jueves, 3 de noviembre de 2022

Propiedades


Propiedades químicas

Propiedades de los elementos y compuestos químicos

Número atómicoMasa atómica – Electronegatividad de Pauling – Densidad Punto de fusión – Punto de ebullición – Radio de Vanderwaals – Radio iónico – Isótopos – Corteza electrónica – Energía de la primera ionización – Energía de la segunda ionización – Potencial estándard



Número atómico

El número atómico indica el número de protones en la cortaza de un átomo. El número atómico es un concepto importante de la química y de la mecánica cuántica.
El elemento y el lugar que éste ocupa en la tabla periódica derivan de este concepto. Cuando un átomo es generalmente eléctricamente neutro, el número atómico será igual al número de electrones del átomo que se pueden encontrar alrededor de la corteza. Estos electrones determinan principalmente el comportamiento químico de un átomo. Los átomos que tienen carga eléctrica se llaman iones. Los iones pueden tener un número de electrones más grande (cargados negativamente) o más pequeño (cargados positivamente) que el número atómico.

Masa atómica

El nombre indica la masa atómica de un átomo, expresada en unidades de masa atómica (umas). Cada isótopo de un elemento químico puede variar en masa. La masa atómica de un isótopo indica el número de neutrones que están presentes en la corteza de los átomos. La masa atómica indica el número partículas en la corteza de un átomo; esto quiere decir los protones y los neutrones. La masa atómica total de un elemento es una media ponderada de las unidades de masa de sus isótopos. La abundancia relativa de los isótopos en la naturaleza es un factor importante en la determinación de la masa atómica total de un elemento.

Electronegatividad de Pauling

La electronegatividad mide la tendencia de un átomo para atraer la nube electrónica hacia sí durante el enlace con otro átomo.
La escala de Pauling es un método ampliamente usado para ordenar los elementos químicos de acuerdo con su electro negatividad. El premio Nobel Linus Pauling desarrolló esta escala en 1932.
Los valores de electronegatividad no están calculados, ni basados en formulas matemáticas ni medidas. Es más que nada un rango pragmático.
Pauling le dio un valor de 4,0 al elemento con la electronegatividad más alta posible, el flúor. Al francio, el elemento con la electronegatividad más baja posible, se le dio un valor de 0,7. A todos los elementos restantes se les dio un valor entre estos dos extremos.

Densidad

La densidad de un elemento indica el número de unidades de masa del alemento que están presentes en cierto volumen de un medio. Tradicionalmente la densidad se expresa a través de la letra griega “ro” (escrita r). Dentro del sistema internacional de unidades (SI) la densidad se expresa en kilogramos por metro cúbico (kg/m3). La densidad de un elemento se expresa normalmente de forma gráfica con temperaturas y presiones del aire, porque ambas propiedades influyen en la densidad.

Punto de fusión

El punto de fusión de un elemento o compuesto es la temperatura a la cual la forma sólida del elemento o compuesto se encuentra en equilibrio con la forma líquida. Normalmente se asume que la presión del aire es de 1 atmósfera.
Por ejemplo: el punto de fusión del agua es de 0oC, o 273 K.

Punto de ebullición

El punto de ebullición de un elemento o compuesto significa la temperatura a la cualla forma líquida de un elemento o compuesto se encuentra en equilibrio con la forma gaseosa. Normalmente se asume que la presión del aire es de 1 atmósfera.
Por ejemplo: el punto de ebullición del agua es de 100oC, o 373 K.
En el punto de ebullición la presión de un elemento o compuesto es de 1 atmósfera.

Radio de Vanderwaals

Incluso si dos átomos cercanos no se unen, se atraerán entre sí. Este fenómeno es conocido como fuerza de Vanderwaals.
Las fuerzas de Vanderwaals provocan una fuerza entre los dos átomos. Esta fuerza es más grande cuanto más cerca estén los átomos el uno del otro. Sin embargo, cuando los dos átomos se acercan demasiado actuará una fuerza de repulsión, como consecuencia de la repulsión entre las cargas negativas de los electrones de ambos átomos. Como resultado, se mantendrá una cierta distancia entre los dos átomos, que se conoce normalmente como el radio de Vanderwaals.
A través de la comparación de los radios de Vanderwaals de diferentes pares de átomos, se ha desarrollado un sistema de radios de Vanderwaals, a través del cual podemos predecir el radio de Vanderwaals entre dos átomos, mediante una simple suma.

Radio iónico

Es el radio que tiene un ión en un cristal iónico, donde los iones están empaquetados juntos hasta el punto que sus orbitales atómicos más externos están en contacto unos con otros. Un orbital es el área alrededor de un átomo donde, de acuerdo con la probabilidad de encontrar un electrón es máxima.

Isótopos

El número atómico no determina el número de neutrones en una corteza atómica. Como resultado, el número de neutrones en un átomo puede variar. Como resultado, los átomos que tienen el mismo número atómico pueden diferir en su masa atómica. Átomos del mismo elemento que difieren en su masa atómica se llaman isótopos (isotopos). Principalmente con los átomos más pesados que tienen un mayor número, el número de neutrones en la corteza puede sobrepasar al número de protones.
Isótopos del mismo elemento se encuentran a menudo en la naturaleza alternativamente o mezclados.

Un ejemplo: el cloro tiene un número atómico de 17, lo que básicamente significa que todos los átomos de cloro contienen 17 protones en su corteza. Existen dos isótopos. Tres cuartas partes de los átomos de cloro que se encuentran en la naturaleza contienen 18 neutrones y un cuarto contienen 20 neutrones. Los números atómicos de estos isótopos son: 17 + 18 = 35 y 17 + 20 = 37. Los isótopos se escriben como sigue: 35Cl y 37Cl.
Cuando los isótopos se denotan de esta manera el número de protones y neutrones no tienen que ser mencionado por separado, porque el símbolo del cloro en la tabla periódica (Cl) está colocado en la posición número 17. Esto ya indica el número de protones, de forma que siempre se puede calcular el número de electrones fácilmente por medio del número másico.

Existe un gran número de isótopos que no son estables. Se desintegrarán por procesos de decaimiento radiactivo. Los isótopos que son radiactivos se llaman radioisótopos.

Corteza electrónica

La configuración electrónica de un átomo es una descripción de la distribución de los electrones en círculos alrededor de la corteza. Estos círculos no son exactamente esféricos; tienen una forma sinuosa. Para cada círculo la probabilidad de que un electrón se encuentre en un determinado lugar se describe por una fórmula matemática. Cada uno de los círculos tiene un cierto nivel de energía, comparado con la corteza. Comúnmente los niveles de energía de los electrones son mayores cuando están más alejados de la corteza, pero debido a sus cargas, los electrones también pueden influir en los niveles de energía de los otros electrones. Normalmente los círculos del medio se llenan primero, pero puede haber excepciones debido a las repulsiones.
Los círculos se dividen en capas y subcapas, que se pueden numerar por cantidades.

Energía de la primera ionización

La energía de ionización es la energía que se requiere para hacer que un átomo libre o una molécula pierdan un electrón en el vacío. En otras palabras; la energía de ionización es una medida de la fuerza con la que un electrón se enlaza con otras moléculas. Esto involucra solamente a los electrones del círculo externo.

Energía de la segunda ionización

Aparte de la energía de la primera ionización, que indica la dificultad de arrancar el primer electrón de un átomo, también existe la medida de energía par ala segunda ionización. Esta energía de la segunda ionización indica el grado de dificultad para arrancar el segundo átomo.

También existe la energía de la tercera ionización, y a veces incluso la de la cuarta y quinta ionizaciones.

Potencial estándar

El potencial estándar es el potencial de una reacción redox, cuando está en equilibrio, con respecto al cero. Cuando el potencial estándar supera al cero, tenemos una reacción de oxidación. Cuando el potencial estándar supera al cero, tenemos una reacción de reducción. El potencial estándar de los electrones se expresa en voltios (V), mediante el símbolo V0.




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Horarios del alumno


 

Tareas

Experimento

 

Pasta de dientes para elefantes

Que sepamos los elefantes no se cepillan los dientes. Sin embargo, los experimentos de química nos brindan la oportunidad de fabricarles una pasta dentífrica especial. ¿Cómo? La descomposición del peróxido de hidrógeno (más conocido como agua oxigenada), gracias a la acción del catalizador yoduro potásico, nos permite recrear el dentífrico que usaría cualquier elefante.

En la mezcla usamos también detergente, que servirá para atrapar el oxígeno que se forma y crear grandes cantidades de espuma. La descomposición del agua oxigenada ocurre muy rápidamente, dando lugar a oxígeno y agua. El experimento que vemos también es exotérmico, por lo que la espuma resultante estará a elevadas temperaturas.

Materiales de laboratorio

 

Materiales de laboratorio y su función

NOMBRE

NATURALEZA

FUNCIÓN

Matraz Aforado

Vidrio y/o plástico

Material volumétrico (mide volúmenes exactos). Se utiliza para la preparación de disoluciones

Matraz Erlenmeyer

Vidrio y/o plástico

Material no volumétrico (mide volúmenes aproximados).  Se utiliza para calentar líquidos cuando hay peligro de pérdida por evaporación.

Probeta

Vidrio y/o plástico

Material volumétrico, que permite medir volúmenes superiores y más rápidamente que las pipetas, aunque con menor precisión.  

Pipetas graduadas y aforadas

Vidrio

Material volumétrico que permiten la transferencia de un volumen generalmente no mayor a 20 ml de un recipiente a otro de forma exacta.

Vaso de precipitado

Vidrio y/o plástico

Material no volumétrico utilizado para trasportar líquidos a otros recipientes. También se puede utilizar para calentar, disolver, o preparar reacciones químicas.  

Embudo cónico

Vidrio y/o plástico

Material de uso específico que se utiliza para trasvasar productos químicos desde un recipiente a otro. También es utilizado para realizar filtraciones.

Vidrio de reloj

Vidrio

Material de uso específico que se utiliza para contener las sustancias para luego pesarlas en la balanza

Aspirador de cremallera o pera de seguridad

Plástico

Material de uso específico que se utiliza para succionar líquidos con una pipeta

Tubos de ensayo y gradilla

Vidrio

Material de uso específico que se utilizan para contener pequeñas muestras líquidas, y preparar soluciones.

Mortero y pistilo

Vidrio

Material de uso específico que se utiliza para machacar o triturar sustancias sólidas

Micropipeta

Plástico

Material volumétrico y de uso específico que se utiliza para succionar y transferir pequeños volúmenes de líquidos

Cuchara-espátula

Metal

Material de uso específico que se utiliza para tomar pequeñas cantidades de compuestos que son, básicamente, polvo

Es muy importante que los instrumentos de laboratorio sean fabricados con materiales de calidad. De no ser así, es muy probable que el tiempo de vida útil de ellos sea muy corto, sin dejar de lado que podrían afectar los resultados de un experimento.

Sin embargo, contar con materiales de laboratorio de buena calidad no es una garantía de que el lugar de trabajo sea seguro, depende en mayor proporción del personal responsable de su uso como el titulado en Laboratorio Clínico a distancia, que se encarga de realizar su labor con la mayor precaución y con las medidas de seguridad necesarias para evitar accidentes

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Reacción química

Te explicamos qué es una reacción química, los tipos que existen, su velocidad y otras características. Además, cambios físicos y químicos.

4 min. de lectura
reaccion quimica
Las reacciones químicas alteran la composición molecular de las sustancias.

¿Qué es una reacción química?

Las reacciones químicas (también llamadas cambios químicos o fenómenos químicosson procesos termodinámicos de transformación de la materia. En estas reacciones intervienen dos o más sustancias (reactivos o reactantes), que cambian significativamente en el proceso, y pueden consumir o liberar energía para generar dos o más sustancias llamadas productos.

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Toda reacción química somete a la materia a una transformación química, alterando su estructura y composición molecular (a diferencia de los cambios físicos que sólo afectan su forma o estado de agregación). Los cambios químicos generalmente producen sustancias nuevas, distintas de las que teníamos al principio.

Las reacciones químicas pueden darse de manera espontánea en la naturaleza (sin que intervenga el ser humano), o también pueden ser generadas por el ser humano en un laboratorio bajo condiciones controladas.

Muchos de los materiales que empleamos a diario son obtenidos industrialmente a partir de sustancias más simples combinadas mediante una o diversas reacciones químicas.

Ver también: Compuesto químico

Cambios físicos y químicos en la materia

Los cambios físicos de la materia son aquellos que alteran su forma sin cambiar su composición, es decir, sin modificar el tipo de sustancia del que se trata.

Estos cambios tienen que ver con los cambios de estado de agregación de la materia (sólidolíquidogaseoso) y otras propiedades físicas (colordensidadmagnetismo, etc).

Los cambios físicos suelen ser reversibles ya que alteran la forma o el estado de la materia, pero no su composición. Por ejemplo, al hervir agua podremos convertir un líquido en un gas, pero el vapor resultante sigue compuesto por moléculas de agua. Si congelamos el agua, pasa al estado sólido pero igualmente sigue siendo químicamente la misma sustancia.

Los cambios químicos alteran la distribución y los enlaces de los átomos de la materia, logrando que se combinen de manera distinta obteniéndose así sustancias diferentes a las iniciales, aunque siempre en una misma proporción, pues la materia no puede crearse ni destruirse, sólo transformarse.

Por ejemplo, si hacemos reaccionar agua (H2O) y potasio (K), obtendremos dos sustancias nuevas: hidróxido de potasio (KOH) e hidrógeno (H2). Esta es una reacción que normalmente libera mucha energía y, por tanto, es muy peligrosa.

Características de una reacción química

Las reacciones químicas son generalmente procesos irreversibles, es decir, involucran la formación o destrucción de enlaces químicos entre las moléculas de los reactivos, generando una pérdida o ganancia de energía.

En una reacción química la materia se transforma profundamente, aunque en ocasiones esta recomposición no pueda apreciarse a simple vista. Aun así, las proporciones de los reactivos pueden medirse, de lo cual se ocupa la estequiometría.

Por otro lado, las reacciones químicas generan productos determinados dependiendo de la naturaleza de los reactivos, pero también de las condiciones en que la reacción se produzca.

Otra cuestión importante en las reacciones químicas es la velocidad a la que ocurren, ya que el control de su velocidad es fundamental para su empleo en la industria, la medicina etc. En este sentido, existen métodos para aumentar o disminuir la velocidad de una reacción química.

Un ejemplo es el empleo de catalizadores, sustancias que aumentan la velocidad de las reacciones químicas. Estas sustancias no intervienen en las reacciones, sólo controlan la velocidad a la que ocurren. También existen sustancias llamadas inhibidores, que se emplean de la misma forma pero provocan el efecto contrario, es decir, disminuyen la velocidad de las reacciones.

¿Cómo se representa una reacción química?

Las reacciones químicas se representan mediante ecuaciones químicas, es decir, fórmulas en las que se describen los reactivos participantes y los productos obtenidos, a menudo indicando determinadas condiciones propias de la reacción, como la presencia de calor, catalizadores, luz etc.

La primera ecuación química de la historia fue redactada en 1615 por Jean Beguin, en uno de los primeros tratados sobre química, el Tyrocinium Chymicum. Hoy son de enseñanza común y gracias a ellas podemos visualizar con mayor facilidad lo que está ocurriendo en una reacción determinada.

La forma general de representar una ecuación química es:
Reacción química

Donde:

  • A y B son los reactivos.
  • C y D son los productos.
  • abc y d son los coeficientes estequiométricos (son números que indican la cantidad de reactivos y productos) que deben ser ajustados de manera que haya la misma cantidad de cada elemento en los reactivos y en los productos. De esta forma se cumple la Ley de Conservación de la Masa  (que establece que la masa no se crea ni se destruye, solo se transforma).
reaccion quimica ejemplo
En una reacción química los átomos se reacomodan formando nuevas sustancias.

Tipos y ejemplos de reacciones químicas

Las reacciones químicas pueden clasificarse según el tipo de reactivos que reaccionan. En base a esto, se pueden distinguir reacciones



Fuente: https://concepto.de/reaccion-quimica/#ixzz7l25hktKa

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