Quimica: 2015

martes, 10 de noviembre de 2015

El plástico, un material maravilla que está hasta en el ADN

Les sugiero que lean el artículo El plástico, un material maravilla que está hasta en el ADN para obtener información y conocer todo lo relacionado a plásticos y polímeros, propiedades, aplicaciones y hasta un poco de historia.

MATERIA: Número atómico y número másico

Número atómico y número másico

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Escala de pH (potencial de hidrógeno)

http://media.educ.ar/skoool/quimica_y_fisica/escala_de_ph/index.html

skoool (TM) Lección. Escala de PH

Hagan clic en el vínculo anterior o en la imagen para saber qué es la escala de pH.

TABLA PERIODICA 2

Tabla Periódica interactiva

Les recomiendo la siguiente web:

http://www.apptablaperiodica.com/

Es una tabla periódica interactiva donde además les explica cómo están formados los átomos, las distintas teorías atómicas, el modelo atómico mecánico cuántico con la configuración electrónica, estructuras de Lewis, etc.

Muy completo, claro, con ejemplos, excelente recurso para comprender, aprender y comprobar tus conocimientos sobre la tabla periódica y la estructura atómica.

Reacciones Químicas

REACCIÓN QUÍMICA

Una reacción química, cambio químico o fenómeno químico, es todo proceso termodinámico en el cual una o más sustancias (llamadas reactivos), por efecto de unfactor energético, se transforman, cambiando su estructura molecular y sus enlaces, en otras sustancias llamadas productos. Esas sustancias pueden ser elementos ocompuestos. Un ejemplo de reacción química es la formación de óxido de hierroproducida al reaccionar el oxígeno del aire con el hierro de forma natural, o una cinta de magnesio al colocarla en una llama se convierte en óxido de magnesio, como un ejemplo de reacción inducida.

A la representación simbólica de las reacciones se les llama ecuaciones químicas.

ECUACIONES QUÍMICAS

Una reacción química se representa mediante una ecuación química. Para leer o escribir una ecuación química, se deben seguir las siguientes reglas:

Las fórmulas de los reactivos se escriben a la izquierda, y las de los productos a la derecha, separadas ambas por una flecha que indica el sentido de la reacción.

A cada lado de la reacción, es decir, a derecha y a izquierda de la flecha, debe existir el mismo número de átomos de cada elemento.

Cuando una ecuación química cumple esta segunda regla, se dice que está ajustada oequilibrada. Para equilibrar reacciones químicas, se ponen delante de las fórmulas unos números llamados coeficientes, que indican el número relativo de átomos y moléculas que intervienen en la reacción.

Nota: estos coeficientes situados delante de las fórmulas, son los únicos números en la ecuación que se pueden cambiar, mientras que los números que aparecen dentro de las fórmulas son intocables, pues un cambio en ellos significa un cambio de sustancia que reacciona y, por tanto, se trataría de una reacción distinta.

Si se quiere o necesita indicar el estado en que se encuentran las sustancias que intervienen o si se encuentran en disolución, se puede hacer añadiendo los siguientes símbolos detrás de la fórmula química correspondiente:

(s) = sólido.
(metal) = elemento metálico.
(l) = líquido.
(g) = gas.
(aq) = disolución acuosa (en agua).

Los productos obtenidos a partir de ciertos tipos de reactivos dependen de las condiciones bajo las que se da la reacción química. No obstante, tras un estudio cuidadoso se comprueba que, aunque los productos pueden variar según cambien las condiciones, determinadas cantidades permanecen constantes en cualquier reacción química. Estas cantidades constantes, las magnitudes conservadas, incluyen el número de cada tipo de átomo presente, la carga eléctrica y la masa total.

Fenómeno químico

Se llama fenómeno químico a los sucesos observables y posibles de ser medidos en los cuales las sustancias intervinientes cambian su composición química al combinarseentre sí. A nivel subatómico las reacciones químicas implican una interacción que se produce a nivel de los átomos de valencia llamados electrones de los átomos (enlace químico) de las sustancias intervinientes.

En estos fenómenos, no se conserva la sustancia original, se transforma su materia, manifiesta energía, no se observa a simple vista y son irreversibles en su mayoría.

La sustancia sufre modificaciones irreversibles, por ejemplo: Un papel al ser quemado no se puede regresar a su estado original. Las cenizas resultantes fueron parte del papel original, y han sido alteradas químicamente.

Tipos de reacciones

Reacciones de la química inorgánica

Desde un punto de vista de la química inorgánica se pueden postular dos grandes modelos para las reacciones químicas de los compuestos inorgánicos: reaccionesácido-base o de neutralización (sin cambios en los estados de oxidación) y reacciones redox (con cambios en los estados de oxidación). Sin embargo, podemos clasificarlas de acuerdo con el mecanismo de reacción y tipo de productos que resulta de la reacción. En esta clasificación entran las reacciones de síntesis (combinación), descomposición, de sustitución simple, de sustitución doble:

Nombre	Descripción	Representación	Ejemplo
Reacción de síntesis	Elementos o compuestos sencillos que se unen para formar un compuesto más complejo. La siguiente es la forma general que presentan este tipo de reacciones:	A+B → AB Donde A y B representan cualquier sustancia química. Un ejemplo de este tipo de reacción es la síntesis del cloruro de sodio:	2Na(s) + Cl₂(g) → 2NaCl(s)
Reacción de descomposición	Un compuesto se fragmenta en elementos o compuestos más sencillos. En este tipo de reacción un solo reactivo se convierte en zonas o productos.	AB → A+B Donde A y B representan cualquier sustancia química. Un ejemplo de este tipo de reacción es la descomposición del agua:	2H₂O(l) → 2H₂(g) + O₂(g)
Reacción de desplazamientoo simple sustitución	Un elemento reemplaza a otro en un compuesto.	A + BC → AC + B Donde A, B y C representan cualquier sustancia química. Un ejemplo de este tipo de reacción se evidencia cuando el hierro(Fe) desplaza al cobre(Cu) en el sulfato de cobre (CuSO₄):	Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu
Reacción de doble desplazamiento o doble sustitución	Los iones en un compuesto cambian lugares con los iones de otro compuesto para formar dos sustancias diferentes.	AB + CD → AD + BC Donde A, B, C y D representan cualquier sustancia química. Veamos un ejemplo de este tipo de reacción:	NaOH + HCl → NaCl + H₂O

Reacciones de la química orgánica

Respecto a las reacciones de la química orgánica,nos referimos a ellas teniendo como base a diferentes tipos de compuestos como alcanos, alquenos, alquinos, alcoholes,aldehídos, cetonas, etc; que encuentran su clasificación, reactividad y/o propiedades químicas en el grupo funcional que contienen y este último será el responsable de los cambios en la estructura y composición de la materia. Entre los grupos funcionales más importantes tenemos a los dobles y triples enlaces y a los grupos hidroxilo,carbonilo y nitro.

Factores que afectan la velocidad de reacción

Naturaleza de la reacción: Algunas reacciones son, por su propia naturaleza, más rápidas que otras. El número de especies reaccionantes, suestado físico las partículas que forman sólidos se mueven más lentamente que las de gases o de las que están en solución, la complejidad de la reacción, y otros factores pueden influir enormemente en la velocidad de una reacción.
Concentración: La velocidad de reacción aumenta con la concentración, como está descrito por la ley de velocidad y explicada por la teoría de colisiones. Al incrementarse la concentración de los reactantes, lafrecuencia de colisión también se incrementa.
Presión: La velocidad de las reacciones gaseosas se incrementa muy significativamente con la presión, que es, en efecto, equivalente a incrementar la concentración del gas. Para las reacciones en fase condensada, la dependencia en la presión es débil, y sólo se hace importante cuando la presión es muy alta.
Orden: El orden de la reacción controla cómo afecta la concentración (o presión) a la velocidad de reacción.
Temperatura: Generalmente, al llevar a cabo una reacción a una temperatura más alta provee más energía al sistema, por lo que se incrementa la velocidad de reacción al ocasionar que haya más colisiones entre partículas, como lo explica la teoría de colisiones. Sin embargo, la principal razón porque un aumento de temperatura aumenta la velocidad de reacción es que hay un mayor número de partículas en colisión que tienen la energía de activación necesaria para que suceda la reacción, resultando en más colisiones exitosas. La influencia de la temperatura está descrita por la ecuación de Arrhenius. Como una regla de cajón, las velocidades de reacción para muchas reacciones se duplican por cada aumento de 10 ° C en la temperatura,1 aunque el efecto de la temperatura puede ser mucho mayor o mucho menor que esto. Por ejemplo, el carbón arde en un lugar en presencia de oxígeno, pero no lo hace cuando es almacenado a temperatura ambiente. La reacción es espontánea a temperaturas altas y bajas, pero a temperatura ambiente la velocidad de reacción es tan baja que es despreciable. El aumento de temperatura, que puede ser creado por una cerilla, permite que la reacción inicie y se caliente a sí misma, debido a que es exotérmica. Esto es válido para muchos otros combustibles, como el metano, butano, hidrógeno, etc.

Ciencias Naturales: Reacciones Químicas

Hagan clic en el enlace siguiente para encontrar información y ejemplos de reacciones y ecuaciones químicas:
Ciencias Naturales...: Reacciones Químicas:

Una reacción química, cambio químico o fenómeno químico, es todoproceso termodinámico en el cual una o más sustancias (llamadasreactivos), por efecto de un factor energético, se transforman, cambiando suestructura molecular y sus enlaces, en otras sustancias llamadas 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 de forma natural, o una cinta de magnesioal colocarla en una llama se convierte en óxido de magnesio, como un ejemplo de reacción inducida.

A la representación simbólica de las reacciones se les llama ecuaciones químicas...
El enlace para colocar en el buscador es:http://cnbqjcm3.blogspot.com.ar/2014/08/reacciones-quimicas.html

Las disoluciones químicas

Las disoluciones son mezclas homogéneas de dos o más sustancias. El soluto es el componente que se encuentra en distinto estado físico que la disolución; y el disolvente es la sustancia que está en igual estado físico que la disolución. Cuando hay una ruptura de enlaces hay una reacción química y un cambio energético.
El soluto puede ser un gas, un líquido o un sólido, y eldisolvente puede ser también un gas, un líquido o un sólido. El agua con gas es un ejemplo de un gas (dióxido de carbono) disuelto en un líquido (agua). Las mezclas de gases, como ocurre en la atmósfera, son disoluciones.

Las disoluciones verdaderas se diferencian de las disoluciones coloidales y de las suspensiones en que las partículas del soluto son de tamaño molecular, y se encuentran dispersas entre las moléculas del disolvente. Observadas a través del microscopio, las disoluciones aparecen homogéneas y el soluto no puede separarse por filtración. Las sales, ácidos y bases se ionizan al disolverse en agua. Algunos metales son solubles en otros en estado líquido y solidifican manteniendo la mezcla de átomos. Si en dicha mezcla los dos metales pueden solidificar en cualquier proporción, se trata de una disolución sólida llamada aleación.

Las disoluciones se caracterizan por tener una fase homogénea, es decir, tiene las mismas características en todos sus puntos, o lo que es lo mismo: el aspecto, sabor, color, etc. son siempre los mismos. Si una disolución está turbia ya no es una disolución; y existen disoluciones de todos los estados físicos en todos los estados físicos en todos los estados físicos.

Las disoluciones se pueden clasificar según su concentración en:
Diluidas: En estas, hay muy poca cantidad de soluto, el disolvente puede seguir admitiendo más soluto.
Concentradas: En ellas hay bastantante cantidad de soluto disuelto, pero el disolvente todavía puede seguir admitiendo más soluto.
Saturadas: Son aquellas que a una temperatura determinada no pueden seguir admitiendo más soluto. Si la temperatura aumenta, la capacidad para admitir más soluto aumenta.
Sobresaturadas: Son aquellas que estando saturadas a una temperatura determinada, se aumenta esta para poder echar más soluto, y se vuelve a bajar con cuidado para que no precipite. Si se les añade más soluto o se mueve bruscamente, precipita.

Existen distintas formas de expresar la concentración de una disolución, pero las dos más utilizadas son: gramos por litro (g/l) y molaridad (M).
Los gramos por litro indican la masa de soluto, expresada en gramos, contenida en un determinado volumen de disolución, expresado en litros. Así, una disolución de cloruro de sodio con una concentración de 40 g/l contiene 40 g de cloruro de sodio en un litro de disolución.
La molaridad se define como la cantidad de sustancia de soluto, expresada en moles, contenida en un cierto volumen de disolución, expresado en litros, es decir: M = n/V. El número de moles de soluto equivale al cociente entre la masa de soluto y la masa de un mol (masa molar) de soluto. Por ejemplo, para conocer la molaridad de una disolución que se ha preparado disolviendo 70 g de cloruro de sodio (NaCl) hasta obtener 2 litros de disolución, hay que calcular el número de moles de NaCl; como la masa molar del cloruro de sodio es la suma de las masas atómicas de sus elementos, es decir, 23 + 35,5 = 58,5 g/mol, el número de moles será 70/58,5 = 1,2 y, por tanto, M = 1,2/2= 0,6 M (0,6 molar).

La Entalpía

La entalpía es la cantidad de energía calorífica de una sustancia.

En una reacción química, si la entalpía de los productos es menor que la de los reactantes se libera calor y decimos que es una reacción exotérmica. Si la entalpía de los productos es mayor que la de los reactantes se toma calor del medio y decimos que es una reacción endotérmica. El cambio de entalpía se denomina ΔH y se define como:

ΔH = ΔH_productos - ΔH_reactantes

La entalpía de formación (ΔH_f⁰) es la variación de energía calorífica en la reacción de formación de un mol de un compuesto a partir de sus elementos en sus fases estándar en condiciones depresión y temperatura estándar ambientales (TPEA), que son temperatura de 298 K (25 ºC) y presión de 100 kPa (∼ 1 atm.).

La entalpía de formación de un elemento es cero por definición.

Ejemplo 1: En las tablas encontramos que ΔH_f⁰(CO₂) = -394 kJ/mol, esto indica que ΔH para la reacción:

C(s) + O₂(g) → CO₂(g) en condiciones TPEA es -394 kJ/mol

Ejemplo 2: En las tablas encontramos que ΔH_f⁰(CO) = -111 kJ/mol, esto indica que ΔH para la reacción:

C(s) + 1/2 O₂(g) → CO(g) en condiciones TPEA es -111 kJ/mol

Por combinación de las ΔH_f⁰ podemos determinar entalpías de reacción de otras reacciones distintas, puesto que la entalpía es una función de estado (sólo depende de los estados inicial y final, no del camino recorrido)

La ΔH de la reacción CO(g) + 1/2 O₂(g) → CO₂(g) será:
ΔH⁰ = ΔH_productos - ΔH_reactantes = ΔH_f⁰(CO₂) - ΔH_f⁰(CO) = -283 kJ/mol

Los Isótopos

Se llaman isótopos cada una de las variedades de un átomo de cierto elemento químico, los cuales varían en el núcleo atómico. El núcleo presenta el mismo número atómico (Z), constituyendo por lo tanto el mismo elemento, pero presenta distinto número másico (A).

Los diferentes átomos de un mismo elemento, a pesar de tener el mismo número de protones y electrones (+ y -), puedendiferenciarse en el número de neutrones. Puesto que el número atómico es equivalente al número de protones en el núcleo, y el número másico es la suma total de protones y neutrones en el núcleo, los isótopos del mismo elemento sólo difieren entre ellos en el número de neutrones que contienen.

Los elementos, tal como se encuentran en la naturaleza, son una mezcla de isótopos. La masa atómica que aparece en la tabla periódica es el promedio de todas las masas isotópicas naturales, de ahí que mayoritariamente no sean números enteros.

En la notación científica, los isótopos se identifican mediante el nombre del elemento químico seguido del número de nucleones (protones y neutrones) del isótopo en cuestión, por ejemplo hierro-57, uranio-238 y helio-3; en la notación simbólica, el número de nucleones se denota como superíndice prefijo del símbolo químico, en los casos anteriores: 57Fe, 238U y 3He.

Un átomo no puede tener cualquier cantidad de neutrones. Hay combinaciones "preferidas" de neutrones y protones, en las cuales las fuerzas que mantienen la cohesión del núcleo parecen balancearse mejor. Los elementos ligeros tienden a tener tantos neutrones como protones; los elementos pesados aparentemente necesitan más neutrones que protones para mantener la cohesión. Los átomos con algunos neutrones en exceso o no los suficientes, pueden existir durante algún tiempo, pero son inestables. Losátomos inestables son radioactivos: sus núcleos cambian o se desintegran emitiendo radiaciones.

La primera imagen de un enlace de hidrógeno

Los químicos han sabido desde hace mucho tiempo cómo es un enlace de hidrógeno, pero hasta la semana pasada, la mayoría no habían visto realmente la imagen de uno. Ahora, investigadores de la CAS (Chinese Academy of Sciences( han sido capaces de visualizar un enlace de hidrógeno con el microscopio de fuerza atómica (AFM), una técnica que puede ofrecer una resolución más alta que incluso un microscopio de efecto túnel.

En mayo, Felix Fischer y sus colegas de la Universidad de California en Berkeley, EE.UU. utilizaron un AFM con las moléculas antes y después de una transformación química, las imágenes mostraron la formación de enlaces covalentes en una reacción de ciclación.

En el último estudio, Xiaohui Qiu y sus colegas del Centro Nacional de Nanociencia y Tecnología de China, fueron un paso más allá. Usaron el mismo microscópio de AFM como Fischer, pero en lugar de buscar enlaces covalentes buscaron interacciones débiles.

Los enlaces de hidrógeno son fundamentales para las moléculas más importantes en la naturaleza. Son responsables de la unión de las dos hebras de la doble hélice de ADN y de que enzimas catalizar reacciones, haciendo uso de ellos. Estos enlaces intermoleculares pueden formar cuando un hidrógeno que está unido a un átomo electronegativo altamente interactúa con otro átomo cargado negativamente.

A pesar de su ubicuidad, Qiu dice que la "naturaleza de un enlace de hidrógeno está siendo objeto de debate. Durante mucho tiempo se ha considerado una interacción electrostática, pero recientemente se ha sugerido que tiene características de unión química como se evidencia por los experimentos de difracción de rayos x.

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