martes, 11 de enero de 2011

QUIMICA IV

TEMA I


¿QUE ES LA MATERIA? (CONCEPTO Y PROPIEDADES)

Definición: Materia es todo lo que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio

La Química es la ciencia que estudia su naturaleza, composición y transformación.



Las nubes son materia.

Si la materia tiene masa y ocupa un lugar en el espacio significa que es cuantificable, es decir, que se puede medir.

Todo cuanto podemos imaginar, desde un libro, un auto, el computador y hasta la silla en que nos sentamos y el agua que bebemos, o incluso algo intangible como el aire que respiramos, está hecho de materia.

Los planetas del Universo, los seres vivos como los insectos y los objetos inanimados como las rocas, están también hechos de materia.

De acuerdo a estos ejemplos, en el mundo natural existen distintos tipos de materia, la cual puede estar constituida por dos o más materiales diferentes, tales como la leche, la madera, un trozo de granito, el azúcar, etc. Si un trozo de granito se muele, se obtienen diferentes tipos de materiales

La cantidad de materia de un cuerpo viene dada por su masa, la cual se mide normalmente en kilogramos o en unidades múltiplo o submúltiplo de ésta (en química, a menudo se mide en gramos). La masa representa una medida de la inercia o resistencia que opone un cuerpo a acelerarse cuando se halla sometido a una fuerza. Esta fuerza puede derivarse del campo gravitatorio terrestre, y en este caso se denomina peso. (La masa y el peso se confunden a menudo en el lenguaje corriente; no son sinónimos).

Volumen de un cuerpo es el lugar o espacio que ocupa. Existen cuerpos de muy diversos tamaños. Para expresar el volumen de un cuerpo se utiliza el metro cúbico (m³) y demás múltiplos y submúltiplos.

Continuidad de la materia

Si se tiene una determinada cantidad de una sustancia cualquiera, como por ejemplo, de agua y se desea dividirla lo más posible, en mitades sucesivas, llegará un momento en que no podrá dividirse más, ya que se obtendría la cantidad más pequeña de agua.

Esta mínima cantidad de agua, tal como se dijo anteriormente, corresponde a una molécula. Si esta molécula se dividiera aún más, ya no sería agua lo que se obtendría, sino que átomos de hidrógeno y de oxígeno que son los constituyentes de la molécula de agua.

Por lo tanto, una molécula es la partícula de materia más pequeña que puede existir como sustancia compuesta. Cuando la molécula de agua: (H2O) se divide en dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno, la sustancia dejó de ser agua.

Los científicos han demostrado que la materia, sea cual fuere su estado físico, es de naturaleza corpuscular, es decir, la materia está compuesta por partículas pequeñas, separadas unas de otras.

Elementos, compuestos y mezclas

Las sustancias que conforman la materia se pueden clasificar en elementos, compuestos y mezclas.

Los elementos son sustancias que están constituidas por átomos iguales, o sea de la misma naturaleza. Por ejemplo: hierro, oro, plata, calcio, etc. Los compuestos están constituidos por átomos diferentes.

El agua y el hidrógeno son ejemplos de sustancias puras. El agua es un compuesto mientras que el hidrógeno es un elemento. El agua está constituida por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno y el hidrógeno únicamente por dos átomos de hidrógeno.

Si se somete el agua a cambios de estado, su composición no varía porque es una sustancia pura, pero si se somete a cambios químicos el agua se puede descomponer en átomos de hidrógeno y de oxígeno. Con el hidrógeno no se puede hacer lo mismo. Si se somete al calor, la molécula seguirá estando constituida por átomos de hidrógeno. Si se intenta separarla por medios químicos siempre se obtendrá hidrógeno.

En la naturaleza existen más de cien elementos químicos conocidos (Ver Tabla Periódica de los Elementos) y más de un millón de compuestos.

Las mezclas se obtienen de la combinación de dos o más sustancias que pueden ser elementos o compuestos. En las mezclas no se establecen enlaces químicos entre los componentes de la mezcla. Las mezclas pueden ser homogéneas o heterogéneas.

Las mezclas homogéneas son aquellas en las cuales todos sus componentes están distribuidos uniformemente, es decir, la concentración es la misma en toda la mezcla, en otras palabras en la mezcla hay una sola fase. Ejemplos de mezclas homogéneas son la limonada, sal disuelta en agua, etc. Este tipo de mezcla se denomina solución o disolución.

Las mezclas heterogéneas son aquellas en las que sus componentes no están distribuidos uniformemente en toda la mezcla, es decir, hay más de una fase; cada una de ellas mantiene sus características. Ejemplo de este tipo de mezcla es el agua con el aceite, arena disuelta en agua, etc; en ambos ejemplos se aprecia que por más que se intente disolver una sustancia en otra siempre pasado un determinado tiempo se separan y cada una mantiene sus características.

Propiedades de la materia

Las propiedades de la materia corresponden a las características específicas por las cuales una sustancia determinada puede distinguirse de otra. Estas propiedades pueden clasificarse en dos grupos:

Propiedades físicas: ependen fundamentalmente de la sustancia misma. Pueden citarse como ejemplo el color, el olor, la textura, el sabor, etc.

Propiedades químicas: dependen del comportamiento de la materia frente a otras sustancias. Por ejemplo, la oxidación de un clavo (está constituido de hierro).

Las propiedades físicas pueden clasificarse a su vez en dos grupos:

Propiedades físicas extensivas: dependen de la cantidad de materia presente. Corresponden a la masa, el volumen, la longitud.

Propiedades físicas intensivas: dependen sólo del material, independientemente de la cantidad que se tenga, del volumen que ocupe, etc. Por ejemplo, un litro de agua tiene la misma densidad que cien litros de agua

Estados físicos de la materia

En condiciones no extremas de temperatura, la materia puede presentarse en tres estados físicos diferentes: estado sólido, estado líquido y estado gaseoso.

Los sólidos poseen forma propia como consecuencia de su rigidez y su resistencia a cualquier deformación. La densidad de los sólidos es en general muy poco superior a la de los líquidos, de manera que no puede pensarse que esa rigidez característica de los sólidos sea debida a una mayor proximidad de sus moléculas; además, incluso existen sólidos como el hielo que son menos densos que el líquido del cual provienen. Además ocupan un determinado volumen y se dilatan al aumentar la temperatura.

Esa rigidez se debe a que las unidades estructurales de los sólidos, los átomos, moléculas y iones, no pueden moverse libremente en forma caótica como las moléculas de los gases o, en menor grado, de los líquidos, sino que se encuentran en posiciones fijas y sólo pueden vibrar en torno a esas posiciones fijas, que se encuentran distribuidas, de acuerdo con un esquema de ordenación, en las tres direcciones del espacio.

La estructura periódica a que da lugar la distribución espacial de los elementos constitutivos del cuerpo se denomina estructura cristalina, y el sólido resultante, limitado por caras planas paralelas, se denomina cristal. Así, pues, cuando hablamos de estado sólido, estamos hablando realmente de estado cristalino.

Los líquidos se caracterizan por tener un volumen propio, adaptarse a la forma de la vasija en que están contenidos, poder fluir, ser muy poco compresibles y poder pasar al estado de vapor a cualquier temperatura. Son muy poco compresibles bajo presión, debido a que, a diferencia de lo que ocurre en el caso de los gases, en los líquidos la distancia media entre las moléculas es muy pequeña y, así, si se reduce aún más, se originan intensas fuerzas repulsivas entre las moléculas del líquido.

El hecho de que los líquidos ocupen volúmenes propios demuestra que las fuerzas de cohesión entre sus moléculas son elevadas, mucho mayores que en el caso de los gases, pero también mucho menores que en el caso de los sólidos. Las moléculas de los líquidos no pueden difundirse libremente como las de los gases, pero las que poseen mayor energía cinética pueden vencer las fuerzas de cohesión y escapar de la superficie del líquido (evaporación).

Los gases se caracterizan porque llenan completamente el espacio en el que están encerrados. Si el recipiente aumenta de volumen el gas ocupa inmediatamente el nuevo espacio, y esto es posible sólo porque existe una fuerza dirigida desde el seno del gas hacia las paredes del recipiente que lo contiene. Esa fuerza por unidad de superficie es la presión.

Los gases son fácilmente compresibles y capaces de expansionarse indefinidamente.

Los cuerpos pueden cambiar de estado al variar la presión y la temperatura. El agua en la naturaleza cambia de estado al modificarse la temperatura; se presenta en estado sólido, como nieve o hielo, como líquido y en estado gaseoso como vapor de agua (nubes).

Materia viva e inerte

La Tierra alberga a muchos seres vivos, como son las plantas y animales. Una mariposa parece algo muy distinto de una piedra; sin embargo, ambas están compuestas de átomos, aunque éstos se combinan de manera diferente en uno y otro caso. Lamayor parte de la materia es inanimada; es decir, no crece, ni se reproduce, ni se mueve por sí misma. Un buen ejemplo de materia inanimada lo constituyen las rocas que componen la Tierra.

Cambios de la materia

Los cambios que puede experimentar la materia se pueden agrupar en dos campos:

Cambios físicos

Cambios químicos

Los cambios físicos son aquellos en los que no hay ninguna alteración o cambio en la composición de la sustancia. Pueden citarse como cambios físicos los cambios de estado (fusión, evaporación, sublimación, etc.), y los cambios de tamaño o forma. Por ejemplo, cuando un trozo de plata se ha transformado en una anillo, en una bandeja de plata, en unos aretes, se han producido cambios físicos porque la plata mantiene sus propiedades en los diferentes objetos.

En general, los cambios físicos son reversibles, es decir, se puede volver a obtener la sustancia en su forma inicial

Los cambios químicos son las transformaciones que experimenta una sustancia cuando su estructura y composición varían, dando lugar a la formación de una o más sustancias nuevas. La sustancia se transforma en otra u otras sustancias diferentes a la original.

El origen de una nueva sustancia significa que ha ocurrido un reordenamiento de los electrones dentro de los átomos, y se han creado nuevos enlaces químicos. Estos enlaces químicos determinarán las propiedades de la nueva sustancia o sustancias.

La mayoría de los cambios químicos son irreversibles. Ejemplos: al quemar un papel no podemos obtenerlo nuevamente a partir de las cenizas y los gases que se liberan en la combustión; el cobre se oxida en presencia de oxígeno formando otra sustancia llamada óxido de cobre. Sin embargo, hay otros cambios químicos en que la adición de otra sustancia provoca la obtención de la sustancia original y en este caso se trata de un cambio químico reversible; así, pues, para provocar un cambio químico reversible hay que provocar otro cambio químico.

TEMA II

¿QUE ES UN ÁTOMO? (CONCEPTO)

La materia está integrada por átomos, partículas diminutas que, a su vez, se componen de otras aún más pequeñas, llamadas partículas subatómicas, las cuales se agrupan para constituir los diferentes objetos.

Un átomo es la menor cantidad de un elemento químico que tiene existencia propia y puede entrar en combinación. Está constituido por un núcleo, en el cual se hallan los protones y neutrones y una corteza, donde se encuentran los electrones. Cuando el número de protones del núcleo es igual al de electrones de la corteza, el átomo se encuentra en estado eléctricamente neutro.

Se denomina número atómico al número de protones que existen en el núcleo del átomo de un elemento. Si un átomo pierde o gana uno o más electrones adquiere carga positiva o negativa, convirtiéndose en un ion. Los iones se denominancationes si tienen carga positiva y aniones si tienen carga negativa.

La mayoría de los científicos cree que toda la materia contenida en el Universo se creó en una explosión denominada Big Bang, que desprendió una enorme cantidad de calor y de energía. Al cabo de unos pocos segundos, algunos de los haces de energía se transformaron en partículas diminutas que, a su vez, se convirtieron en los átomos que integran el Universo en que vivimos.

En la naturaleza los átomos se combinan formando las moléculas. Una molécula es una agrupación de dos o más átomos unidos mediante enlaces químicos. La molécula es la mínima cantidad de una sustancia que puede existir en estado libre conservando todas sus propiedades químicas.

Todas las sustancias están formadas por moléculas. Una molécula puede estar formada por un átomo (monoatómica), por dos átomos (diatómica), por tres átomos (triatómica) o más átomos (poliatómica)

Las moléculas de los cuerpos simples están formadas por uno o más átomos idénticos (es decir, de la misma clase). Las moléculas de los compuestos químicos están formadas al menos por dos átomos de distinta clase (o sea, de distintos elementos).

http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Materia1.htm (11012011).

TEMA III

¿CUALES SON LAS PARTÍCULAS SUBATÓMICAS?

Los primeros modelos atómicos consideraban básicamente tres tipos de partículas subatómicas: protones, electrones y neutrones. Más adelante el descubrimiento de la estructura interna de protones y neutrones, reveló que estas eran partículas compuestas. Además el tratamiento cuántico usual de las interacciones entre las partículas comporta que la cohesión del átomo requiere otras partículasbosónicas como los piones, gluones o fotones.

Los protones y neutrones por su parte están constituidos por quarks. Así un protón está formado por dos quarks up y un quark down. Los quarks se unen mediante partículas llamadas gluones. Existen seis tipos diferentes de quarks (up, down, bottom, top, extraño y encanto). Los protones se mantienen unidos a los malos neutrones que son inpucnes por el efecto de los piones, que sonmesones compuestos formados por parejas de quark y antiquark (a su vez unidos por gluones). Existen también otras partículas elementales que son responsables de las fuerzas electromagnética(los fotones) y débil (los neutrinos y los bosones W y Z).

Los electrones, que están cargados negativamente, tienen una masa 1/1836 de la del átomo de hidrógeno, proviniendo el resto de su masa del protón. El número atómico de un elemento es el número de protones (o el de electrones si el elemento es neutro). Los neutrones por su parte son partículas neutras con una masa muy similar a la del protón. Los distintos isótopos de un mismo elemento contienen el mismo número de protones pero distinto número de neutrones. El número másico de un elemento es el número total de protones más neutrones que posee en su núcleo.

Las propiedades más interesantes de las 3 partículas constituyentes de la materia existente en el universo son:

Protón

Se encuentra en el núcleo. Su masa es de 1,6×10-27 kg. Tiene carga positiva igual en magnitud a la carga del electrón. El número atómico de un elemento indica el número de protones que tiene en el núcleo. Por ejemplo el núcleo del átomo de hidrógeno contiene un único protón, por lo que su número atómico (Z) es 1.

Electrón

Se encuentra en la corteza. Su masa aproximadamente es de 9,1×10-31 kg. Tiene carga eléctrica negativa (-1.602×10-19 C).

Neutrón

Se encuentra en el núcleo. Su masa es casi igual que la del protón. No posee carga eléctrica.

El concepto de partícula elemental es hoy algo más oscuro debido a la existencia de cuasi partículas que si bien no pueden ser detectadas por un detector constituyen estados cuánticos cuya descripción fenomenológica es muy similar a la de una partícula real.

martes, 16 de noviembre de 2010

PRACTICA DE ACIDOS BASES

OBJETIVO: Identificar cuales de las siguientes 20 sustancias son ácidos, neutros o bases según el pH que nos indique.



HIPÓTESIS: Creemos que la mayoría de las sustancias serán ácidos.



MATERIAL:

-20 tiras indicadoras

-escala de las tiras

-20 productos a medir (uso común)

-bata



PROCEDIMIENTO:
























Contrastación de Hipótesis: Nuestra hipótesis fue confirmada, ya que la mayoría de los productos resultaron ser ácidos.

CONCLUSIONES: Es algo interesante saber que todo o la mayoría de las cosas con las que estamos en contacto sean cosas ácidas y resulta de gran ayuda utilizar los indicadores.

miércoles, 10 de noviembre de 2010

TEORIAS ACIDO BASE

Introducción


Como breve introducción en este trabajo trata sobre los ácidos y bases según los distintos tipos de científicos como: Arrhenius, Bronsted-Lowry y G.N. Lewis. Con un poco de historia en el siglo XVII, el escritor inglés y químico amateur Robert Boyle primero denominó las substancias como ácidos o bases (llamó a las bases alcalis) de acuerdo a las siguientes características:

Los Ácidos tienen un sabor ácido, corre en el metal, cambian el litmus tornasol (una tinta extraída de los líquenes) a rojo, y se vuelven menos ácidos cuando se mezclan con las bases.

Las Bases son resbaladizas, cambian el litmus a azul, y se vuelven menos básicas cuando se mezclan con ácidos.

Aunque Boyle y otros trataron de explicar por qué los ácidos y las bases se comportan de tal manera, la primera definición razonable de los ácidos y las bases no sería propuesta hasta 200 años después

Ácido y Base según Svante 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.

Cuando el HCI se disuelve en el agua (aq) sus moléculas se disocian en la forma:

HCl ® H+ (aq) + Cl- (aq)

Este mismo comportamiento puede aplicarse a los ácidos típicos:

y extenderse a otros ácidos.

De acuerdo con su idea de disociación iónica, la existencia en todos los casos de iones H+ libres en la disolución, llevó a Arrhenius a postular que el carácter ácido está relacionado directamente con la capacidad de una sustancia para dar en disolución acuosa iones H+. La diferencia en la fuerza de los ácidos se puede cuantificar mediante la medida de la conductividad eléctrica de sus respectivas disoluciones acuosas; cuanto más fuerte es un ácido mejor conduce la electricidad. Según la teoría de Arrhenius, la relación entre ambos hechos es clara. La reacción de disociación de un ácido en disolución es un caso particular de equilibrio químico. Representando por AH la fórmula de un ácido genérico, la reacción de disociación del ácido se puede escribir, de acuerdo con las ideas de Arrhenius, en la forma:

AH « A-(aq) + H+(aq)

En los ácidos fuertes la reacción estaría desplazada hacia la derecha de modo que abundarían más los iones H+(aq), ya que todo el AH estaría prácticamente disociado. Ello explicaría a la vez el fuerte carácter ácido y su elevada conductividad, debida a la abundancia en la disolución de iones portadores de carga. Por el contrario, en los ácidos débiles el grado de disociación sería pequeño, es decir, sólo una pequeña fracción de sustancia estaría disuelta en forma de iones, estando el equilibrio desplazado hacia la izquierda.

De acuerdo con las ideas de Arrhenius, un esquema explicativo análogo podría aplicarse a las bases. Los hidróxidos, que eran las bases mejor conocidas, al disolverse en el agua se disociarían en la forma:

KOH ® K+(aq) + (OH)-(aq)

NaOH ® Na+(aq) + (OH)-(aq)

Mg(OH)2 ® Mg+2(aq) + 2(OH)-(aq)

Generalizando los resultados de las anteriores reacciones, Arrhenius concluyó que eran bases todas aquellas sustancias capaces de dar en disolución acuosa iones OH-.

Al igual que para los ácidos, la fuerza de una base y su conductividad estarían relacionadas entre sí y ambas, con el grado de disociación que presenta dicha base en disolución acuosa.

Aun cuando no sean las únicas sustancias que se comportan como bases, las combinaciones de óxidos metálicos con el agua, es decir, los hidróxidos, son bases típicas. Las disoluciones acuosas de bases fuertes, como el hidróxido de sodio (NaOH) o el hidróxido de potasio (KOH), son agresivas o cáusticas con los tejidos animales blandos, como las mucosas; de ahí que el NaOH se denomine usualmente sosa cáustica y el KOH potasa cáustica. Sus disoluciones acuosas reciben el nombre de lejías.

La Neutralización

Tal como puede ver arriba, los ácidos sueltan H+ en la solución y las bases sueltan OH-. Si fuésemos a mezclar un ácido y una base, el ión H+ se combinaría con el ión OH- ion para crear la molécula H2O, o simplemente agua:

H+(aq) + OH-(aq) H2O

La reacción neutralizante de un ácido con una base siempre producirá agua y sal, tal como se muestra abajo:

Ácido Base Agua Sal

HCl + NaOH H2O + NaCl

HBr + KOH H2O + KBr

Aunque Arrhenius ayudó a explicar los fundamentos de la química sobre ácidos y bases, lastimosamente sus teorías tenían límites. Por ejemplo, la definición de Arrhenius no explica por qué algunas substancias como la levadura común (NaHCO3) puede actuar como una base, a pesar de que no contenga iones de hidrógeno.

Si la concentración de base es suficiente, todos los iones H+ procedentes del ácido serán neutralizados por los OH- procedentes de la base. Un exceso de base otorgará a la disolución resultante un carácter básico. Por el contrario, la existencia de iones H+ no neutralizados, debido a un exceso de ácido, dará lugar a que la disolución tenga carácter ácido.

Aun cuando la teoría de Arrhenius tiene esa validez restringida característica de las primeras aproximaciones, constituyó, sin embargo, un adelanto importante en la explicación de los procesos químicos, y a pesar de sus limitaciones, se sigue aún utilizando por su sencillez en aquellas circunstancias en las que la facilidad de comprensión pesa más que el estricto rigor científico.

CONCEPTOS ACTUALES DE ÁCIDO

Limitaciones de las definiciones de Arrhenius

Las definiciones de ácido y base dadas por Arrhenius tropiezan con algunas dificultades. En primer lugar, el ion H+ en disolución acuosa no puede permanecer aislado; dado el carácter dipolar de la molécula de agua, el ion H+ se unirá, por lo menos, a una de ellas formando el ion hidronio H3O+ según la reacción:

H2O + H+ « H3O+

Por ello, cuando se escribe H+(aq), se ha de sobrentender que el ion H+ está hidratado como H3O+. La formación de unidades moleculares más grandes en las que un ion H+ es rodeado por cuatro moléculas de agua es, asimismo, posible. Se trata de una hidratación que se manifiesta, por ejemplo, en el calentamiento que se produce al disolver en agua ácidos como el sulfúrico o el clorhídrico concentrados. La energía liberada en el proceso de hidratación (solvatación) calienta el sistema.

En segundo lugar, el concepto de base de Arrhenius implica la capacidad de ceder iones OH- a la disolución. Sin embargo, sustancias tales como el amoníaco (NH3) se comportan a todos los efectos como bases sin contener en sus moléculas iones OH-. Así, reaccionan con el ácido clorhídrico de una forma semejante a la de los hidróxidos:



En disolución acuosa conducen la corriente eléctrica y presentan un comportamiento alcalino análogo en todo al característico de los hidróxidos.

En tercer lugar, las definiciones de Arrhenius se refieren únicamente a sustancias en disolución acuosa e ignoran, por tanto, la posibilidad de que existan ácidos y bases en condiciones diferentes. De acuerdo con todo lo anterior, las nociones de ácido y base de Arrhenius, sin ser falsas, poseen una validez limitada. Los conceptos actuales debidos a Brönsted y Lowry amplían dichas nociones y contienen a aquéllas como un caso particular.

Ácido y Base según Bronsted-Lowry




En 1884 un químico sueco, las definiciones de Arrhenius de los ácidos y las bases se limitan a las soluciones que se preparan utilizando agua como disolvente. En 1923, Johannes N.Bronsted (1879-1947), químico danés, y Thomas M. Lowry (1874-1936), químico inglés pro-

pusieron en forma independiente definiciones más generales para los ácidos y las

bases. El concepto de Bronsted-Lowry define un ácido como una sustancia que puede

dar o donar un ión de hidrógeno o protón a otra sustancia, y una base como cualquier

sustancia que es capaz de recibir o de aceptar un ion hidrógeno o protón de otra sus-

tancia. En términos sencillos, un ácido es un donador de protones y una base es un re-

ceptor de protones. Cualquier sustancia que es un ácido o base de Arrhenius también

es un ácido o base de Bronsted-Lowry. Sin embargo, las definiciones de Bronsted -

Lowry son válidas sin importar el disolvente que se utilice para preparar la solución de

un ácido o una base. De acuerdo con el concepto Bronsted - Lowry, tanto los iones como las moléculas sin carga pueden ser ácidos o bases.

En las siguientes ecuaciones, las moléculas de HCL y HNO3, se comportan como

ácidos de Bronsted-Lowry donando los protones a una molécula de agua, que actúa como una base cuando acepta un protón.

HCL ( g ) + H2O ( l ) ----------> H3O (ac) + Cl - (ac)

HNO3 ( l ) + H2O ( l ) ----------> H3O + (ac) + NO3 - (ac)

El agua no siempre actúa como una base:

NH3 ( g ) + H2O ( l ) <======> NH4+ (ac) + OH - (ac)

En este caso el agua se está comportando como un ácido de Bronsted-Lowry puesto

que dona un protón a una molécula de amoniaco ( NH3 ) en una reaccción que se

desplaza de izquierda a derecha. Si consideramos la reacción inversa ( una reacción

que se desplaza de derecha a izquierda ) entonces el ion amonio actúa como un ácido

y el ión hidróxido como una base.

Una fecha doble( ==== ) indica que no todos los reactivos reaccionarán para dar

productos. En la ecuación superior, la flecha es más corta que la flecha inferior debido

a que son más moléculas de reactivos que las moléculas de producto cuando la reacci-

ón está en equilibrio. Si la flecha superior fuera más larga que la flecha inferior, esto

significaría que hay más moléculas de producto que moléculas de reactivo cuando la reacción se encuentra en equilibrio.

Algunas sustancias, por ejemplo el agua, son capaces de comportarse como un ácido o una base de Brosted-Lowry. Estas sustancias se llaman sustancias anfotéricas (amphi

que significa de "ambos tipos"). Una sustancia anfotérica es una sustancia que puede

actuar como ácido o como una base, según sea la naturaleza de la solución. El agua se

comporta como una base ( receptor de protones) con el cloruro de hidrógeno y como

un ácido con el amoniaco. Ciertos iones como el sulfato de azufre ( HSO4 - ) y el car-

bonato ácido ( HCO3 - ), son sustancias anfotéricas puesto que pueden donar y acep-

tar un protón. En cualquier reacción ácido-base o de transferencia de protones, tanto el

ácido como la base se encuentran en el lado de los reactivos y de los productos en la ecuación. por ejemplo:

HC2H3O2 (ac) + H2O ( l ) ----------> H3O + (ac) + C2H3O2 - (ac)

Se dara nombres especiales al ácido ( ácido 2 ) y la base ( base 2 ) que se encuentran

en el lado de los productos en el lado de l. El ácido 2 se llama ácido conjugado. Un

ácido conjugado es la sustancia que se forma cuando se adiciona un protón ( H + ) a

una base. La base y el ácido conjugado de esta reacción son H2O y H3O+ respecti-

vamente.A este par se le llama base-ácido conjugada. La base 2 se llama base conju-

gada. Una base conjugada es la sustancia que se forma cuando se elimina un protón

( H + ) de un ácido. El ácido y la base conjugada en esta reacción son: HC2H3O2 y

C2H3O2 - , respectivamente. A este par se le llama ácido-base conjugado.

Ácido y Base según G.N. 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:

1. - Las reacciones de neutralización son rápidas.

2. - Los ácidos y las bases desplazan de sus compuestos a otros ácidos y bases más débiles.

3. - Para determinar el punto de equivalencia en titulaciones con ácidos o con bases, se pueden usar indicadores.

4. - Los ácidos y las bases funcionan frecuentemente como catalizadores.

Los conceptos de Lewis son más generales que los de Brönsted porque no consideran indispensables al protón. Lewis más bien toma como característica la clase de enlace que se forma cuando un ácido reacciona con una base y la presencia o ausencia de pares de electrones no compartidos como carácter distintivo de los ácidos y bases.

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).

El resultado de la reacción entre un ácido y una base es un producto con un enlace covalente coordinado.

Este concepto incorpora a los ejemplos anteriores y también a muchos otros, incluye reacciones en fase sólida o en la fase gaseosa y muchas reacciones de compuestos orgánicos.

Son ácidos de Lewis aquellas sustancias que aceptan pares de electrones de las bases. Son ácidos de Lewis todos aquellos cationes que poseen orbitales vacios susceptibles de aceptar pares de electrones de las bases de Lewis (ligandos), o de aceptar densidad electrónica de las bases de Lewis. En general cualquier catión de transición es un ácido de Lewis, y cualquier sustancia que posea pares de electrones no compartidos sería una base de Lewis, y podría cederlos formando un enlace covalente denominado coordinado o dativo.

En cualquier compuesto de coordinación ("complejo" se denominaba antes de conocer la naturaleza de su enlace), el catión central es el ácido de Lewis y las especies que coordinan con él son los ligandos o bases de Lewis: Fe(H2O)6 3+ (aquí el Fe3+ es el ácido de Lewis y las moléculas de agua son las bases de Lewis. El oxígeno del agua posee dos pares de electrones sin compartir).

CONSTANTES DE DISOCIACION DE LOS COMPUESTOS TRIALQUILBORO-AMINA A 100°

ACIDO BASE KB

( CH3 )3 B NH3 4.6

( CH3 )3 B CH3 NH2 0.0350

( CH3 )3 B ( CH3 )2 NH 0.0214

( CH3 )3 B ( CH3 )3 N 0.472



Conclusión

En este trabajo concluimos sobre las distinta clase de definiciones de cada unos de los científicos.

Arrhenius define el ácido como una sustancia que libera iones hidrogeno

( H + ) cuando se disuelve en agua y en la base una sustancia que libera iones hidróxido

( OH - ) cuando se disuelve en agua.

Bronsted-Lowry define el ácido una sustancia que puede ceder un protón

( H + ) a alguna otra sustancia y la base sustancia capaz de recibir o aceptar un protón ( H + ) de alguna otra sustancia.

Últimamente según G.N. Lewis define el ácido una sustancias que contienen un átomo que pueda acomodar uno o más pares adicionales de electrones en su capa de valencia. Las sustancias que contienen pares de electrones no compartidos son bases.



Ácido y Base según Bronsted-Lowry




En 1884 un químico sueco, las definiciones de Arrhenius de los ácidos y las bases se limitan a las soluciones que se preparan utilizando agua como disolvente. En 1923, Johannes N.Bronsted (1879-1947), químico danés, y Thomas M. Lowry (1874-1936), químico inglés pro-

pusieron en forma independiente definiciones más generales para los ácidos y las

bases. El concepto de Bronsted-Lowry define un ácido como una sustancia que puede

dar o donar un ión de hidrógeno o protón a otra sustancia, y una base como cualquier

sustancia que es capaz de recibir o de aceptar un ion hidrógeno o protón de otra sus-

tancia. En términos sencillos, un ácido es un donador de protones y una base es un re-

ceptor de protones. Cualquier sustancia que es un ácido o base de Arrhenius también

es un ácido o base de Bronsted-Lowry. Sin embargo, las definiciones de Bronsted -

Lowry son válidas sin importar el disolvente que se utilice para preparar la solución de

un ácido o una base. De acuerdo con el concepto Bronsted - Lowry, tanto los iones como las moléculas sin carga pueden ser ácidos o bases.

En las siguientes ecuaciones, las moléculas de HCL y HNO3, se comportan como

ácidos de Bronsted-Lowry donando los protones a una molécula de agua, que actúa como una base cuando acepta un protón.

HCL ( g ) + H2O ( l ) ----------> H3O (ac) + Cl - (ac)

HNO3 ( l ) + H2O ( l ) ----------> H3O + (ac) + NO3 - (ac)

El agua no siempre actúa como una base:

NH3 ( g ) + H2O ( l ) <======> NH4+ (ac) + OH - (ac)

En este caso el agua se está comportando como un ácido de Bronsted-Lowry puesto

que dona un protón a una molécula de amoniaco ( NH3 ) en una reaccción que se

desplaza de izquierda a derecha. Si consideramos la reacción inversa ( una reacción

que se desplaza de derecha a izquierda ) entonces el ion amonio actúa como un ácido

y el ión hidróxido como una base.

Una fecha doble( ==== ) indica que no todos los reactivos reaccionarán para dar

productos. En la ecuación superior, la flecha es más corta que la flecha inferior debido

a que son más moléculas de reactivos que las moléculas de producto cuando la reacci-

ón está en equilibrio. Si la flecha superior fuera más larga que la flecha inferior, esto

significaría que hay más moléculas de producto que moléculas de reactivo cuando la reacción se encuentra en equilibrio.

Algunas sustancias, por ejemplo el agua, son capaces de comportarse como un ácido o una base de Brosted-Lowry. Estas sustancias se llaman sustancias anfotéricas (amphi

que significa de "ambos tipos"). Una sustancia anfotérica es una sustancia que puede

actuar como ácido o como una base, según sea la naturaleza de la solución. El agua se

comporta como una base ( receptor de protones) con el cloruro de hidrógeno y como

un ácido con el amoniaco. Ciertos iones como el sulfato de azufre ( HSO4 - ) y el car-

bonato ácido ( HCO3 - ), son sustancias anfotéricas puesto que pueden donar y acep-

tar un protón. En cualquier reacción ácido-base o de transferencia de protones, tanto el

ácido como la base se encuentran en el lado de los reactivos y de los productos en la ecuación. por ejemplo:

HC2H3O2 (ac) + H2O ( l ) ----------> H3O + (ac) + C2H3O2 - (ac)

Se dara nombres especiales al ácido ( ácido 2 ) y la base ( base 2 ) que se encuentran

en el lado de los productos en el lado de l. El ácido 2 se llama ácido conjugado. Un

ácido conjugado es la sustancia que se forma cuando se adiciona un protón ( H + ) a

una base. La base y el ácido conjugado de esta reacción son H2O y H3O+ respecti-

vamente.A este par se le llama base-ácido conjugada. La base 2 se llama base conju-

gada. Una base conjugada es la sustancia que se forma cuando se elimina un protón

( H + ) de un ácido. El ácido y la base conjugada en esta reacción son: HC2H3O2 y

C2H3O2 - , respectivamente. A este par se le llama ácido-base conjugado.

Ácido y Base según G.N. 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:

1. - Las reacciones de neutralización son rápidas.

2. - Los ácidos y las bases desplazan de sus compuestos a otros ácidos y bases más débiles.

3. - Para determinar el punto de equivalencia en titulaciones con ácidos o con bases, se pueden usar indicadores.

4. - Los ácidos y las bases funcionan frecuentemente como catalizadores.

Los conceptos de Lewis son más generales que los de Brönsted porque no consideran indispensables al protón. Lewis más bien toma como característica la clase de enlace que se forma cuando un ácido reacciona con una base y la presencia o ausencia de pares de electrones no compartidos como carácter distintivo de los ácidos y bases.

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).

El resultado de la reacción entre un ácido y una base es un producto con un enlace covalente coordinado.

Este concepto incorpora a los ejemplos anteriores y también a muchos otros, incluye reacciones en fase sólida o en la fase gaseosa y muchas reacciones de compuestos orgánicos.

Son ácidos de Lewis aquellas sustancias que aceptan pares de electrones de las bases. Son ácidos de Lewis todos aquellos cationes que poseen orbitales vacios susceptibles de aceptar pares de electrones de las bases de Lewis (ligandos), o de aceptar densidad electrónica de las bases de Lewis. En general cualquier catión de transición es un ácido de Lewis, y cualquier sustancia que posea pares de electrones no compartidos sería una base de Lewis, y podría cederlos formando un enlace covalente denominado coordinado o dativo.

En cualquier compuesto de coordinación ("complejo" se denominaba antes de conocer la naturaleza de su enlace), el catión central es el ácido de Lewis y las especies que coordinan con él son los ligandos o bases de Lewis: Fe(H2O)6 3+ (aquí el Fe3+ es el ácido de Lewis y las moléculas de agua son las bases de Lewis. El oxígeno del agua posee dos pares de electrones sin compartir).

CONSTANTES DE DISOCIACION DE LOS COMPUESTOS TRIALQUILBORO-AMINA A 100°

ACIDO BASE KB

( CH3 )3 B NH3 4.6

( CH3 )3 B CH3 NH2 0.0350

( CH3 )3 B ( CH3 )2 NH 0.0214

( CH3 )3 B ( CH3 )3 N 0.472



Conclusión

En este trabajo concluimos sobre las distinta clase de definiciones de cada unos de los científicos.

Arrhenius define el ácido como una sustancia que libera iones hidrogeno

( H + ) cuando se disuelve en agua y en la base una sustancia que libera iones hidróxido

( OH - ) cuando se disuelve en agua.

Bronsted-Lowry define el ácido una sustancia que puede ceder un protón

( H + ) a alguna otra sustancia y la base sustancia capaz de recibir o aceptar un protón ( H + ) de alguna otra sustancia.

Últimamente según G.N. Lewis define el ácido una sustancias que contienen un átomo que pueda acomodar uno o más pares adicionales de electrones en su capa de valencia. Las sustancias que contienen pares de electrones no compartidos son bases.

lunes, 8 de noviembre de 2010

ESTEQUIOMETRIA

En química, la estequiometria (del griego στοιχειον, stoicheion, 'elemento' y μετρον, metrón, 'medida') es el cálculo de las relaciones cuantitativas entre reactantes1 (o también conocidos como reactivos) y productos en el transcurso de una reacción química.2 Estas relaciones se pueden deducir a partir de la teoría atómica, aunque históricamente se enunciaron sin hacer referencia a la composición de la materia, según distintas leyes y principios.

El primero que enunció los principios de la estequiometria fue Jeremias Benjamin Richter (1762-1807), en 1792, quien describió la estequiometria de la siguiente manera:

La estequiometria es la ciencia que mide las proporciones cuantitativas o relaciones de masa en la que los elementos químicos que están implicados.

a) Gramos a gramos

b) Mol a Mol

c) Gramos a Mol

d) Mol a Gramos


Ejemplo:


Pb (NO3)2+2NaOH+1NaClO - 2NaNO3+1NaCL+1PbO2+H2O

martes, 2 de noviembre de 2010

MEGA OFRENDA UNAM



El pasado viernes 29 de octubre del 2010 acudí a la mega ofrenda de Ciudad Universitaria, La UNAM rinde con estas ofrendas un tributo al "al bicentenario de la independencia y el centenario de la revolución" en el marco de las tradicionales fiestas del Día de Muertos y que permanecerán hasta el 2 de noviembre.




En la explanada de Ciudad Universitaria se exhiben 46 altares instalados por alumnos, maestros y trabajadores de la institución, así como de otros planteles educativos privados.

En lo particular lo que a mí más me gusto fue la ofrenda que montaron la ENAP, que representaron un típico tianguis mexicano, con elementos satíricos en alusión a la muerte.

Además de los altares, de manera paralela se cuenta con cinco espacios de expresión artística, que comprenden actividades musicales y teatrales.

Algo que me gusto fue que hay escuelas particulares que se unieron al festejo que se viene celebrando año con año y esto indica que la UNAM es reconocida por otras escuelas.

Esta ofrenda tiene la intención de demostrar las distintas facetas de la Revolución y la independencia de México, pero la finalidad es conservar las tradiciones mexicanas".

La celebración del Día de Muertos en México es reconocida por la Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (Unesco) como Obra Maestra del Patrimonio Oral e Inmaterial de la Humanidad.

martes, 5 de octubre de 2010

Balanceo de ecuaciones por el método de Redox ( Oxidoreduccion )

En una reacción si un elemento se oxida, también debe existir un elemento que se reduce. Recordar que una reacción de oxido reducción no es otra cosa que una perdida y ganancia de electrones, es decir, desprendimiento o absorción de energía (presencia de luz, calor, electricidad, etc.)


Para balancear una reacción por este método , se deben considerar los siguiente pasos


1)Determinar los números de oxidación de los diferentes compuestos que existen en la ecuación.


Para determinar los números de oxidación de una sustancia, se tendrá en cuenta lo siguiente:


• En una formula siempre existen en la misma cantidad los números de oxidación positivos y negativos


• El Hidrogeno casi siempre trabaja con +1, a ecepcion los hidruros de los hidruros donde trabaja con -1


• El Oxigeno casi siempre trabaja con -2


• Todo elemento que se encuentre solo, no unido a otro, tiene numero de oxidación 0


2) Una vez determinados los números de oxidación , se analiza elemento por elemento, comparando el primer miembro de la ecuación con el segundo, para ver que elemento químico cambia sus números de oxidación


0 0 +3 -2


Fe + O2 Fe2O3


Los elementos que cambian su numero de oxidación son el Fierro y el Oxigeno, ya que el Oxigeno pasa de 0 a -2 Y el Fierro de 0 a +3


3) se comparan los números de los elementos que variaron, en la escala de Oxido-reducción


0 0 +3 -2


Fe + O2 Fe2O3


El fierro oxida en 3 y el Oxigeno reduce en 2


4) Si el elemento que se oxida o se reduce tiene numero de oxidación 0 , se multiplican los números oxidados o reducidos por el subíndice del elemento que tenga numero de oxidación 0


Fierro se oxida en 3 x 1 = 3


Oxigeno se reduce en 2 x 2 = 4


5) Los números que resultaron se cruzan, es decir el numero del elemento que se oxido se pone al que se reduce y viceversa


4Fe + 3O2 2Fe2O3


Los números obtenidos finalmente se ponen como coeficientes en el miembro de la ecuación que tenga mas términos y de ahí se continua balanceando la ecuación por el método de tanteo

martes, 21 de septiembre de 2010

Balanceo de ecuaciones químicas

El método de tanteo consiste en observar que cada miembro de la ecuación se tengan los átomos en la misma cantidad, recordando que en




H2SO4 hay 2 Hidrogenos 1 Azufre y 4 Oxigenos

5H2SO4 hay 10 Hidrógenos 5 azufres y 20 Oxígenos



Para equilibrar ecuaciones, solo se agregan coeficientes a las formulas que lo necesiten, pero no se cambian los subíndices.



Ejemplo: Balancear la siguiente ecuación

H2O + N2O5 NHO3



Aquí apreciamos que existen 2 Hidrógenos en el primer miembro (H2O). Para ello, con solo agregar un 2 al NHO3 queda balanceado el Hidrogeno.

H2O + N2O5 2 NHO3



Para el Nitrógeno, también queda equilibrado, pues tenemos dos Nitrógenos en el primer miembro (N2O5) y dos Nitrógenos en el segundo miembro (2 NHO3)



Para el Oxigeno en el agua (H2O) y 5 Oxígenos en el anhídrido nítrico (N2O5) nos dan un total de seis Oxígenos. Igual que (2 NHO3)