Agregar a favoritos      Ayuda      Português      Ingles     
 Página anterior Volver al principio del trabajoPágina siguiente 

Sistema Internacional de Medidas (página 2)




Partes: 1, 2

  Enlace iónico o electrovalente

Fue propuesto por W Kossel en 1916 y se basa en la transferencia de electrones de un átomo a otro. La definición es la siguiente: "Electrovalencia es la capacidad que tienen los átomos para ceder o captar electrones hasta adquirir una configuración estable, formándose así combinaciones donde aparecen dos iones opuestos".

Exceptuando solamente los gases nobles todos los elementos al combinarse tienden a adquirir la misma estructura electrónica que el gas noble más cercano. El átomo que cede electrones se transforma en ion positivo (catión), en tanto que el que los gana origina el ion negativo (anión).

Propiedades generales de los compuestos iónicos

En general, los compuestos con enlace iónico presentan puntos de ebullición y fusión muy altos, pues para separarlos en moléculas hay que deshacer todo el edificio cristalino, el cual presenta una elevada energía reticular.

Enlace covalente normal

Se define de la siguiente manera: "Es el fenómeno químico mediante el cual dos átomos se unen compartiendo una o varias parejas de electrones; por lo tanto, no pierden ni ganan electrones, sino que los comparten".

Un átomo puede completar su capa externa compartiendo electrones con otro átomo.

Cada par de electrones comunes a dos átomos se llama doblete electrónico. Esta clase de enlace químico se llama covalente, y se encuentra en todas las moléculas constituidas por elementos no metálicos, combinaciones binarias que estos elementos forman entre sí, tales como hidruros gaseosos y en la mayoría de compuestos de carbono.

Cada doblete de electrones (representado por el signo :) Intercalado entre los símbolos de los átomos, indica un enlace covalente sencillo y equivale al guión de las fórmulas de estructura.

En enlace covalente puede ser: sencillo, doble o triple, según se compartan uno, dos o tres pares de electrones.

 Enlace covalente coordinado

Se define de la siguiente forma: "Es el enlace que se produce cuando dos átomos comparten una pareja de electrones, pero dicha pareja procede solamente de uno de los átomos combinados.

En este caso el enlace se llama covalente dativo o coordinado. El átomo que aporta la pareja de electrones recibe el nombre de donante, y el que los recibe, aceptor. Cuando queremos simplificar la formula electrónica se pone una flecha que va del donante al aceptor.

 Enlace metálico

La estructura cristalina de los metales y aleaciones explica bastante una de sus propiedades físicas.

  La red cristalina de los metales está formada por átomos (red atómica) que ocupan los nudos de la red de forma muy compacta con otros varios.

En la mayoría de los casos los átomos se ordenan en red cúbica, retenido por fuerzas provenientes de los electrones de valencia; pero los electrones de valencia no están muy sujetos, sino que forman una nube electrónica que se mueve con facilidad cuando es impulsada por la acción de un campo eléctrico. 

Compuestos químicos

Las sustancias que resultan de la unión química de dos o más elementos, se denominan compuestos químicos.

De esto se infiere que un compuesto va a estar formado por dos o más átomos diferentes.

Para que un determinado compuesto se pueda formar, los átomos que lo constituyen se unen en proporciones fijas y exactas.

Los compuestos se representan a través de una fórmula química.

Por ejemplo, la sal común se denomina Cloruro de Sodio y se forma al unirse un átomo de Sodio con un átomo de Cloro.

La fórmula química del Cloruro de Sodio es NaCl. Esto indica que un átomo de Sodio (Na) y un átomo de Cloro (Cl) se han unido, formando una molécula de este compuesto.

La unión de los átomos de un compuesto se realiza a través de un enlace químico.

Los compuestos se pueden descomponer en sus elementos, utilizando métodos químicos adecuados.

La fórmula química -además de representar los elementos que participa en el compuesto- incluye el número de átomos que forman parte de esa sustancia.

Por ejemplo, la formula química del agua es H2O. Esto significa que para formar una molécula de agua se deben unir dos átomos de Hidrógeno con un átomo de Oxígeno.

Tenemos también el caso de la glucosa, que es uno de los productos de la fotosíntesis. Su fórmula química es C6H12O6. Esto significa que participan seis átomos de Carbono, doce átomos de Hidrógeno y seis átomos de Oxígeno. Si se varía la proporción de átomos se formará un compuesto distinto.

  • Clasificación

Los compuestos químicos se pueden clasificar en dos grupos. Ello depende de su composición química, específicamente de si contienen átomos de carbono (C).

Según este criterio, se clasifican en:

a) Compuestos orgánicos: son todos aquellos en los cuales el componente más importante es el Carbono. Éste se une con otros elementos como pueden ser el Oxígeno, Hidrógeno u otros.

La glucosa, de la cual te hablábamos antes, también es un compuesto orgánico.

b) Compuestos inorgánicos: son todos aquellos compuestos que están formados por distintos elementos, pero su componente principal no es el Carbono.

Por ejemplo, el agua es igual a H2O, y eso es igual a 2 átomos de Hidrógeno mas 1 átomo de Oxígeno.

El amoniaco es igual a NH3 y eso es igual a 1 átomo de Nitrógeno mas 3 de Hidrógeno.

También es un compuesto inorgánico el Anhídrido carbónico, el cual se encuentra en la atmósfera en estado gaseoso y los seres vivos lo eliminan hacia ella a través de la respiración. Su fórmula química es CO2, o sea, un átomo de Carbono y dos de Oxígeno.

El CO2 es ocupado por los vegetales en el proceso de fotosíntesis para fabricar glucosa. Importante es aclarar que el CO2, aunque contiene Carbono, no es orgánico porque tampoco contiene Hidrógeno.

  • Un listado

Tanto los compuestos orgánicos como algunos inorgánicos forman parte de la materia viva.

Los azúcares, grasas, vitaminas, proteínas son sustancias orgánicas.

A continuación, te presentamos una lista de compuestos, con su correspondiente fórmula

  • Inorgánicos

Acido clorhídrico

 HCL

Agua oxigenada

 H2O2

Salitre

 NaNO3

Bicarbonato de Sodio

 NaHCO2

Nitrato de Plata

 AgNO3

Acido Nítrico

 H2NO3

Anhídrido Carbónico

 CO2

Orgánicos

Celulosa
(C6H10O5)n

Principal componente de la madera y fibras vegetales. El algodón es celulosa practicamente pura.

Alcohol (Etanol) CH3CH2OH

Líquido incoloro de olor agradable que se puede mezclar con el agua.

Acetona CH3COCH3

Es un líquido que es soluble en agua. En la industria se usa como solvente para barnices y pinturas.

Glucosa
C6H12O6

Presente en las frutas maduras especialmente en la uva, también en la sangre del hombre en la cantidad de 1 gramo por litro de sangre.

Eter etílico CH3CH2OCH2CH3

Líquido incoloro, muy inflamable se utiliza como anestésico y disolvente.

Ácido cítrico CH3CH2COOH

Componente de algunas frutas como el limón y la naranja.

Sacarosa C12H22O11

Se obtiene de la caña de azúcar y de la remolacha y es muy soluble en agua, corresponde al azúcar de mesa.

Distintas mezclas

Las mezclas son sustancias que se forman cuando se unen elementos y compuestos.Sin embargo, esta unión no es en una proporción determinada sino variable.

En la mezcla, la unión que se produce entre los componentes es física y no química. Por lo tanto, cada componente de la mezcla mantiene sus propiedades específicas.

Son ejemplos de mezclas:

La tierra y la mayor parte de las rocas, los animales, las plantas, el carbón, el petróleo, el aire el gas, los ríos, los lagos y los mares son ejemplos visibles de lo que se entiende por mezcla.

Las mezclas pueden clasificarse en dos grupos: mezclas homogéneas y mezclas heterogéneas. Veamos.

  • Homogéneas

Son aquellas en las cuales sus componentes no se pueden visualizar a simple vista.

Por ejemplo, el aire atmosférico. En él encontramos elementos y compuestos en una relación variable, ya que las condiciones pueden modificarse, pero esta mezcla sigue siendo aire.

El aire está formado por la unión de varios gases como son: Oxígeno, Nitrógeno, Anhídrido carbónico, vapor de agua y Ozono. Además, tiene otros componentes como el polvo, humo, cenizas, partículas contaminantes y gases inertes (Argón, Neón, Helio, etcétera. )

También son mezclas homogéneas el gas licuado y la leche.

  • Heterogéneas

Son aquellas en las cuales sus componentes pueden ser observados a simple vista.

Por ejemplo, al unir harina con limadura de Fierro, se forma una mezcla heterogénea, ya que a pesar de la unión o mezcla de los componentes, la harina y la limadura son completamente identificables.

Otro ejemplo clásico es unir agua con aceite, donde el agua y el aceite se separan formando dos fases. El aceite queda arriba y el agua abajo.

La disolución o solución

Este es un tipo de mezcla homogénea, en la cual participan dos componentes, y se combinan entre ellos en cantidades variables.

En toda solución se reconoce un solvente, el cual es el componente de la mezcla que se encuentra en mayor cantidad y el soluto es el componente que participa en menor cantidad.

Un ejemplo de solución es mezclar agua con azúcar, el agua es el solvente y el azúcar es el soluto. En este caso el agua disuelve al azúcar.

Las sustancias y su clasificación

Las sustancias son porciones de materia que se pueden clasificar en elementos, compuestos químicos y mezclas. Para conocerlas mejor, analizaremos cada una de ellas.

Comenzaremos con los elementos.

Definición

Los elementos son sustancias químicas formadas por átomos de la misma naturaleza y poseen las mismas características físicas y químicas. Los elementos no se pueden descomponer en sustancias más sencillas y los átomos que forman cada elemento poseen el mismo número de protones.

Existen más de 100 elementos químicos identificados. Cada uno de ellos se representa a través de una o dos letras, lo que recibe el nombre de símbolo químico.

Por ejemplo, el cobre. Este es un metal muy explotado en Chile y de múltiples usos. Su símbolo es Cu.

Otro elemento, muy importante para la subsistencia de los seres vivos, es el Oxígeno. Se simboliza con la letra O.

  • La tabla periódica

Los científicos se han dedicado a ordenar los elementos químicos en una tabla periódica de los elementos. Contiene filas y columnas, considerando las propiedades químicas de cada uno de ellos.

Importancia de los electrones

Los electrones tienen un rol muy importante en las transformaciones que sufre la materia, cuando se unen distintos átomos para formar nuevas sustancias.

Por ejemplo, cada vez que a un átomo se le entrega energía externa, los electrones son capaces de moverse. Lo hacen ya sea acercándose al núcleo o bien saliendo de ese átomo para unirse con otro y formar moléculas.

Las moléculas pueden estar formadas por átomos iguales o átomos distintos.

La unión de dos o de muchos átomos forma sustancias nuevas.

La tabla periódica de los elementos

Los científicos se han dedicado a ordenar los elementos químicos en una tabla periódica de los elementos. Contiene filas y columnas, considerando las propiedades químicas de cada uno de ellos.

Hay elementos que cumplen funciones importantes en nuestra vida cotidiana. Algunos son:

  • Plata (Ag)= Utilizada para la confección de utensilios y joyas, especialmente por nuestros antepasados, los mapuche.
  • Oro (Au)= Metal muy valioso, buscado con mucho entusiasmo por los conquistadores al llegar a América.
  • Mercurio (Hg)= Metal de variados usos, el más conocido de ellos es el que se la da en los termómetros.
  • Carbono (C) = Elemento básico que forma parte del organismo de todos los seres vivos.
  • Calcio (Ca)= Elemento que se encuentra en la leche. Da solidez y resistencia a los huesos.
  • Sodio (Na) Cloro (Cl) y Potasio (K) = Son fundamentales para el buen funcionamiento de la neurona (célula nerviosa).

Los seres vivos no requieren de grandes aportes de estos elementos, por el contrario, sólo los necesitan en muy pequeñas cantidades. Sin embargo, si no obtienen algunos de ellos en la cantidad necesaria, aunque ésta sea ínfima, pueden sufrir graves alteraciones en el funcionamiento de su organismo.

Gases

La materia puede presentarse en tres estados: sólido, líquido y gaseoso. En este último estado se encuentran las sustancias que denominamos comúnmente "gases".

Ley de los gases Ideales

Según la teoría atómica las moléculas pueden tener o no cierta libertad de movimientos en el espacio; estos grados de libertad microscópicos están asociados con el concepto de orden macroscópico. Las libertad de movimiento de las moléculas de un sólido está restringida a pequeñas vibraciones; en cambio, las moléculas de un gas se mueven aleatoriamente, y sólo están limitadas por las paredes del recipiente que las contiene.

Se han desarrollado leyes empíricas que relacionan las variables macroscópicas en base a las experiencias en laboratorio realizadas. En los gases ideales, estas variables incluyen la presión (p), el volumen (V) y la temperatura (T). 

La ley de Boyle - Mariotte relaciona inversamente las proporciones de volumen y presión de un gas, manteniendo la temperatura constante: P1. V1 = P2 . V

La ley de Gay-Lussac afirma que el volumen de un gas, a presión constante, es directamente

proporcional a la temperatura absoluta: *

La ley de Charles sostiene que, a volumen constante, la presión de un gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta del sistema: *

* En ambos casos la temperatura se mide en kelvin (273 ºK = 0ºC) ya que no podemos dividir por cero, no existe resultado.

De las tres se deduce la ley universal de los gases:

Teoría Cinética de los Gases

El comportamiento de los gases, enunciadas mediante las leyes anteriormente descriptas, pudo explicarse satisfactoriamente admitiendo la existencia del átomo. 

El volumen de un gas: refleja simplemente la distribución de posiciones de las moléculas que lo componen. Más exactamente, la variable macroscópica V representa el espacio disponible para el movimiento de una molécula. 

La presión de un gas, que puede medirse con manómetros situados en las paredes del recipiente, registra el cambio medio de momento lineal que experimentan las moléculas al chocar contra las paredes y rebotar en ellas. 

La temperatura del gas es proporcional a la energía cinética media de las moléculas, por lo que depende del cuadrado de su velocidad

La reducción de las variables macroscópicas a variables mecánicas como la posición, velocidad, momento lineal o energía cinética de las moléculas, que pueden relacionarse a través de las leyes de la mecánica de Newton, debería de proporcionar todas las leyes empíricas de los gases. En general, esto resulta ser cierto.

La teoría física que relaciona las propiedades de los gases con la mecánica clásica se denomina teoría cinética de los gases. Además de proporcionar una base para la ecuación de estado del gas ideal. La teoría cinética también puede emplearse para predecir muchas otras propiedades de los gases, entre ellas la distribución estadística de las velocidades moleculares y las propiedades de transporte como la conductividad térmica, el coeficiente de difusión o la viscosidad.

Densidad de un gas

En un determinado volumen las moléculas de gas ocupan cierto espacio. Si aumenta el volumen (imaginemos un globo lleno de aire al que lo exponemos al calor aumentando su temperatura), la cantidad de moléculas (al tener mayor espacio) se distribuirán de manera que encontremos menor cantidad en el mismo volumen anterior. Podemos medir la cantidad de materia, ese número de moléculas, mediante una magnitud denominada masa. La cantidad de moléculas, la masa, no varía al aumentar o disminuir (como en este caso) el volumen, lo que cambia es la relación masa  volumen. Esa relación se denomina densidad (). La densidad es inversamente proporcional al volumen (al aumentar al doble el volumen , manteniendo constante la masa, la densidad disminuye a la mitad) pero directamente proporcional a la masa (si aumentamos al doble la masa, en un mismo volumen, aumenta al doble la densidad).

Hipótesis de Avogadro

Esta hipótesis establece que dos gases que posean el mismo volumen (a igual presión y temperatura) deben contener la misma cantidad de moléculas. 

Cada molécula, dependiendo de los átomos que la compongan, deberán tener la misma masa. Es así que puede hallarse la masa relativa de un gas de acuerdo al volumen que ocupe. La hipótesis de Avogadro permitió determinar la masa molecular relativa de esos gases. 

Analicemos el orden lógico que siguió:

  1. La masa de 1 litro de cualquier gas es la masa de todas las moléculas de ese gas.
  2. Un litro de cualquier gas contiene el mismo número de moléculas de cualquier otro gas
  3. Por lo tanto, un litro de un gas posee el doble de masa de un litro otro gas si cada molécula del primer gas pesa el doble de la molécula del segundo gas.
  4. En general las masas relativas de las moléculas de todos los gases pueden determinarse pesando volúmenes equivalentes de los gases.

En condiciones normales de presión y temperatura (CNPT) [ P = 1 atm y T = 273 ºK ] un lito de hidrógeno pesa 0,09 g  y un litro de oxígeno pesa 1,43 g. Según la hipótesis de Avogadro ambos gases poseen la misma cantidad de moléculas. La proporción de los pesos entre ambos gases es: 1,43 : 0,09 = 15,9 (aproximadamente) 16. Es la relación que existe entre una molécula de oxígeno e hidrógeno es 16 a 1. Las masas atómicas relativas que aparecen en la tabla periódica están consideradas a partir de un volumen de 22,4 litros en CNPT.

Ley de los Gases Generalizada

Como consecuencia de la hipótesis de Avogadro puede considerarse una generalización de la ley de los gases. Si el volumen molar (volumen que ocupa un mol de molécula de gas) es el mismo para todos los gases en CNPT, entonces podemos considerar que el mismo para todos los gases ideales a cualquier temperatura y presión que se someta al sistema. Esto es cierto por que las leyes que gobiernan los cambios de volumen de los gases con variaciones de temperatura y presión son las mismas para todos los gases ideales. Estamos relacionando proporcionalmente el número de moles (n), el volumen, la presión y la temperatura: P.V ~ n T. Para establecer una igualdad debemos añadir una constante (R) quedando:

P.V = n . R . T

El valor de R podemos calcularlo a partir del volumen molar en CNPT:

Por definición n (número de moles) se calcula dividiendo la masa de un gas por el Mr (la masa molecular relativa del mismo).

Que es otra forma de expresar la ley general de gases ideales.

LOS GASES NOBLES.

ÁCIDOS, BASES Y SALES

Esta familia incluye al helio (he), neon (ne), argon (ar), cripton (kr), xenon (xe) y radon (rn). los gases nobles existen en forma de atomos gaseosos monoatómicos (solos) que no tienden a participar en reacciones con otros elementos.

Todos loa gses nobles poseen un nivel energético externo lleno por completo de electrones (dos en el helio y ocho en todos los demas). esta distribución estable de electrones explica la naturaleza no reactiva de estos elementos. alrededor del 1 % de la atmósfera de la tierra es argon, y los otros gases nobles estan presentes en cantidades muy pequeñas. a excepcion del helio, que se extrae de pozos de gas natural, estos elementos se separan del aire licuado.

Durante la decada de 1890, el químico escoses sir william ramsey y sus colaboradores, descubrieron la existencia de todos estos elementos excepto el helio y el radon. cunado janssen, astrónomo, empleaba un espectroscopio par estudiar un eclipse de sol en 1868, observo una nueva linea en el espectro. se concluyo que el sol tenia un elemento aun no descubierto que mas tarde recibio el nombre de helio, derivado de la palabra griega helios, que significa el " sol". el primer descubrimiento de la presencia de helio en la tierra tuvo lugar en 1895, cuando ramsey encontro una muestra de mineral de uranio producia helio gaseoso. el radon es un gas radioactivo descubierto en 1900 por friedrich dorn, fisico quien encontro que se producia este elemento durante la descomposición radioactiva del elemento radio.

Debido a su baja densidad u naturaleza no inflamable, el helio se utiliza para inflar globos y dirigibles (zepelines), y para mantener bajo presion el combustible liquido de los cohetes saturno. la propiedad que distingue a los gases nobles como grupo, es su calidad de "inertes". por ejemplo, el helio y el argon se emplean en la soldadura del arco y en procesos metalúrgicos, para evitar la reaccion de los materiales con el oxigeno y el nitogeno del aire. las bombillas de luz y los tubos fluorescentes se llenan con una mezcla de argon y nitrógeno, que provee una atmósfera inerte para prolongar la vida del filamento. el cripton es mas costoso, pero se utiliza para aumentar la eficiencia y brillantes de ciertas bombillas de lampara de mano y de aditamentos de destello electrónico que se emplea en fotografia. la brillante luz naranja-rojiza de los anuncios de neon se produce cuando se hace pasar una corriente electrica a travez de un tubo que contiene gas neon a baja presion. la naturaleza no reactiva de los gases nobles los hace muy valiosos.

Dos tipos de compuestos químicos que presentan características opuestas. Los ácidos tienen un sabor agrio, colorean de rojo el tornasol (tinte rosa que se obtiene de determinados líquenes) y reaccionan con ciertos metales desprendiendo hidrógeno. Las bases tienen sabor amargo, colorean el tornasol de azul y tienen tacto jabonoso. Cuando se combina una disolución acuosa de un ácido con otra de una base, tiene lugar una reacción de neutralización.

Los ácidos y las bases son disoluciones acuosas que se caracterizan porque se disocian en iones hidrogeno, cuando son ácidos y en iones hidróxido cuando son bases.
Los primeros tienen sabor agrio; reaccionan en los metales produciendo efervescencia y las bases son de sabor amargo, disuelven el azufre, se usan en la fabricación de jabones a partir de grasas y aceites.
Todas estas disoluciones tienen un uso común en las actividades diarias de los hogares, oficinas, industria, etcétera; se usan como limpiadores, blanqueadores y materia prima.

ÁCIDOS, BASES Y SALES

NOMBRE

FÓRMULA

PRESENTE EN

Ácidos

   


Ácido acético

HC2H3O2

Vinagre


Ácido acetilsalicílico


HC9H7O4

Aspirina

Ácido ascórbico


H2C6H6O6


Vitamina C

Ácido cítrico


H3C6H5O7


Jugo de limón y de otros cítricos


Ácido clorhídrico


HCI


Jugos gástricos
(líquidos digestivos del estómago)

Ácido sulfúrico


H2SO4


Pilas

Bases

 


Amoníaco

NH3

Limpiadores domésticos
(solución acuosa)


Hidróxido de calcio


Ca(OH)2

Cal apagada
(utilizada en construcción)


Hidróxido de magnesio


Mg(OH)2

Lecha de magnesio
(antiácido y laxante)

Hidróxido de potasio (también
llamado potasa cáustica)

KOH

Jabón suave

Hidróxido de sodio

NaOH

Limpiadores de tuberías y hornos

ACIDOS Y BASES SEGUN ARRHENIUS

Svante Arrhenius químico sueco quien durante el período de 1883-1887 desarrollo su teoría de la disociación electrolítica propuso que en soluciones acuosas los electrólitos fuertes existen principalmente como partículas cargadas llamadas iones.
Estos iones se mueven con relativa libertad en solución y durante la electrólisis. Las conclusiones de Arrhenius se basaron principalmente en sus experimentos sobre el punto de congelación de las soluciones.
Arrhenius entonces definió a los ácidos como sustancias del tipo HX que en solución se disocian produciendo H+ y X-, definiendo a las bases MOH, como sustancias que en solución producen M+ y OH-, y a la neutralización como el resultado de la combinación de esos iones.ACIDOS Y BASES SEGUN BRONSTED-LOWRY
Los ácidos y bases según Brönsted –Lowry los ácidos sustancias que ceden protones, las bases son sustancias capaces de aceptar protones.
De acuerdo con la definición de Brönsted-Lowry, un ácido es la especie que contiene hidrógeno en el cual el enlace covalente que une al hidrógeno se puede romper de manera que se libere el ion hidrógeno. Una base es una especie que es capaz de formar un nuevo enlace covalente con un protón donado por un ácido.ACIDOS Y BASES SEGÚN LEWIS
Entre los años 1915 y 1938, el químico norteamericano G.N. Lewis realizó estudios acerca de ácidos y
bases y encontró muchos ejemplos que apoyan los cuatro criterios sobre ácidos y bases, que son el punto de partida de su trabajo:

Lewis definió un ácido como una substancia que puede aceptar un par de electrones (frecuentemente tiene solo 6 electrones en lugar de 8 en su capa de valencia), y a una base como una substancia capaz de donar un par de electrones(tiene un octeto, pero por lo menos un par de electrones no compartidos).

SALES

Las sales son compuestos iónicos formados por los cationes de las bases y los aniones de los ácidos, se obtienen por reacción de los ácidos con los metales, las bases u otras sales, y por reacción de dos sales que intercambian sus iones.

Las sales se clasifican de acuerdo a las fuerzas de los ácidos y las bases de las cuales se derivan:

Las sales que contienen átomos de hidrógeno sustituibles son sales ácidas, por ejemplo, el carbonato ácido de sodio (bicarbonato de sodio), NaHCO3.
Las sales básicas son aquéllas que poseen algún grupo hidróxido, por ejemplo el sulfato básico de aluminio, Al(OH)SO4.

CONCEPTO DE MEZCLA Y COMPUESTO QUÍMICO

La materia puede estar formada por moléculas diferentes y en ese caso se llama una MEZCLA o por moléculas que son todas iguales que es lo que llamaríamos un

COMPUESTO QUÍMICO, o una SUSTANCIA QUÍMICAMENTE PURA.

Ejemplos importantes relacionados con la vida diaria son el aire y el agua.

El aire está formado, en su mayor proporción, por moléculas de nitrógeno y de oxígeno, esto significa que el oxígeno y el nitrógeno son dos sustancias completamente independientes, entre las cuales no existe ninguna unión. Los enlaces químicos son en este caso de átomos de oxígeno con otros átomos de oxígeno, los de los átomos de nitrógeno son con otros átomos de nitrógeno, por eso el aire es una mezcla. En el aire hay más sustancias solo nos hemos referido a las dos más importantes.

Como entre N2 y O2 no hay enlace químico los puedo separar por procedimientos FÍSICOS (cambios de estado, cromatografía, solubilidad, etc. ).
Utilizamos el oxigeno del aire en la respiración.

Sin embargo el agua es un compuesto químico en el que cada átomo de oxígeno está unido con dos de hidrógeno compartiendo sus electrones, si quiero separarlos hay que aportar energía que rompa primero el enlace.

El oxígeno del agua no lo podemos utilizar para respirar, primero tendríamos que romper la unión con el hidrógeno y para ello se necesita una energía y unas condiciones que nuestro organismo no puede realizar.

En la naturaleza es muy difícil encontrar compuestos químicos o sustancias químicamente puras, en general lo que tenemos son mezclas.

Las mezclas pueden ser homogéneas y heterogéneas. En las primeras como indica su nombre no se distinguen a simple vista los componentes y se conocen con el nombre de disoluciones. El aire sería una disolución. Si echamos sal en el agua la sal desaparece formando una mezcla homogénea, se trata de una disolución y como es una mezcla podremos separar los componentes por un procedimiento físico, en esta caso bastaría con dejar evaporar el agua.

Compuestos Químicos

  1. Óxidos
  2. Ácidos
  3. Bases
  4. Sales

Óxidos

Son un extenso grupo de compuestos binarios que resultan de la unión de un metal o no metal con el oxigeno. Se clasifican en óxidos básicos u óxidos metálicos y óxidos ácidos u no metálicos.

Óxidos Metálicos:

Son compuestos con elevado punto de fusión que se forman como consecuencia de la reacción de un metal con él oxigeno. Esta reacción es la que produce la corrosión de los metales al estar expuesto al oxigeno del aire.

Un ejemplo de formación de un óxido metálico es la reacción del magnesio con él oxigeno, la cual ocurre con mayor rapidez cuando se quema una cinta de magnesio. La cinta de magnesio de color grisáceo se torna en un polvo blanco que es el óxido de magnesio. Ecuación:

Magnesio + Oxigeno Óxido de Magnesio

2mg + O2 2mgO

Los Óxidos Metálicos se denominan también Óxidos Básicos por que tiene la propiedad de reaccionar con el agua y formar bases o hidróxidos.

Ejemplo: Óxido de Magnesio + Agua Hidróxido de Magnesio

mgO + H2O mg (OH)2

Las bases se pueden reconocer fácilmente a través de un cambio de color en un indicador acido-básico como el papel tornasol. Las disoluciones básicas tornan el papel tornasol rosado a un color azul al entrar en contacto con ella.

Óxidos No Metálicos u Ácidos:

Los óxidos no metálicos son compuestos de bajos puntos de fusión que se forman al reaccionar un no metal con el oxigeno. Se denominan también anhídridos y muchos de ellos son gaseosos.

Ejemplo: Carbono + Oxigeno Dióxido de Carbono.

C + O2 CO2

Cuando los óxidos metálicos reaccionan con el agua forman ácidos, por lo que se le llaman también óxidos ácidos.

Ejemplo: Dióxido de Carbono + Agua Acido Carbónico

CO2 + H2O H2CO3

Los Ácidos se pueden también reconocer por el cambio de color de un indicador ácido-base como el papel tornasol. Las disoluciones ácidas tornan el papel tornasol azul a un color rosado al entrar en contacto con ella.

Los ácidos producidos por la reacción de los óxidos no metálicos con el agua se denominan Oxácidos debido a que contienen Oxigeno.

Ácidos

Los ácidos y las bases son grupos de compuestos que pueden ser identificados por su acción frente a los indicadores.

Los hidrácidos y los oxácidos se forman de la siguiente manera:

  • Al reaccionar un no metal con el hidrogeno se forma un hidrácido.

Ejemplo: Cloro + Hidrogeno Acido Clorhídrico

Cl2 + H2 2HCl

  • Al reaccionar un óxido ácido con agua se forma un oxácido.

Ejemplo: Trióxido de Azufre + Agua Acido Sulfúrico.

SO3 + H2O H2SO4.

Propiedades de Los Ácidos:

  1. Tienen sabor ácido como en el caso del ácido cítrico en la naranja.
  2. Cambian el color del papel tornasol azul a rosado, el anaranjado de metilo de anaranjado a rojo y deja incolora a la fenolftaleina.
  3. Son corrosivos.
  4. Producen quemaduras de la piel.
  5. Son buenos conductores de electricidad en disoluciones acuosas.
  6. Reaccionan con metales activos formando una sal e hidrogeno.
  7. Reacciona con bases para formar una sal mas agua.
  8. Reaccionan con óxidos metálicos para formar una sal mas agua.

Bases

Son compuestos que resultan de la unión de un oxido básico con el agua, y se forman de dos maneras:

  1. Ejemplo: Litio + agua Hidróxido de Litio

    2Li + 2H2O 2LiOH + H2.

  2. Al reaccionar en metal activo con agua.
  3. Al reaccionar un óxido básico con agua.

Ejemplo: Óxido de Sodio + Agua Hidróxido de Sodio

2NaO + 2H2O 2NaOH + H2.

Propiedades de las Bases:

  1. Tienen sabor amargo.
  2. Cambian el papel tornasol de rosado a azul, el anaranjado de metilo de anaranjado a amarillo y la fenolftaleina de incolora a rosada fucsia.
  3. Son jabonosas al tacto.
  4. Son buenas conductoras de electricidad en disoluciones acuosas.
  5. Son corrosivos.
  6. Reaccionan con los ácidos formando una sal y agua.
  7. Reacciona con los óxidos no metálicos para formar sal y agua.

Sales

Son compuestos que resultan de la reacción de un acido con una base.

Formulación y nomenclatura:

Una sal haloidea, es decir, una sal que no contiene oxígeno se puede formar a través de reacciones como las siguientes:

  1. Ejemplo: Potasio + Cloro Cloruro de potasio

    2 k + Cl2 2HCl

  2. Al reaccionar un metal con un halógeno.

    Ejemplo: Magnesio + Ácido clorhídrico Cloruro de Magnesio

    Mg + 2 HCl MgCl2 + H2

  3. Al reaccionar un metal activo con un hidrácido.

    Ejemplo: Ácido bromhídrico + Óxido metálico Bromuro de + agua

    Sodio

    2HBr + 2NaO 2 NaBr + H2O

  4. Al reaccionar un hidrácido con un óxido metálico.

    Ejemplo: Ácido clorhídrico + Hidróxido de sodio Cloruro de sodio + Agua

    HCl + NaOH NaCl + H2O

    Una oxisal, es decir, una sal que contiene oxígeno se puede formar así:

  5. Al reaccionar un hidrácido y un hidróxido (neutralización)

    Ejemplo: Magnesio + Ácido sulfúrico Sulfato de magnesio

    + Hidrógeno

    Mg + H2SO4 MgSO4 + H2O

  6. Al reaccionar un metal activo con un oxácido.

    Ejemplo: Hidróxido de calcio + Dióxido de carbono Carbonato de

    Calcio + agua

    Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O

  7. Al reaccionar un hidróxido con un anhídrido.
  8. Al reaccionar un hidróxido y un oxácido (neutralización)

Ejemplo: Ácido nítrico + hidróxido de bario Nitrato de

Bario + agua

2HNO3 + Ba(OH)2 Ba(NO3)2 + 2H2O

Propiedades de las Sales:

Las sales son por lo general sólido de sabor salado disoluciones acuosas conducen la corriente eléctrica. La mayoría no cambian el color del papel tornasol porque son sales neutras como el cloruro de sodio (NaCl) y nitrato de potasio (KNO3); no obstante, hay sales ácidas y básicas. Las sales ácidas forman disoluciones ácidas como en el caso del cloruro de aluminio (AlCl3) y cloruro de amonio (NH4Cl). Las sales básicas forman disoluciones básicas como en el caso del carbonato de sodio (Na2CO3) y cianuro de potasio (KCN).

Mezclas groseras.

Introducción Teórica.

En el método de clasificación de la materia que se basa en la composición. Se considera que una muestra dada de material puede ser una sustancia pura o una mezcla. El termino sustancia pura se refiere a un material cuyas partes tienen la misma composición y que tiene un conjunto exclusivo y definido de propiedades. En contraste, una mezcla consta de una o mas sustancias y tiene una composición arbitraria. Las propiedades de la mezcla no son características, sino que dependen de su composición.

Cuando se dispersan íntimamente varias sustancias que no reaccionan entre si, se obtienen tres tipos de mezcla:

A) groseras como una sal y azúcar.

B) coloidal, como una arcilla fina que se agita en agua.

C) una solución verdadera, que se obtienen cuando una sustancia como el azúcar se disuelve en agua.

En el caso a), las partículas individuales, son discernibles fácilmente y separables por algún procedimiento mecánico, en el caso b) , aunque las partículas son mucho mas finas y la heterogeneidad no es tan clara, la dispersión, sin embargo no es homogénea. Por otra parte en el caso c), los constituyentes no pueden separarse por procedimientos mecánicos y cada parte de la solución es idéntica a otra; es decir, una solución verdadera constituye una fase homogénea. El termino homogéneo indica que el sistema contiene limites físicos y propiedades intensivas las que son independientes de la cantidad de material, como la concentración, la densidad y la temperatura.

Las soluciones carecen de composición definida, sin embargo, para la mayoría de las soluciones hay cierto limite de soluto que puede disolverse en una cantidad determinada de disolvente a una temperatura dada. Conviene referirse a la sustancia que se disuelve como al soluto, y aquella en la que tiene lugar la solución como al solvente.

En la solubilidad de sólidos en líquidos, cuando estos se encuentran en gran exceso con relación a los primeros, no existe ambigüedad en estos términos, es decir, el sólido es el soluto y el liquido es el solvente. Pero, cuando tratamos con solubilidades de líquidos, como acetonas en agua o dioxano en agua, que se disuelve entre si en cualquier proporción, es difícil diferenciar al soluto del solvente. Estos términos se usan cuando hay ambigüedad de significados.

Una solución que contiene a una temperatura dada tanto soluto como puede disolver se dice que es saturada, cualquier solución que tiene una cantidad mayor se llama sobresaturada, este ultimo tipo de solución existe únicamente en deficiencia de solvente y es sumamente inestable, pues la simple agitación de una diminuta cantidad de soluto basta siempre para provocar la precipitación del exceso de este. Para conocer el estado de una solución con respecto a la saturación, basta agregar a aquella un poco de soluto, si este se disuelve mas, y hay precipitación, la solución original estaba sobresaturada. La solubilidad depende de la temperatura la mayoría de los sólidos se disuelve mas en líquidos a altas que a bajas temperaturas, mientras que los gases se disuelven mas en líquidos fríos que en calientes.

El estudio de las soluciones es de gran importancia debido a que casi todos los procedimientos químicos y biológicos interesantes y utilices tienen lugar en soluciones liquidas. En general, una solución se define como una mezcla homogénea de dos o mas componentes que forman una sola fase. En todo estudio cuantitativo de las soluciones es necesario saber la cantidad de soluto disuelto en un solvente o la concentración de la solución. La forma de expresar la concentración de una solución quedara determinada por el empleo que se de a la misma.

La concentración de una solución se puede expresar de la siguiente manera:

A) la cantidad de soluto por unidad de volumen de solución,

B) la cantidad de soluto por cantidad unitaria de disolvente.

El primero de estos métodos encuentra su mayor aplicación en los procedimientos analíticos, donde el volumen de una solución normal es el factor esencial de los cálculos y los procedimientos experimentales. En fisicoquimica, sin embargo suelen ser mas conveniente expresar las concentraciones en función de la cantidad de soluto por cantidad unitaria de disolvente.

Conclusión

Los gases, aunque no se puedan ver, constituyen una gran parte de nuestro ambiente, y quehacer diario, ya que ellos son los responsables de transmitir: sonidos, olores, etc. Los gases poseen propiedades extraordinarias, como por ejemplo: que se puede comprimir a solamente una fracción de su volumen inicial, pueden llenar cualquier contenedor, o que el volumen de una gas comparado con el mismo componente, sólido o líquido tiene una diferencia de casi 800 veces la proporción. Esto hace posible de que una cantidad n de un gas puede entrar en un contenedor cualquiera y que este gas llenaría el contenedor...

 A simple vista no apreciamos los gases, pero sabemos que están allí, y podemos saber que propiedades tienen en ese lugar en específico, una variación en la temperatura al igual que un cambio en la presión alteraría los factores de un gas. Sabiendo esto, podemos manipular los gases a nuestro antojo.

Bibliografía

Real Decreto 1317/1989, de 27 de octubre, por el que se establecen las Unidades Legales de Medida.

Mulero A., Suero M.A., Vielba A., Cuadros F. El Sistema Internacional de Unidades ... en el supermercado. Revista Española de Física, Vol 16, nº 5, 2002, págs. 41-45.

Giacomo P. The new definition of the meter. Am. J. Phys. 52 (7) JUly 1984, pp. 607-613

www.google.com

www.monografias.com

www.elrincondelvago.com

 

Raul Ernesto Leonett Cubillan

Partes: 1, 2


 Página anterior Volver al principio del trabajoPágina siguiente 

Comentarios


Trabajos relacionados

  • Pitagoras y el pitagorismo

    Biografía de pitagoras. Armonía de los contrarios. La comunidad pitagorica. Nació hacia el año 578 ac. En samos (rival ...

  • Filósofos de la naturaleza

    Sócrates. La Política. Enseñanzas. El juicio. Tales de Mileto. Platón: Obra; Teoría de las ideas; Teoría del conocimien...

  • Eutanasia

    Definición del término eutanasia. Eutanasia: ¿Existe un derecho a morir?. Formas de aplicación de la eutanasia. La batal...

Ver mas trabajos de Filosofia

 

Nota al lector: es posible que esta página no contenga todos los componentes del trabajo original (pies de página, avanzadas formulas matemáticas, esquemas o tablas complejas, etc.). Recuerde que para ver el trabajo en su versión original completa, puede descargarlo desde el menú superior.


Todos los documentos disponibles en este sitio expresan los puntos de vista de sus respectivos autores y no de Monografias.com. El objetivo de Monografias.com es poner el conocimiento a disposición de toda su comunidad. Queda bajo la responsabilidad de cada lector el eventual uso que se le de a esta información. Asimismo, es obligatoria la cita del autor del contenido y de Monografias.com como fuentes de información.