihalita y silvina) en los que la extracción del metal y sus sales es económicamente viable. La principal mina de Potasio es la potasa que se extrae en California, Alemania, Nuevo México, Utah y otros lugares. En Saskatchewan hay grandes depósitos de potasa a 900 m de profundidad que en el futuro pueden convertirse en fuentes importantes de potasio y sales de potasio. Los océanos también pueden ser proveedores de potasio, pero en un volumen cualquiera de agua salada la cantidad de potasio es mucho menor que la de sodio, disminuyendo el rendimiento económico de la operación.
Efectos en la salud El Potasio, es el catión mayor del líquido intracelular del organismo humano. Está involucrado en el mantenimiento del equilibrio normal del agua, el equilibrio osmótico entre las células y el fluido intersticial[2] y el equilibrio ácido-base, determinado por el pH del organismo. Los iones de potasio son más largos que los iones de Sodio, por lo que los canales iónicos y las bombas de las membranas celulares pueden distinguir entre los dos tipos de iones; bombear activamente o pasivamente permitiendo que uno de estos iones pase, mientras que bloquea al otro. [3] Una disminución importante en los niveles de potasio sérico (bajo 3.5 meq/Lt) puede causar condiciones potencialmente fatales conocida como hipokalemia, a menudo resultante de situaciones como diarrea, diuresis incrementada, vómitos y deshidratación. Los síntomas de deficiencia incluyen: debilidad muscular, fatiga, astenia, calambres, a nivel gastrointestinal: íleo, estreñimiento, anormalidades en el electrocardiograma, arritmias cardiacas, y en causas severas parálisis respiratorias y alcalosis.[4]
Éteres bifenílicos polibromados (PBDE)
Los éteres bifenílicos polibromados (PBDE) responden a la fórmula general: (C12H(10-n)BrnO, dónde n = 1-10).
Estructuralmente, estas sustancias consisten de dos anillos bencénicos unidos por un enlace éter, C-O-C, y con el resto de las posiciones, 1-10, están ocupadas por uno o más átomos de bromo. En consecuencia, teóricamente, el número total de isómeros relacionados asciende a 209. Los isómeros individuales se denominan de acuerdo con el sistema IUPAC utilizado para los bifenilos, con base en la posición de los halógenos en los anillos. A partir de los años 1960 se encuentran en el mercado tres formulaciones comerciales principales: penta-, octa- y decaBDE.
Producción y usos Los retardantes de flama, en general, pueden incorporarse a un material ya sea como componentes activos o bien como aditivos. Los componentes activos se integran a la estructura polimérica de algunos tipos de plásticos. Esta modalidad es la preferida, ya que produce materiales más estables y con propiedades uniformes. Los aditivos, por otra parte, son más económicos y versátiles, aunque presentan el inconveniente de modificar las propiedades de los materiales de base. Este es el caso de los PBDE, que en general, se aplican como recubrimientos o bien se mezclan durante el procesamiento de materiales como plásticos y fibras.
Propiedades físicas y químicas El TBBPA es un compuesto sólido con un contenido de 59% de bromo. Tiene un punto de fusión de 180 °C, un punto de ebullición de 316 °C y una presión de vapor de menos de 1 mm de Hg a 20 °C (IPCS 1995) El TBBPA tiene baja solubilidad en agua y una alta solubilidad en metanol y acetona. Su coeficiente de partición octanol/agua (log Pow) es de 4.5. Debido a su baja solubilidad en agua y a su coeficiente de partición octanol/agua tiene una alta afinidad por los sedimentos y la materia orgánica del suelo (IPCS 1995).
Transporte, distribución y destino ambiental Algunos estudios han identificado factores de bioconcentración en invertebrados y vertebrados que van de 20 a 3,200. El TBBPA tiene una vida media de menos de un día en peces y menor a los cinco días en almejas. En el proceso de depuración, el TBBPA y sus metabolitos se pueden eliminar entre tres y siete días. Según algunos estudios de biodegradación, el TBBPA se degrada parcialmente bajo condiciones aeróbicas y anaeróbicas en suelo, sedimentos y agua. Según el tipo de suelo, humedad y composición, entre el 40-90% del TBBPA permaneció en el suelo después de 56-64 días.
Producción En los Estados Unidos se inició la producción industrial del producto FireMaster(R) en 1970, y después del accidente de Michigan se descontinuó en noviembre de 1974. La producción estadounidense de PBB fue de 6,000 toneladas entre 1970-1976. En Alemania se produjo una mezcla de PBB llamada Bromkal 80-9 D hasta 1985. Actualmente, el decabromobifenilo (Adine 0102) se produce en Francia.
jueves, 13 de noviembre de 2008
SOLIDOS
Los sólidos se caracterizan por tener forma y volumen constantes. Esto se debe a que las partículas que los forman están unidas por unas fuerzas de atracción grandes de modo que ocupan posiciones casi fijas.
En el estado sólido las partículas solamente pueden moverse vibrando u oscilando alrededor de posiciones fijas, pero no pueden moverse trasladándose libremente a lo largo del sólido.
Las partículas en el estado sólido propiamente dicho, se disponen de forma ordenada, con una regularidad espacial geométrica, que da lugar a diversas estructuras cristalinas.
Sólidos amorfos y cristalinos
Se diferencian dos tipos de sólidos: cristalinos y amorfos. Los sólidos cristalinos, que adoptan formas geométricas regulares limitadas por caras planas, tiene átomos, iones o moléculas en posiciones fijas en el espacio, alrededor de las cuales, los únicos movimientos son vibracionales. Los sólidos amorfos carecen de esta regularidad en gran extensión, por estar constituidos por macromoléculas que encuentran dificultad para acomodarse en posiciones fijas. Ejemplos de los primeros son: cloruro de sodio, diamante, hielo; de los segundos caucho, vidrio y cualquier plástico.
Estos dos tipos de sólidos poseen algunas propiedades en común y difieren en otras. Entre las primeras se puede mencionar la forma y el volumen propio (las fuerzas de cohesión en el sólido son suficientes como para contrarrestar las fuerzas externas), la densidad que generalmente es mayor que la del líquido correspondiente y la difusión que es extremadamente lenta. Al calentar un vidrio se observa que se ablanda gradualmente hasta que comienza a fluir, mientras que el hielo al ser calentado, mantiene sus propiedades mecánicas hasta que a la temperatura de 0°C y a una atmósfera de presión, comienza a fundir bruscamente mientras la temperatura se mantiene constante durante el cambio de estado. Esta es una de las diferencias entre los sólidos cristalinos y los amorfos, el punto de fusión definido para los primeros y no observable para los segundos.
Los sólidos cristalinos, como el cloruro de sodio, son anisotrópicos, esto es que sus propiedades físicas, tales como la resistencia mecánica, índice de refracción, conductividad eléctrica, varían según la dirección en la que se midan. Los sólidos amorfos, al igual que los líquidos y gases, son isotrópicos, es decir sus propiedades son iguales en todas las direcciones. Esto se debe a la falta de regularidad en el ordenamiento de las partículas en los sólidos amorfos, lo cual determina que todas las direcciones sean equivalentes.
Es habitual reservar la denominación de sólidos o cristales a los que hemos mencionado como sólidos cristalinos y llamar líquidos de elevada viscosidad a los vidrios, resinas y plásticos que, aunque rígidos y de elevada cohesión, no tienen sus partículas regularmente ordenadas como los cristales, no tienen temperatura de fusión definida y son isótropos.
Cristales
La distribución de las partículas en un cristal obedece a un patrón llamado el retículo cristalino. Se entiende por tal a un conjunto de direcciones o líneas imaginarias en cuyas intersecciones se encuentran las partículas.
Los cristales agrupados en el sistema cúbico adoptan alguno de los siguientes retículos cristalinos:
Número de coordinación: se define como número de coordinación de un cristal al número de partículas que están a la menor e igual distancia de cada una de ellas. La observación de los diagramas de retículos cúbicos permite reconocer que en el retículo cúbico simple el número de coordinación es 6, en el cúbico centrado en el cuerpo es 8 y en el cúbico centrado en las caras es 12.
El retículo centrado en el cuerpo caracteriza al CsCl, o sea, una sal binaria. Como la relación entre los números de aniones y cationes es 1:1 cada ion Cs+ puede visualizarse como ubicado en el centro de un cubo en cuyos ocho vértices hay sendos Cl-, o en un vértice de un cubo que tiene un Cl- como ion central.
El retículo cúbico centrado en las caras es habitual en cristales binarios y en cristales formados por una única clase de iones, este tipo de retículo forma una de las estructuras conocidas como empaquetamiento compacto típico de los metales.
Metales
Metal se denomina a los elementos químicos caracterizados por ser buenos conductores del calor y la electricidad, poseer alta densidad, y ser sólidos a temperaturas normales (excepto el mercurio y el galio); sus sales forman iones electropositivos (cationes) en disolución.
La ciencia de materiales define un metal como un material en el que existe un solape entre la banda de valencia y la banda de conducción en su estructura electrónica (enlace metálico). Esto le da la capacidad de conducir fácilmente calor y electricidad, y generalmente la capacidad de reflejar la luz, lo que le da su peculiar brillo.
Forja metálica en la marquesina del actual Ayuntamiento de Madrid, antiguo Palacio de Comunicaciones.
El concepto de metal refiere tanto a elementos puros, así como aleaciones con características metálicas, como el acero y el bronce. Los metales comprenden la mayor parte de la tabla periódica de los elementos y se separan de los no metales por una línea diagonal entre el boro y el polonio. En comparación con los no metales tienen baja electronegatividad y baja energía de ionización.
Plastico:
Son propiedades características de la mayoría de los plásticos, aunque no siempre se cumplen en determinados plásticos especiales:
* Son baratos (tienen un bajo costo en el mercado).
* Tienen una baja densidad.
* Existen materiales plásticos permeables e impermeables, difusión en materiales termoplásticos.
* Son aislantes eléctricos.
* Son aislantes térmicos, aunque la mayoría no resisten temperaturas muy elevadas.
* Su quema es muy contaminante.
* Son resistentes a la corrosión y a estar a la intemperie.
* Resisten muchos factores químicos.
* Algunos se reciclan mejor que otros, que no son biodegradables ni fáciles de reciclar.
* Son fáciles de trabajar
En el estado sólido las partículas solamente pueden moverse vibrando u oscilando alrededor de posiciones fijas, pero no pueden moverse trasladándose libremente a lo largo del sólido.
Las partículas en el estado sólido propiamente dicho, se disponen de forma ordenada, con una regularidad espacial geométrica, que da lugar a diversas estructuras cristalinas.
Sólidos amorfos y cristalinos
Se diferencian dos tipos de sólidos: cristalinos y amorfos. Los sólidos cristalinos, que adoptan formas geométricas regulares limitadas por caras planas, tiene átomos, iones o moléculas en posiciones fijas en el espacio, alrededor de las cuales, los únicos movimientos son vibracionales. Los sólidos amorfos carecen de esta regularidad en gran extensión, por estar constituidos por macromoléculas que encuentran dificultad para acomodarse en posiciones fijas. Ejemplos de los primeros son: cloruro de sodio, diamante, hielo; de los segundos caucho, vidrio y cualquier plástico.
Estos dos tipos de sólidos poseen algunas propiedades en común y difieren en otras. Entre las primeras se puede mencionar la forma y el volumen propio (las fuerzas de cohesión en el sólido son suficientes como para contrarrestar las fuerzas externas), la densidad que generalmente es mayor que la del líquido correspondiente y la difusión que es extremadamente lenta. Al calentar un vidrio se observa que se ablanda gradualmente hasta que comienza a fluir, mientras que el hielo al ser calentado, mantiene sus propiedades mecánicas hasta que a la temperatura de 0°C y a una atmósfera de presión, comienza a fundir bruscamente mientras la temperatura se mantiene constante durante el cambio de estado. Esta es una de las diferencias entre los sólidos cristalinos y los amorfos, el punto de fusión definido para los primeros y no observable para los segundos.
Los sólidos cristalinos, como el cloruro de sodio, son anisotrópicos, esto es que sus propiedades físicas, tales como la resistencia mecánica, índice de refracción, conductividad eléctrica, varían según la dirección en la que se midan. Los sólidos amorfos, al igual que los líquidos y gases, son isotrópicos, es decir sus propiedades son iguales en todas las direcciones. Esto se debe a la falta de regularidad en el ordenamiento de las partículas en los sólidos amorfos, lo cual determina que todas las direcciones sean equivalentes.
Es habitual reservar la denominación de sólidos o cristales a los que hemos mencionado como sólidos cristalinos y llamar líquidos de elevada viscosidad a los vidrios, resinas y plásticos que, aunque rígidos y de elevada cohesión, no tienen sus partículas regularmente ordenadas como los cristales, no tienen temperatura de fusión definida y son isótropos.
Cristales
La distribución de las partículas en un cristal obedece a un patrón llamado el retículo cristalino. Se entiende por tal a un conjunto de direcciones o líneas imaginarias en cuyas intersecciones se encuentran las partículas.
Los cristales agrupados en el sistema cúbico adoptan alguno de los siguientes retículos cristalinos:
Número de coordinación: se define como número de coordinación de un cristal al número de partículas que están a la menor e igual distancia de cada una de ellas. La observación de los diagramas de retículos cúbicos permite reconocer que en el retículo cúbico simple el número de coordinación es 6, en el cúbico centrado en el cuerpo es 8 y en el cúbico centrado en las caras es 12.
El retículo centrado en el cuerpo caracteriza al CsCl, o sea, una sal binaria. Como la relación entre los números de aniones y cationes es 1:1 cada ion Cs+ puede visualizarse como ubicado en el centro de un cubo en cuyos ocho vértices hay sendos Cl-, o en un vértice de un cubo que tiene un Cl- como ion central.
El retículo cúbico centrado en las caras es habitual en cristales binarios y en cristales formados por una única clase de iones, este tipo de retículo forma una de las estructuras conocidas como empaquetamiento compacto típico de los metales.
Metales
Metal se denomina a los elementos químicos caracterizados por ser buenos conductores del calor y la electricidad, poseer alta densidad, y ser sólidos a temperaturas normales (excepto el mercurio y el galio); sus sales forman iones electropositivos (cationes) en disolución.
La ciencia de materiales define un metal como un material en el que existe un solape entre la banda de valencia y la banda de conducción en su estructura electrónica (enlace metálico). Esto le da la capacidad de conducir fácilmente calor y electricidad, y generalmente la capacidad de reflejar la luz, lo que le da su peculiar brillo.
Forja metálica en la marquesina del actual Ayuntamiento de Madrid, antiguo Palacio de Comunicaciones.
El concepto de metal refiere tanto a elementos puros, así como aleaciones con características metálicas, como el acero y el bronce. Los metales comprenden la mayor parte de la tabla periódica de los elementos y se separan de los no metales por una línea diagonal entre el boro y el polonio. En comparación con los no metales tienen baja electronegatividad y baja energía de ionización.
Plastico:
Son propiedades características de la mayoría de los plásticos, aunque no siempre se cumplen en determinados plásticos especiales:
* Son baratos (tienen un bajo costo en el mercado).
* Tienen una baja densidad.
* Existen materiales plásticos permeables e impermeables, difusión en materiales termoplásticos.
* Son aislantes eléctricos.
* Son aislantes térmicos, aunque la mayoría no resisten temperaturas muy elevadas.
* Su quema es muy contaminante.
* Son resistentes a la corrosión y a estar a la intemperie.
* Resisten muchos factores químicos.
* Algunos se reciclan mejor que otros, que no son biodegradables ni fáciles de reciclar.
* Son fáciles de trabajar
martes, 11 de noviembre de 2008
Ensayo
Hidrocarburos
Los compuestos aromáticos son el benceno y los compuestos de comportamiento químico similar. Las propiedades aromáticas son las que distinguen al benceno de los hidrocarburos alifáticos. La molécula bencénica es un anillo de un tipo muy especial. Hay ciertos compuestos, también anulares, que parecen diferir estructuralmente del benceno y sin embargo se comportan de manera similar. Resulta que estos compuestos se parecen estructuralmente al benceno, en su estructura electrónica básica, por lo que también son aromáticos.
Los hidrocarburos alifáticos -alcanos, alquenos y alquinos y sus análogos cíclicos- reaccionan principalmente por adición y sustitución por radicales libres: la primera ocurre en los enlaces múltiples; la segunda, en otros puntos de la cadena alifática. Vimos que estas mismas reacciones suceden en las partes hidrocarbonadas de otros compuestos alifáticos. La reactividad de estas partes se afectada por la presencia de otros grupos funcionales, y la reactividad de estos últimos, por la presencia de la parte hidrocarburos.
Características de los compuestos aromáticos.
Benceno
Propiedades físicas. El benceno es un líquido incoloro, móvil con olor dulce a esencias.
Es soluble en éter, nafta y acetona. También se disuelve en alcohol y en la mayoría de los solventes orgánicos.
Disuelve al iodo y las grasas.
Su densidad es de 0,89 gramos sobre centímetros cúbicos.
Punto fusión: 5,5 °C.
Punto ebullición: 80°C.
Fórmula: C6H6.
Peso molecular: 78 gramos.
ENSAYOS EN EL LABORATORIO.
Obtención de benceno.
En una capsula de porcelana se realiza una solución de 15 gramos de hidróxido de sodio en 15 ml de agua.
Luego se agrega cuidadosamente, y agitando, 20 gramos de ácido benzoico. Se debe formar una pasta espesa. Se evapora el agua agitando continuamente y se pasa finalmente el producto obtenido a un mortero, donde se pulveriza rápidamente debido al carácter higroscópico de exceso de hidróxido de sodio presente.
El producto obtenido se pasa a un matráz de destilación que tenga adaptado un refrigerante para destilar. Se calienta el balón cuidadosamente con llama directa, pasándola por debajo del mismo. Se destila de manera tal que primero destile el agua y luego el benceno. Se agrega cloruro de calcio para eliminar el agua y luego se destila nuevamente.
Combustión.
Técnica: Se colocan en una cápsula de porcelana 1 a 2 ml de benceno y se le acerca una llama y se observa como procede la combustión.
Observación.
Es incompleta;
Abundante residuo carbonoso;
Se desprende materia en suspensión;
Arde fácil y activamente.
En resumen el benceno arde fácilmente con llama amarillenta y fuliginosa (que humea), debido a la gran masa de carbono que queda sin quemar.
La ecuación que representa la combustión incompleta es:
C6H6 + O2 CO2 + CO + H2O + C
Si en cambio, la reacción sería completa, se reemplazaría la ecuación anterior por:
C6H6 + O2 CO2 + H2O
Comportamiento frente a los agentes oxidantes.
Ensayo con permanganato (test de Baeyer).
Técnica. A un tubo de ensayos que contiene 1-2 ml de benceno se le agregan 2 a 3 gotas de permanganato, en medio básico y en frío. Se observa la reacción.
Observación. El ensayo es negativo. El permanganato no reacciona como en el caso de los alquenos, debido a que las dobles ligaduras se encuentran deslocalizadas -como si no pertenecieran a ningún carbono-.
Ensayo con agua de bromo en tetracloruro de carbono.
Técnica. A un tubo de ensayo que contiene de 1-2 ml de benceno se le agregan dos o tres gotas de agua de bromo en tetracloruro de carbono. Se observa la reacción.
Observación. El ensayo es en este caso también negativo. No se observa decoloración del agua de bromo. El núcleo es muy estable y no reacciona con el bromo, que es un electrófilo débil.
-con el agregado de limaduras de hierro. En este caso las limaduras de hierro catalizan la reacción, y ésta ocurre.
El hierro reacciona con el bromo para formar FeBr3, que es el realmente cataliza la reacción. Éste, reacciona con el bromo para formar una molécula complejada de estructura FeBr4------ Br+, el que ataca al anillo como si fuera un ión bromonio.
FeBr3 + Br2 FeBr4- ----- Br+
La molécula de bromo complejada ataca al sistema de electrones pi del anillo de benceno, que actúa como nucleófilo, en un paso lento determinante de la velocidad -en la cinética total-, para formar un carbocatión no aromático intermediario. Éste, que es doblemente alílico, puede representarse en tres estructuras resonantes.
Si bien, el carbocatión es estable comparado con otros conocidos, es mucho menos estable que el benceno del que se partió. La reacción tiene una alta energía de activación, y es relativamente lenta.
En sí, una reacción de sustitución aromática electrofílica se basa en reemplazar un hidrógeno por otro grupo (en este caso un bromo).
Obtención de Nitrobenceno.
Técnica. Se realiza la mezcla nitrante agregando 10 ml de ácido sulfúrico concentrado a 10 ml de ácido nítrico concentrado, contenido en un matráz de 500 ml..Se miden en una probeta 27,5 ml de benceno y se agregan 2 ó 3 mililitros del mismo a la mezcla nitrante. Se controla la temperatura de la reacción para evitar que esta supere los 50° C a 60 °C; en caso de que se supere esta temperatura se podrá enfriar la mezcla de reacción sumergiéndola en un baño de agua fría. Si en cambio, la temperatura bajo de los 50°C, se deberá calentar el recipiente para elevarla. Se repite la operación, agregando una nueva alícuota de benceno, y así hasta agotarlo totalmente. Se agita bien la mezcla durante diez minutos aproximadamente y luego se pasa a una ampolla de decantación para poder separar la fase ácido del nitrobenceno. Una vez separada la fase ácida se lava dos veces con agua y se la separa nuevamente. Mientras se prepara el aparato para destilar el benceno, se le agregan al matraz unos trocitos de cloruro de calcio (durante 15 minutos aproximadamente). Luego se destila en refrigerante al aire, recogiendo el destilado que pasó durante el rango de temperaturas de 200°C-215°C. NO se debe llevar a sequedad pues se destilaría el posible m-dinitrobenceno producido; a demás se corre el riesgo de que este último evolucione violentamente a temperaturas elevadas.
Bibliografía http://www.textoscientificos.com/quimica/aromaticos
Los compuestos aromáticos son el benceno y los compuestos de comportamiento químico similar. Las propiedades aromáticas son las que distinguen al benceno de los hidrocarburos alifáticos. La molécula bencénica es un anillo de un tipo muy especial. Hay ciertos compuestos, también anulares, que parecen diferir estructuralmente del benceno y sin embargo se comportan de manera similar. Resulta que estos compuestos se parecen estructuralmente al benceno, en su estructura electrónica básica, por lo que también son aromáticos.
Los hidrocarburos alifáticos -alcanos, alquenos y alquinos y sus análogos cíclicos- reaccionan principalmente por adición y sustitución por radicales libres: la primera ocurre en los enlaces múltiples; la segunda, en otros puntos de la cadena alifática. Vimos que estas mismas reacciones suceden en las partes hidrocarbonadas de otros compuestos alifáticos. La reactividad de estas partes se afectada por la presencia de otros grupos funcionales, y la reactividad de estos últimos, por la presencia de la parte hidrocarburos.
Características de los compuestos aromáticos.
Benceno
Propiedades físicas. El benceno es un líquido incoloro, móvil con olor dulce a esencias.
Es soluble en éter, nafta y acetona. También se disuelve en alcohol y en la mayoría de los solventes orgánicos.
Disuelve al iodo y las grasas.
Su densidad es de 0,89 gramos sobre centímetros cúbicos.
Punto fusión: 5,5 °C.
Punto ebullición: 80°C.
Fórmula: C6H6.
Peso molecular: 78 gramos.
ENSAYOS EN EL LABORATORIO.
Obtención de benceno.
En una capsula de porcelana se realiza una solución de 15 gramos de hidróxido de sodio en 15 ml de agua.
Luego se agrega cuidadosamente, y agitando, 20 gramos de ácido benzoico. Se debe formar una pasta espesa. Se evapora el agua agitando continuamente y se pasa finalmente el producto obtenido a un mortero, donde se pulveriza rápidamente debido al carácter higroscópico de exceso de hidróxido de sodio presente.
El producto obtenido se pasa a un matráz de destilación que tenga adaptado un refrigerante para destilar. Se calienta el balón cuidadosamente con llama directa, pasándola por debajo del mismo. Se destila de manera tal que primero destile el agua y luego el benceno. Se agrega cloruro de calcio para eliminar el agua y luego se destila nuevamente.
Combustión.
Técnica: Se colocan en una cápsula de porcelana 1 a 2 ml de benceno y se le acerca una llama y se observa como procede la combustión.
Observación.
Es incompleta;
Abundante residuo carbonoso;
Se desprende materia en suspensión;
Arde fácil y activamente.
En resumen el benceno arde fácilmente con llama amarillenta y fuliginosa (que humea), debido a la gran masa de carbono que queda sin quemar.
La ecuación que representa la combustión incompleta es:
C6H6 + O2 CO2 + CO + H2O + C
Si en cambio, la reacción sería completa, se reemplazaría la ecuación anterior por:
C6H6 + O2 CO2 + H2O
Comportamiento frente a los agentes oxidantes.
Ensayo con permanganato (test de Baeyer).
Técnica. A un tubo de ensayos que contiene 1-2 ml de benceno se le agregan 2 a 3 gotas de permanganato, en medio básico y en frío. Se observa la reacción.
Observación. El ensayo es negativo. El permanganato no reacciona como en el caso de los alquenos, debido a que las dobles ligaduras se encuentran deslocalizadas -como si no pertenecieran a ningún carbono-.
Ensayo con agua de bromo en tetracloruro de carbono.
Técnica. A un tubo de ensayo que contiene de 1-2 ml de benceno se le agregan dos o tres gotas de agua de bromo en tetracloruro de carbono. Se observa la reacción.
Observación. El ensayo es en este caso también negativo. No se observa decoloración del agua de bromo. El núcleo es muy estable y no reacciona con el bromo, que es un electrófilo débil.
-con el agregado de limaduras de hierro. En este caso las limaduras de hierro catalizan la reacción, y ésta ocurre.
El hierro reacciona con el bromo para formar FeBr3, que es el realmente cataliza la reacción. Éste, reacciona con el bromo para formar una molécula complejada de estructura FeBr4------ Br+, el que ataca al anillo como si fuera un ión bromonio.
FeBr3 + Br2 FeBr4- ----- Br+
La molécula de bromo complejada ataca al sistema de electrones pi del anillo de benceno, que actúa como nucleófilo, en un paso lento determinante de la velocidad -en la cinética total-, para formar un carbocatión no aromático intermediario. Éste, que es doblemente alílico, puede representarse en tres estructuras resonantes.
Si bien, el carbocatión es estable comparado con otros conocidos, es mucho menos estable que el benceno del que se partió. La reacción tiene una alta energía de activación, y es relativamente lenta.
En sí, una reacción de sustitución aromática electrofílica se basa en reemplazar un hidrógeno por otro grupo (en este caso un bromo).
Obtención de Nitrobenceno.
Técnica. Se realiza la mezcla nitrante agregando 10 ml de ácido sulfúrico concentrado a 10 ml de ácido nítrico concentrado, contenido en un matráz de 500 ml..Se miden en una probeta 27,5 ml de benceno y se agregan 2 ó 3 mililitros del mismo a la mezcla nitrante. Se controla la temperatura de la reacción para evitar que esta supere los 50° C a 60 °C; en caso de que se supere esta temperatura se podrá enfriar la mezcla de reacción sumergiéndola en un baño de agua fría. Si en cambio, la temperatura bajo de los 50°C, se deberá calentar el recipiente para elevarla. Se repite la operación, agregando una nueva alícuota de benceno, y así hasta agotarlo totalmente. Se agita bien la mezcla durante diez minutos aproximadamente y luego se pasa a una ampolla de decantación para poder separar la fase ácido del nitrobenceno. Una vez separada la fase ácida se lava dos veces con agua y se la separa nuevamente. Mientras se prepara el aparato para destilar el benceno, se le agregan al matraz unos trocitos de cloruro de calcio (durante 15 minutos aproximadamente). Luego se destila en refrigerante al aire, recogiendo el destilado que pasó durante el rango de temperaturas de 200°C-215°C. NO se debe llevar a sequedad pues se destilaría el posible m-dinitrobenceno producido; a demás se corre el riesgo de que este último evolucione violentamente a temperaturas elevadas.
Bibliografía http://www.textoscientificos.com/quimica/aromaticos
Problemas
Problema Nº 1.
Se dispone de una base concentrada de Ba(OH)2 (PM = 154 g/mol) al 35% p/p y densidad 1.25 g/ml.
a) Calcule la fracción molar de la base concentrada. R: 0.059
b) Calcule la concentración normal de la solución resultante cuando se diluyen 60 ml de la solución concentrada en 250 ml de agua. R: 1.10N
c) Cuantos ml de HCl 0.05 M se necesitan para neutralizar 100 ml de la solución anterior. R: 2724 ml
Problema 2
a) Calcule la molalidad, molaridad y fracción molar de HCl de una solución de HCl (PM = 36.5) al 30% p/p y densidad 1.15 g/ml. R: 11.74m, 9.45M y 0.174
b) Calcule el número de moles que hay en 150 ml de una solución 1.5 Molar de H2SO4 (PM = 98). R: 0.225 mol
c) Cuantos ml de NaOH 2N se necesitan para neutralizar los 150 ml de la solución de ácido sulfúrico anterior (problema b). 225 ml
Problema 3
Se dispone de H2SO4 (PM = 98 g/mol) de 62% p/p y densidad d= 1.48 g/ml. Responda las siguientes preguntas:
A) ¿Cual es la concentración molar del ácido? R: 9.37M
B) Calcule la fracción molar del ácido. R: 0.231
C) Calcule la concentración molal del ácido concentrado. R: 16.66m
D) ¿Qué volumen de este ácido se necesitan para preparar 250 ml de H2SO4 de concentración 3.5 Normal?. R: 46.7 ml
Problema 4
Se dispone de una solución de NaOH (PM = 40 g/mol) de 35% p/p y densidad 1.25 g/ml.
a) ¿Cual es la concentración Normal del NaOH?. R: 10.94N
b) ¿Qué volumen de esta base es necesario para neutralizar 2,5 g de H2C2O4 (PM=90 g/mol)?. R: 5.1 ml
c) Si se mezclan 50 ml del NaOH original con 100 ml de una solución de NaOH al 20% p/p y densidad 1.15 g/ml ¿cual es la molaridad de la solución resultante?. R: 7.47 M
Problema 5
Se dispone de una solución de KOH (PM = 56 g/mol) de densidad 1.4 g/ml y 64% p/p
a) Calcule la molaridad de la solución. R: 15.97 M
b) calcule la molalidad de la solución. R: 31.67m
c) Si se mezclan 100 ml de la solución anterior con 200 ml de una solución de KOH al 25% p/p y densidad 1.15 g/ml. Calcule la concentración molal de la solución resultante
R: 11.78 m
Problema 6
b) Una solución contiene 146 g de HCl (PM = 36.5 g/mol) en 1.5 litros de solución ¿Cual es la concentración molar del ácido? R: 2.67 M
c) Qué volumen de NaOH 0.5 N se necesitarán para neutralizar completamente los 1.5 litros del ácido anterior? R: 8 Litros
Problema 7
a) Qué volumen de H2SO4 (PM = 98 g/mol) al 90% p/p y densidad de 1.7 g/mL se requieren para preparar 400 ml de H2SO4 0.1 N. R: 1.28 ml
b) Calcule la concentración normal de la solución resultante al diluir 5 ml de Al(OH)3 1.8 M con 85 ml de agua. R: 0.3 N
Problema 8
Se tiene una solución de H2SO4 (P.M. = 98 grs/mol) al 19,6 % p/p y densidad 1.25 g/ml
a) Calcule la molalidad de la solución. R: 2.48 m
b) Calcule la Normalidad de la solución. R: 5 N
c) Si se mezclan 150 ml de esta solución con 200 ml de una solución del mismo ácido de densidad 1.5 g/ml y pureza 32% p/p. Calcule la molalidad de la mezcla. R: 3.8 m
Problema 9
a) Calcule la molalidad de una solución preparada con 30 ml de etanol (P.M. = 46 g/mol, d= 0,789 g/ml) que se completa con agua (d= 1,0 g/ml) hasta 250 ml. R: 2.34 m
b) Calcule la molaridad de etanol de la muestra anterior. R: 2.06 M
c) Calcule la cantidad en gramos de H3PO4 (PM = 98 g/mol) que están contenidos en un volumen de 250 ml de la solución de 90% p/p y densidad 1.35 g/mL. R: 303.8 g
d) Calcule los gramos de NaOH (PM = 40 g/mol) necesarios para neutralizar la solución anterior (c). R: 372 g
Problema 10
Qué volumen de HNO3 (PM = 63 g/mol) de densidad 1.11 g/ml y con 19%p/p contienen 10 g de HNO3. R: 47.4 ml
Si se toman 10 ml de la solución anterior y se diluyen con agua hasta 250 ml, ¿cuál es la molaridad de la dilución?. R: 0.134 M
c) ¿Qué volumen de Mg(OH)2 de concentración 0.2 M son necesarios para neutralizar los 250 ml de la solución anterior?. R: 83.75 ml
Problema 11
a) Cuantos gramos de CaCl2x6H2O (PM = 219 g/mol) deben añadirse a 300 ml de agua para preparar una disolución 2.46 molal de CaCl2 (PM = 111 g/mol). R: 161.6 g
b) Si la densidad de la solución anterior es 1.15 g/ml, ¿cual es la molaridad de la solución?. R: 6.13 M
c) Se dispone de una solución de KOH (PM = 56 g/mol) de densidad 1.4 g/ml y 64% p/p ¿En qué volumen de esta solución hay 0.5 moles de KOH?. R: 31.25 ml
Se dispone de una base concentrada de Ba(OH)2 (PM = 154 g/mol) al 35% p/p y densidad 1.25 g/ml.
a) Calcule la fracción molar de la base concentrada. R: 0.059
b) Calcule la concentración normal de la solución resultante cuando se diluyen 60 ml de la solución concentrada en 250 ml de agua. R: 1.10N
c) Cuantos ml de HCl 0.05 M se necesitan para neutralizar 100 ml de la solución anterior. R: 2724 ml
Problema 2
a) Calcule la molalidad, molaridad y fracción molar de HCl de una solución de HCl (PM = 36.5) al 30% p/p y densidad 1.15 g/ml. R: 11.74m, 9.45M y 0.174
b) Calcule el número de moles que hay en 150 ml de una solución 1.5 Molar de H2SO4 (PM = 98). R: 0.225 mol
c) Cuantos ml de NaOH 2N se necesitan para neutralizar los 150 ml de la solución de ácido sulfúrico anterior (problema b). 225 ml
Problema 3
Se dispone de H2SO4 (PM = 98 g/mol) de 62% p/p y densidad d= 1.48 g/ml. Responda las siguientes preguntas:
A) ¿Cual es la concentración molar del ácido? R: 9.37M
B) Calcule la fracción molar del ácido. R: 0.231
C) Calcule la concentración molal del ácido concentrado. R: 16.66m
D) ¿Qué volumen de este ácido se necesitan para preparar 250 ml de H2SO4 de concentración 3.5 Normal?. R: 46.7 ml
Problema 4
Se dispone de una solución de NaOH (PM = 40 g/mol) de 35% p/p y densidad 1.25 g/ml.
a) ¿Cual es la concentración Normal del NaOH?. R: 10.94N
b) ¿Qué volumen de esta base es necesario para neutralizar 2,5 g de H2C2O4 (PM=90 g/mol)?. R: 5.1 ml
c) Si se mezclan 50 ml del NaOH original con 100 ml de una solución de NaOH al 20% p/p y densidad 1.15 g/ml ¿cual es la molaridad de la solución resultante?. R: 7.47 M
Problema 5
Se dispone de una solución de KOH (PM = 56 g/mol) de densidad 1.4 g/ml y 64% p/p
a) Calcule la molaridad de la solución. R: 15.97 M
b) calcule la molalidad de la solución. R: 31.67m
c) Si se mezclan 100 ml de la solución anterior con 200 ml de una solución de KOH al 25% p/p y densidad 1.15 g/ml. Calcule la concentración molal de la solución resultante
R: 11.78 m
Problema 6
b) Una solución contiene 146 g de HCl (PM = 36.5 g/mol) en 1.5 litros de solución ¿Cual es la concentración molar del ácido? R: 2.67 M
c) Qué volumen de NaOH 0.5 N se necesitarán para neutralizar completamente los 1.5 litros del ácido anterior? R: 8 Litros
Problema 7
a) Qué volumen de H2SO4 (PM = 98 g/mol) al 90% p/p y densidad de 1.7 g/mL se requieren para preparar 400 ml de H2SO4 0.1 N. R: 1.28 ml
b) Calcule la concentración normal de la solución resultante al diluir 5 ml de Al(OH)3 1.8 M con 85 ml de agua. R: 0.3 N
Problema 8
Se tiene una solución de H2SO4 (P.M. = 98 grs/mol) al 19,6 % p/p y densidad 1.25 g/ml
a) Calcule la molalidad de la solución. R: 2.48 m
b) Calcule la Normalidad de la solución. R: 5 N
c) Si se mezclan 150 ml de esta solución con 200 ml de una solución del mismo ácido de densidad 1.5 g/ml y pureza 32% p/p. Calcule la molalidad de la mezcla. R: 3.8 m
Problema 9
a) Calcule la molalidad de una solución preparada con 30 ml de etanol (P.M. = 46 g/mol, d= 0,789 g/ml) que se completa con agua (d= 1,0 g/ml) hasta 250 ml. R: 2.34 m
b) Calcule la molaridad de etanol de la muestra anterior. R: 2.06 M
c) Calcule la cantidad en gramos de H3PO4 (PM = 98 g/mol) que están contenidos en un volumen de 250 ml de la solución de 90% p/p y densidad 1.35 g/mL. R: 303.8 g
d) Calcule los gramos de NaOH (PM = 40 g/mol) necesarios para neutralizar la solución anterior (c). R: 372 g
Problema 10
Qué volumen de HNO3 (PM = 63 g/mol) de densidad 1.11 g/ml y con 19%p/p contienen 10 g de HNO3. R: 47.4 ml
Si se toman 10 ml de la solución anterior y se diluyen con agua hasta 250 ml, ¿cuál es la molaridad de la dilución?. R: 0.134 M
c) ¿Qué volumen de Mg(OH)2 de concentración 0.2 M son necesarios para neutralizar los 250 ml de la solución anterior?. R: 83.75 ml
Problema 11
a) Cuantos gramos de CaCl2x6H2O (PM = 219 g/mol) deben añadirse a 300 ml de agua para preparar una disolución 2.46 molal de CaCl2 (PM = 111 g/mol). R: 161.6 g
b) Si la densidad de la solución anterior es 1.15 g/ml, ¿cual es la molaridad de la solución?. R: 6.13 M
c) Se dispone de una solución de KOH (PM = 56 g/mol) de densidad 1.4 g/ml y 64% p/p ¿En qué volumen de esta solución hay 0.5 moles de KOH?. R: 31.25 ml
lunes, 3 de noviembre de 2008
REACCIONES QUIMICAS
Una reacción química (o cambio químico) es todo proceso químico en el que una o más sustancias (reactivos o reactantes) sufren transformaciones químicas para convertirse en otra u otras (productos). Esas sustancias pueden ser elementos o compuestos. Un ejemplo de reacción química es la formación de óxido de hierro producida al reaccionar el oxígeno del aire con el hierro.
Desde un punto de vista general se pueden postular dos grandes modelos para las Reacciones Químicas: Reacciones ácido-base (sin cambios en los estados de oxidación) y reacciones Redox (con cambios en los estados de oxidación). Sin embargo, podemos estudiarlas teniendo en cuenta que ellas pueden ser:
Desde un punto de vista general se pueden postular dos grandes modelos para las Reacciones Químicas: Reacciones ácido-base (sin cambios en los estados de oxidación) y reacciones Redox (con cambios en los estados de oxidación). Sin embargo, podemos estudiarlas teniendo en cuenta que ellas pueden ser:
COMPUESTOS CUATERNARIOS
COMPUESTOS CUATERNARIOS
Esta familia comprende un gran número de compuestos usados ampliamente como tensoactivos y agentes antimicrobianos.
Los compuestos cuaternarios son aquellos que poseen un átomo de nitrógeno unido a cuatro sustituyentes alquílicos o arílicos. El nitrógeno en esta situación posee una carga positiva, que se mantiene independientemente del pH del medio. Esta característica es precisamente la que distingue los compuestos cuaternarios de los anfóteros y de las sales de amina.
Los cuaternarios pueden causar irritación ocular y tópica, aunque su poder de penetración en la piel es bastante bajo. Para utilizarlos sin riesgos en cosmética hay que hacer una selección cuidadosa del compuesto, así como de su modo de uso y concentración.
Se dividen en tres subfamilias:
Sales de alquil bencil dimetil amonio
Sales de amonio heterocíclicas
Sales de tetraalquil amonio
Esta familia comprende un gran número de compuestos usados ampliamente como tensoactivos y agentes antimicrobianos.
Los compuestos cuaternarios son aquellos que poseen un átomo de nitrógeno unido a cuatro sustituyentes alquílicos o arílicos. El nitrógeno en esta situación posee una carga positiva, que se mantiene independientemente del pH del medio. Esta característica es precisamente la que distingue los compuestos cuaternarios de los anfóteros y de las sales de amina.
Los cuaternarios pueden causar irritación ocular y tópica, aunque su poder de penetración en la piel es bastante bajo. Para utilizarlos sin riesgos en cosmética hay que hacer una selección cuidadosa del compuesto, así como de su modo de uso y concentración.
Se dividen en tres subfamilias:
Sales de alquil bencil dimetil amonio
Sales de amonio heterocíclicas
Sales de tetraalquil amonio
ENSAYO UNIDADES QUIMICAS
Masa atómica: es la masa de un átomo en reposo, puede ser considerada como la masa total de los protones y neutrones en un átomo único en su estado de reposo.
La masa atómica de los elementos químicos se suelen calcular con la medida ponderada de las masas de los distintos isótopos de cada elemento teniendo en cuenta la abundancia relativa de cada uno de ellos lo que explica la no correspondencia entre la masa atómica en UMA, de un elemento, y el número de nucleones que alberga el núcleo de su isótopo más común.
En cambio, la masa atómica de un isótopo sí coincide aproximadamente con la masa de sus nucleones. Esta diferencia es debida a que los elementos no están formados por un solo isótopo si no por una mezcla con unas ciertas abundancias para cada uno de ellos. Mientras que cuando medimos la masa de un isótopo en concreto no tenemos en cuenta las abundancias. De todas formas ni siquiera la masa atómica de los isótopos equivale a la suma de las masas de los nucleones. Esto es debido al defecto de masa.
Masa molecular: es el número que indica cuantas veces mayor es la masa de una molécula de una sustancia con respecto a la unidad de masa atomiza. Se determina sumando las masas atómicas relativas de los elementos cuyos átomos constituyen una molécula de dicha sustancia la formula para calcularla es: elemento {num.atomos de x)-A, (x)/M,}*100%
La masa molecular se calcula sumando las masas de los elementos que componen la molécula en el caso de la molécula de agua, H2O, su masa molecular seria:
2x1, 0079 + 15,99994 = 18,0157
Mol: (símbolo mol) es la unidad con que se mide la cantidad de sustancia, una de las siete magnitudes físicas fundamentales del Sistema Internacional de Unidades.
Dada cualquier sustancia (elemento químico, compuesto o material) y considerando a la vez un cierto tipo de entidades elementales que la componen, se define como un mol a la cantidad de esa sustancia que contiene tantas entidades elementales del tipo considerado como átomos de carbono-12 hay en 12 gramos de C-12.
El número de unidades elementales –átomos, moléculas, iones, electrones, u otras partículas o grupos específicos de éstas existentes en un mol de sustancia es, por definición, una constante que no depende del material ni del tipo de partícula considerado. Esta cantidad es llamada número de Avogadro (NA) y equivale a 6,02214179 × 1023 unidades elementales por mol.
Volumen molar: Es el volumen ocupado por un mol de cualquier gas. El volumen molar de un gas en condiciones normales de presión y temperatura es de 22,4 litros; esto quiere decir que un mol de un gas y un mol de otro gas ocuparan el mismo volumen en las mismas condiciones de presión y temperatura.
El concepto de volumen molar sólo es válido para gases.
La masa atómica de los elementos químicos se suelen calcular con la medida ponderada de las masas de los distintos isótopos de cada elemento teniendo en cuenta la abundancia relativa de cada uno de ellos lo que explica la no correspondencia entre la masa atómica en UMA, de un elemento, y el número de nucleones que alberga el núcleo de su isótopo más común.
En cambio, la masa atómica de un isótopo sí coincide aproximadamente con la masa de sus nucleones. Esta diferencia es debida a que los elementos no están formados por un solo isótopo si no por una mezcla con unas ciertas abundancias para cada uno de ellos. Mientras que cuando medimos la masa de un isótopo en concreto no tenemos en cuenta las abundancias. De todas formas ni siquiera la masa atómica de los isótopos equivale a la suma de las masas de los nucleones. Esto es debido al defecto de masa.
Masa molecular: es el número que indica cuantas veces mayor es la masa de una molécula de una sustancia con respecto a la unidad de masa atomiza. Se determina sumando las masas atómicas relativas de los elementos cuyos átomos constituyen una molécula de dicha sustancia la formula para calcularla es: elemento {num.atomos de x)-A, (x)/M,}*100%
La masa molecular se calcula sumando las masas de los elementos que componen la molécula en el caso de la molécula de agua, H2O, su masa molecular seria:
2x1, 0079 + 15,99994 = 18,0157
Mol: (símbolo mol) es la unidad con que se mide la cantidad de sustancia, una de las siete magnitudes físicas fundamentales del Sistema Internacional de Unidades.
Dada cualquier sustancia (elemento químico, compuesto o material) y considerando a la vez un cierto tipo de entidades elementales que la componen, se define como un mol a la cantidad de esa sustancia que contiene tantas entidades elementales del tipo considerado como átomos de carbono-12 hay en 12 gramos de C-12.
El número de unidades elementales –átomos, moléculas, iones, electrones, u otras partículas o grupos específicos de éstas existentes en un mol de sustancia es, por definición, una constante que no depende del material ni del tipo de partícula considerado. Esta cantidad es llamada número de Avogadro (NA) y equivale a 6,02214179 × 1023 unidades elementales por mol.
Volumen molar: Es el volumen ocupado por un mol de cualquier gas. El volumen molar de un gas en condiciones normales de presión y temperatura es de 22,4 litros; esto quiere decir que un mol de un gas y un mol de otro gas ocuparan el mismo volumen en las mismas condiciones de presión y temperatura.
El concepto de volumen molar sólo es válido para gases.
COMPUESTOS TERNEARIOS
COMPUESTOS TERNARIOS
Se llaman compuestos ternarios a aquellos que están formados por tres elementos diferentes. Este conjunto de compuestos, igual que los binarios, incluye sustancias que pertenecen a funciones diferentes. Las más importantes son:
HIDROXIDOS:M (OH)n
Los hidróxidos pueden considerarse formados por un metal y el grupo monovalente OH (radical hidroxilo). Por lo tanto, la formulación de los hidróxidos sigue la misma pauta que la de los compuestos binarios.
OXIACIDOS: HnXOm
Los oxácidos está constituidos por H, un no-metal y O.
La mayoría de los oxácidos se pueden obtener por la reacción de un anhídrido con agua. Por esto para nombrar a los oxácidos, se cambia la palabra “anhídrido” por la del “acido”.
Los hidróxidos se nombran así: Para nombrar los hidróxidos se utiliza la palabra "hidróxido" seguida del nombre del metal, indicando con número romano la valencia del metal, cuando es del caso.
Ejem: Fe(OH)2 hidróxido ferroso hidróxido de fierro (II)
SALES
El procedimiento para establecer la fórmula de una sal ternaria, es análogo al utilizado para las sales binaria, la diferencia fundamental radica en que en este caso al reemplazar el hidrógeno, quedan dos elementos para combinarse con el metal.
OSO=ITO
ICO=ATO
Fe2(SO4)3 sulfato férrico sulfato de fierro (III)
Se llaman compuestos ternarios a aquellos que están formados por tres elementos diferentes. Este conjunto de compuestos, igual que los binarios, incluye sustancias que pertenecen a funciones diferentes. Las más importantes son:
HIDROXIDOS:M (OH)n
Los hidróxidos pueden considerarse formados por un metal y el grupo monovalente OH (radical hidroxilo). Por lo tanto, la formulación de los hidróxidos sigue la misma pauta que la de los compuestos binarios.
OXIACIDOS: HnXOm
Los oxácidos está constituidos por H, un no-metal y O.
La mayoría de los oxácidos se pueden obtener por la reacción de un anhídrido con agua. Por esto para nombrar a los oxácidos, se cambia la palabra “anhídrido” por la del “acido”.
Los hidróxidos se nombran así: Para nombrar los hidróxidos se utiliza la palabra "hidróxido" seguida del nombre del metal, indicando con número romano la valencia del metal, cuando es del caso.
Ejem: Fe(OH)2 hidróxido ferroso hidróxido de fierro (II)
SALES
El procedimiento para establecer la fórmula de una sal ternaria, es análogo al utilizado para las sales binaria, la diferencia fundamental radica en que en este caso al reemplazar el hidrógeno, quedan dos elementos para combinarse con el metal.
OSO=ITO
ICO=ATO
Fe2(SO4)3 sulfato férrico sulfato de fierro (III)
COMPUESTOS BINARIOS
COMPUESTOS BINARIOS
Los óxidos están formados por oxigeno y otro elemento. Si el elemento es un metal se llaman óxidos metálicos, y óxidos no metálicos si el otro elemento es un no metal.
OXIDOS METALICOS (M+O2:
Tradicionalmente para nombrar a estos se utiliza la terminación oso para la valencia mayor e ico para la menor.
Otra forma es poner el número romano para el número de la Valencia.
Ejem: Fe2O3 óxido férrico.
Óxido de fierro (III)
OXIDOS NO METALICOS (NM+O2):
Tradicionalmente se nombran de la misma manera que los metálicos solamente se le antepone la palabra anhídrido seguido de la raíz del elemento no metálico con las terminaciones correspondientes.
Ejem: Cl2O3 anhídrido cloroso óxido de cloro (III)
HIDRUROS:
Compuestos formados por un hidrogeno y un metal.
Para nombrarlos se antepone la palabra hidruro seguida de la raíz de metal.
Ejem: LiH hidruro de litio
HIDRACIDOS
Compuestos formados por un hidrogeno y un no metal.
Para nombrarlos se utiliza la raíz del no metal con terminación uro.
Ejem: HBr bromuro de hidrógeno
Los óxidos están formados por oxigeno y otro elemento. Si el elemento es un metal se llaman óxidos metálicos, y óxidos no metálicos si el otro elemento es un no metal.
OXIDOS METALICOS (M+O2:
Tradicionalmente para nombrar a estos se utiliza la terminación oso para la valencia mayor e ico para la menor.
Otra forma es poner el número romano para el número de la Valencia.
Ejem: Fe2O3 óxido férrico.
Óxido de fierro (III)
OXIDOS NO METALICOS (NM+O2):
Tradicionalmente se nombran de la misma manera que los metálicos solamente se le antepone la palabra anhídrido seguido de la raíz del elemento no metálico con las terminaciones correspondientes.
Ejem: Cl2O3 anhídrido cloroso óxido de cloro (III)
HIDRUROS:
Compuestos formados por un hidrogeno y un metal.
Para nombrarlos se antepone la palabra hidruro seguida de la raíz de metal.
Ejem: LiH hidruro de litio
HIDRACIDOS
Compuestos formados por un hidrogeno y un no metal.
Para nombrarlos se utiliza la raíz del no metal con terminación uro.
Ejem: HBr bromuro de hidrógeno
NOMENCLATURA QUIMICA
NOMENCLATURA QUIMICA
Existen tres tipos de nomenclatura para los compuestos inorgánicos: la tradicional, la IUPAC, la estequiométrica. En esta reseña se van a exponer las formas de nombrar a las principales familias de compuestos inorgánicos en los tres tipos de nomenclatura.
Hidrácidos:
Fórmula general: Nm H (Nm: no metal)
Ejemplos: ClH, BrH, SH2
Nomenclatura tradicional:
Ácido Nm Hídrico. Ejemplos: ClH (ácido clorhídrico), H2S (ácido sulfhídrico), FH (ácido fluorhídrico).
Nomenclatura IUPAC:
Nm uro de hidrógeno. Ejemplos: BrH (bromuro de hidrógeno), SH2 (sulfuro de hidrógeno).
2. Hidróxidos.
Formula General:
M (OH)n Donde M: metal, y n corresponde al número de iones oxidrilo (OH), que corresponde al estado de oxidación del metal.
Ejemplos: NaOH, Ca (OH)2, Fe(OH)2, FE(OH)3, Mg(OH)2.
Nomenclatura Tradicional:
Hidróxido del metal, utilizando los prefijos oso e ico cuando el metal presenta mas de un estado de oxidación posible.
Ejemplos: NaOH (hidróxido de sodio), Ca(OH)2 (Hidróxido de calcio), Fe(OH)2 (dióxido ferroso), CuOH (hidróxido cuproso), Fe(OH)3 (hidróxido ferrico), Cu(OH)2 (hidróxido cùprico).
Nomenclatura IUPAC:
Hidróxido del metal utilizando numeral de stock cuando el metal presenta mas de un estado de oxidación posible.
Ejemplos: Ca(OH)2 (hidróxido de calcio), Fe(OH)3 (hidróxido de hierro (III) ), CuOH (hidróxido de cobre (I) ).
3. Hidruros
Fórmula general:
M Hn donde n corresponde a la cantidad de iones hidruro (H-) que coinciden con el estado de oxidación del metal.
Nomenclatura tradicional:
Hidruro del metal (si el metal posee mas de un estado de oxidación posible se utilizará oso para el menor estado de oxidación e ico para el mayor).
Ejemplos: NaH (hidruro de sodio), CuH (hidruro cuproso), CuH2 (hidruro cùprico), FeH2 (hidruro ferroso), FeH3 (hidruro ferrico).
Nomenclatura IUPAC:
Hidruro del metal utilizando numeral de stock para indicar el estado de oxidación del metal si este posee mas de un estado de oxidación posible.
Ejemplos: LiH (hidruro de litio), FeH3 (hidruro de hierro (III) , CuH (hidruro de cobre (I) ).
4. Óxidos ácidos
Fórmula general:
Nm O con los respectivos coeficientes estequimétricos indicando la cantidad de átomos de cada elemento.
Nomenclatura tradicional:
Óxido del no metal (si el no metal posee mas de un estado de oxidación posible se utilizará oso para el menor estado de oxidación e ico para el mayor).
Ejemplos: Cl2O (óxido de cloro), SO2 (óxido sulfuroso), SO3 (óxido sulfúrico). CO (óxido carbonoso), CO2 (óxido carbónico).
Nomenclatura IUPAC:
Óxido del no metal utilizando numeral de stock indicando el estado de oxidación del no metal cuando este presenta más de un estado de oxidación posible.
Ejemplos: Cl2O (óxido de cloro), SO2 (óxido de azufre (IV) ), SO3 (óxido de azufre (VI) ), CO (óxido de carbono (II) ), CO2 (óxido de carbono (IV) ).
5. Oxácidos
Fórmula general:
H Nm O con los respectivos coeficientes estequiométricos indicando el número de átomos de cada elemento.
Nomenclatura tradicional:
Ácido no metal (hipo-oso, oso, ico, per-ico). Los prefijos y sufijos indicados corresponden al estado de oxidación del no metal, y se utilizarán cuando el no metal tenga tres o más estados de oxidación posibles. Si el no metal posee sólo dos estados de oxidación posibles, se utilizará oso para el menor e ico para el mayor; si el no metal posee tres estados de oxidación posibles se utilizará hipo-oso para el menor, oso para el siguiente e ico para el mayor.
Ejemplos: HNO3 (ácido nítrico), HNO2 (ácido nitroso), H2SO4 (ácido sulfúrico), H2SO3 (ácido sulfuroso), H2SO2 (ácido hiposulfuroso), HClO (ácido hipocloroso), HClO2 (ácido cloroso), HClO3 (ácido clórico), HClO4 (ácido perclórico).
Nomenclatura IUPAC:
No metal ato de hidrógeno utilizando numeral de stock indicando el estado de oxidación del no metal cuando este posea más de un estado de oxidación posible.
Ejemplos: HNO3 (nitrato de hidrógeno (V) ), HNO2 (nitrato de hidrógeno (III) ), H2SO4 (sulfato de hidrógeno (VI) ), H2SO3 (sulfato de hidrógeno (IV) ), HClO4 (clorato de hidrógeno (VII) ).
Existen tres tipos de nomenclatura para los compuestos inorgánicos: la tradicional, la IUPAC, la estequiométrica. En esta reseña se van a exponer las formas de nombrar a las principales familias de compuestos inorgánicos en los tres tipos de nomenclatura.
Hidrácidos:
Fórmula general: Nm H (Nm: no metal)
Ejemplos: ClH, BrH, SH2
Nomenclatura tradicional:
Ácido Nm Hídrico. Ejemplos: ClH (ácido clorhídrico), H2S (ácido sulfhídrico), FH (ácido fluorhídrico).
Nomenclatura IUPAC:
Nm uro de hidrógeno. Ejemplos: BrH (bromuro de hidrógeno), SH2 (sulfuro de hidrógeno).
2. Hidróxidos.
Formula General:
M (OH)n Donde M: metal, y n corresponde al número de iones oxidrilo (OH), que corresponde al estado de oxidación del metal.
Ejemplos: NaOH, Ca (OH)2, Fe(OH)2, FE(OH)3, Mg(OH)2.
Nomenclatura Tradicional:
Hidróxido del metal, utilizando los prefijos oso e ico cuando el metal presenta mas de un estado de oxidación posible.
Ejemplos: NaOH (hidróxido de sodio), Ca(OH)2 (Hidróxido de calcio), Fe(OH)2 (dióxido ferroso), CuOH (hidróxido cuproso), Fe(OH)3 (hidróxido ferrico), Cu(OH)2 (hidróxido cùprico).
Nomenclatura IUPAC:
Hidróxido del metal utilizando numeral de stock cuando el metal presenta mas de un estado de oxidación posible.
Ejemplos: Ca(OH)2 (hidróxido de calcio), Fe(OH)3 (hidróxido de hierro (III) ), CuOH (hidróxido de cobre (I) ).
3. Hidruros
Fórmula general:
M Hn donde n corresponde a la cantidad de iones hidruro (H-) que coinciden con el estado de oxidación del metal.
Nomenclatura tradicional:
Hidruro del metal (si el metal posee mas de un estado de oxidación posible se utilizará oso para el menor estado de oxidación e ico para el mayor).
Ejemplos: NaH (hidruro de sodio), CuH (hidruro cuproso), CuH2 (hidruro cùprico), FeH2 (hidruro ferroso), FeH3 (hidruro ferrico).
Nomenclatura IUPAC:
Hidruro del metal utilizando numeral de stock para indicar el estado de oxidación del metal si este posee mas de un estado de oxidación posible.
Ejemplos: LiH (hidruro de litio), FeH3 (hidruro de hierro (III) , CuH (hidruro de cobre (I) ).
4. Óxidos ácidos
Fórmula general:
Nm O con los respectivos coeficientes estequimétricos indicando la cantidad de átomos de cada elemento.
Nomenclatura tradicional:
Óxido del no metal (si el no metal posee mas de un estado de oxidación posible se utilizará oso para el menor estado de oxidación e ico para el mayor).
Ejemplos: Cl2O (óxido de cloro), SO2 (óxido sulfuroso), SO3 (óxido sulfúrico). CO (óxido carbonoso), CO2 (óxido carbónico).
Nomenclatura IUPAC:
Óxido del no metal utilizando numeral de stock indicando el estado de oxidación del no metal cuando este presenta más de un estado de oxidación posible.
Ejemplos: Cl2O (óxido de cloro), SO2 (óxido de azufre (IV) ), SO3 (óxido de azufre (VI) ), CO (óxido de carbono (II) ), CO2 (óxido de carbono (IV) ).
5. Oxácidos
Fórmula general:
H Nm O con los respectivos coeficientes estequiométricos indicando el número de átomos de cada elemento.
Nomenclatura tradicional:
Ácido no metal (hipo-oso, oso, ico, per-ico). Los prefijos y sufijos indicados corresponden al estado de oxidación del no metal, y se utilizarán cuando el no metal tenga tres o más estados de oxidación posibles. Si el no metal posee sólo dos estados de oxidación posibles, se utilizará oso para el menor e ico para el mayor; si el no metal posee tres estados de oxidación posibles se utilizará hipo-oso para el menor, oso para el siguiente e ico para el mayor.
Ejemplos: HNO3 (ácido nítrico), HNO2 (ácido nitroso), H2SO4 (ácido sulfúrico), H2SO3 (ácido sulfuroso), H2SO2 (ácido hiposulfuroso), HClO (ácido hipocloroso), HClO2 (ácido cloroso), HClO3 (ácido clórico), HClO4 (ácido perclórico).
Nomenclatura IUPAC:
No metal ato de hidrógeno utilizando numeral de stock indicando el estado de oxidación del no metal cuando este posea más de un estado de oxidación posible.
Ejemplos: HNO3 (nitrato de hidrógeno (V) ), HNO2 (nitrato de hidrógeno (III) ), H2SO4 (sulfato de hidrógeno (VI) ), H2SO3 (sulfato de hidrógeno (IV) ), HClO4 (clorato de hidrógeno (VII) ).
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