EL MATERIAL DE LABORATORIO

-EL MATERIAL DE LABORATORIO:

En esta parte del artículo lo que hago es mostrar el material más común en los laboratorios de química en distintas presentaciones: Material de vidrio, material de vidrio esmerilado, material de porcelana y material de química. Posteriormente hago una presentación en la que explico lo que es el material aforado, como se debe medir con el y cada tipo de material aforado. Finalmente hago una presentación para explicar para que sirve cada material de laboratorio citado en los apartados anteriores.

Química ambiental

QUIMICA AMBIENTAL

La química ambiental, denominada también química medioambiental es la aplicación de la química al estudio de los problemas y la conservación del ambiente. Estudia los procesos químicos que tienen lugar en el medio ambiente global, o en alguna de sus partes: el suelo, los ríos y lagos, los océanos, la atmósfera, así como el impacto de las actividades humanas sobre nuestro entorno y la problemática que ello ocasiona.¹ La química de la atmósfera, a medida que la comunidad internacional presta más atención a las tesis del ecologismo (con acuerdos internacionales como el protocolo de Kioto para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero), es una disciplina que ha ido cobrando cada vez más importancia.

El desarrollo de esta disciplina mostró las graves consecuencias que tuvo para la capa de ozono el uso generalizado de los cloro-floro-carbonos. Tras las experiencias con la lluvia ácida, la combinación de química medioambiental e ingeniería química resultó en el desarrollo de los tratamientos para limitar las emisiones de las fábricas.

También la química medioambiental se ocupa de los procesos, reacciones, evolución e interacciones que tienen lugar en las masas de agua continentales y marinas por el vertido de contaminantesantropológicos. Asimismo, estudia los tratamientos de dichos vertidos para reducir su carga dañina.

También hay interacción entre la llamada Química sostenible o Química verde y la preservación del ambiente, pues aquella estudia optimizar los procesos productivos químicos, eliminando productos secundarios, empleando condiciones menos agresivas (de presión y temperatura, de tipo de disolvente).

La química ambiental se encarga de realizar la supervisor de los proyectos industriales, teniendo en cuenta el impacto ambiental.

Termoquimica

LA TERMOQUIMICA

-DEFINICIÓN DE TERMOQUÍMICA.-

Es la parte de la Química que se encarga del estudio del intercambio energético de un sistema químico con el exterior.

Hay sistemas químicos que evolucionan de reactivos a productos desprendiendo energía. Son las reacciones exotérmicas.

Otros sistemas químicos evolucionan de reactivos a productos precisando energía. Son las reacciones endotérmicas.

VARIABLES DE ESTADO

Son magnitudes que pueden variar a lo largo de un proceso (por ejemplo, en el transcurso de una reacción química)

Ejemplos:

·  Presión.

·  Temperatura.

·  Volumen.

·  Concentración.

FUNCIONES DE ESTADO

Son variables de estado que tienen un valor único para cada estado del sistema.

Su variación sólo depende del estado inicial y final y no del camino desarrollado.

Son funciones de estado: Presión, temperatura, energía interna, entalpía.

NO lo son: calor, trabajo.

PRIMER PRINCIPIO DE LA TERMODINÁMICA

ENERGÍA INTERNA (U): Es la energía total del sistema, suma de energías cinéticas de vibración, etc, de todas las moléculas.

· Es imposible medirla.

· En cambio, sí se puede medir su variación.

Espectros Atómicos

ESPECTROS ATÓMICOS

Cada átomo es capaz de emitir o absorber radiación electromagnética, aunque solamente en algunas frecuencias que son características propias de cada uno de los diferentes elementos químicos.

Si, mediante suministro de energía calorífica, se estimula un determinado elemento en su fase gaseosa, sus átomos emiten radiación en ciertas frecuencias del visible, que constituyen su espectro de emisión.

Si el mismo elemento, también en estado de gas, recibe radiación electromagnética, absorbe en ciertas frecuencias del visible, precisamente las mismas en las que emite cuando se estimula mediante calor. Este será su espectro de absorción.

Se cumple, así, la llamada Ley de Kirchoff, que nos indica que todo elemento absorbe radiación en las mismas longitudes de onda en las que la emite. Los espectros de absorción y de emisión resultan ser, pues, el negativo uno del otro.

Puesto que el espectro, tanto de emisión como de absorción, es característico de cada elemento, sirve para identificar cada uno de los elementos de la tabla periódica, por simple visualización y análisis de la posición de las líneas de absorción o emisión en su espectro.

Estas características se manifiestan ya se trate de un elemento puro o bien combinado con otros elementos, por lo que se obtiene un procedimiento bastante fiable de identificación.

Podemos, en definitiva, identificar la existencia de determinados elementos químicos en la composición de sistemas inaccesibles, como pueden ser objetos astronómicos, planetas, estrellas o sistemas estelares lejanos, aparte de que, también, y debido al Efecto Doppler-Fizeau, podemos establecer una componente de velocidad de acercamiento o alejamiento de nosotros.

Estructura del átomo

Estructura del átomo

En el átomo distinguimos dos partes: el núcleo y la corteza.

- El núcleo es la parte central del átomo y contiene partículas con carga positiva, los protones, y partículas que no poseen carga eléctrica, es decir son neutras, los neutrones. La masa de un protón es aproximadamente igual a la de un neutrón.

Todos los átomos de un elemento químico tienen en el núcleo el mismo número de protones. Este número, que caracteriza a cada elemento y lo distingue de los demás, es el número atómico y se representa con la letra Z.

- La corteza es la parte exterior del átomo. En ella se encuentran los electrones, con carga negativa. Éstos, ordenados en distintos niveles, giran alrededor del núcleo. La masa de un electrón es unas 2000 veces menor que la de un protón.

Los átomos son eléctricamente neutros, debido a que tienen igual número de protones que de electrones. Así, el número atómico también coincide con el número de electrones.

                        Isótopos

La suma del número de protones y el número de neutrones de un átomo recibe el nombre de número másico y se representa con la letra A. Aunque todos los átomos de un mismo elemento se caracterizan por tener el mismo número atómico, pueden tener distinto número de neutrones.

Llamamos isótopos a las formas atómicas de un mismo elemento que se diferencian en su número másico. 

La masa molar

La masa molar

La magnitud física que indica la cantidad de materia presente en un cuerpo recibe el nombre de masa.

La noción de masa molar refiere a la masa de un mol de una cierta sustancia, expresada en gramos. Un mol, por su parte, es la cantidad de sustancia que contiene tantas entidades elementales (átomos, moléculas, iones, etc.) de un tipo como átomos presentes en 12 gramos de carbono-12.

La cantidad de unidades elementales que indica un mol de sustancia, por lo tanto, es constante, ya que no depende del tipo de material o de partícula. A esa cantidad se la conoce como número de Avogadro. Esta constante permite que los químicos expresen el peso de los átomos. La ecuación indica que un mol equivale a 6,022 x 10 elevado a 23 partículas.

Para calcular la masa molar, hay que recurrir a la tabla periódica de elementos.

En química, el uso del mol está destinado a calcular el número de moléculas y átomos que hay en una sustancia determinada, dado que se trata de elementos de un tamaño extremadamente pequeño. En tan sólo una gota de agua hay tantas moléculas de H2O que la mayoría de la gente no sabría cómo expresar la cantidad, y es por eso que el concepto de mol resulta tan útil en estos casos, para evitar las magnitudes con millones, billones, trillones, etcétera.

Redondeo de Números

REDONDEO EN NÚMEROS

El redondeo se efectúa usando los siguientes criterios: 

Si el dígito que sigue a la derecha de la última cifra significativa es menor que cinco, simplemente se suprime éste y todos los demás que le siga. E. g., si se trata de redondear a décimas:

9.56 (3 c.s) redondeado, da 9.6 (2 c.s) 

15.5127 (6 c.s) redondeado, da 15.5 (3 c.s) 

Si lo que sigue a la derecha de la última cifra significativa es mayor que cinco, la última cifra significativa crece una unidad.

Ejm: si se trata de redondear a milésimas: 

3.5689 ( 5 c.s) redondeado, da 3.569 (4 c.s) 

6.1997 (5 c.s) redondeado, da 6.200 (4 c.s) 

Si la cifra que sigue a la que se quiere redondear es precisamente cinco, la cifra redondeada sube una unidad si es impar, y se conserva suprimiendo el cinco, si es par.

Ejm: si la última cifra significativa es la de las centésimas. 

5.789 redondeado, da 5.79 67.235 redondeado, da 67.24 

Cifras Significativas

Significado de las cifras.

Son cifras significativas todos aquellos dígitos que pueden leerse directamente del aparato de medición utilizado, tienen un significado real o aportan alguna información, son dígitos que se conocen con seguridad.

El punto decimal:

Cuando tenemos que 2.614 m = 26.14 dm = 261.4 cm = 2614 mm, en todos los casos hay 4 cifras significativas. La posición del punto decimal es independiente de ellas.

REGLAS:

-Números diferentes a cero como cifras significativas.

-Cualquier dígito distinto de cero es significativo.

-Los ceros utilizados para posicionar la coma (antes de números diferentes de él), no son cifras significativas.

-Los ceros situados entre dígitos distintos de cero son significativos

-Si un número es mayor que la unidad, todos los ceros escritos a la derecha de la coma decimal cuentan como cifras significativas

 -Para números sin coma decimal, los ceros ubicados después del último dígito distinto de cero pueden ser o no cifras significativas. 

Tipos de nomenclaturas (2)

NOMECLATURA DE COMPUESTOS INORGANICOS

La nomenclatura es la manera de formular y nombrar los compuestos químicos. Podemos distinguir ramas de ella, como por ejemplo: nomenclatura inorgánica, nomenclatura de compuestos orgánicos, nomenclatura de complejos inorgánicos, etc.

Por ahora, veremos solamente la nomenclatura inorgánica que atañe principalmente a los compuestos inorgánicos más comunes.

Definiremos el número de oxidación de un elemento, como la carga que adquiere un átomo según el número de electrones cedidos (número de oxidación positivo), captados (número de oxidación negativo), o bien compartidos (cuando se trata de elementos) al formar un compuesto.

Esta definición es perfectamente válida para compuestos iónicos o electrovalentes. En el caso de los compuestos covalentes donde los electrones se comparten, se les asigna un número de oxidación negativo al elemento más electronegativo y un número de oxidación positivo al menos electronegativo. En los compuestos que presentan enlaces covalentes polares los electrones no están completamente transferidos.

En especies químicas iónicas, el número de oxidación coincide con la carga real del átomo. Por ejemplo, los números de oxidación de las especies Ca+2 (en solución), Ag, I- (en solución) son, respectivamente, +2, 0 y -1.

Reglas para conocer el número de oxidación de un elemento

en especies químicas poliatómicas

El número de oxidación de los elementos en estado libre es cero.

El número de oxidación del Hidrógeno en sus compuestos es +1, excepto en los Hidruros Metálicos, que es -1.

En general, el número de oxidación del Oxígeno en sus compuestos es -2 a excepción de los Peróxidos, en los cuales es -1. En los Superóxidos, se encuentra el ión de dioxigenilo O2+.

El número de oxidación de los metales alcalinos (grupo I A) es siempre +1; el de los alcalinos-terreos (grupo II A) es siempre +2.

En las sales de hidrácidos, el número de oxidación de los halógenos (grupo VII A) es -1 y el número de oxidación de los anfígenos (grupo VI A) es -2.

Los números de oxidación de los elementos restantes se determinan tomando en cuanta las reglas anteriores, considerando además que la suma algebraica de los números de oxidación de un compuesto neutro es cero, y en un ión es igual a su carga.

Tipos de nomenclaturas

TIPOS DE NOMECLATURAS QUIMICAS

En nomenclatura química, el conjunto de reglas pre-establecidas internacionalmente y que debieran asignar nombres unívocos a las sustancias, es decir un solo nombre para una sustancia y una sola sustancia para un nombre.

Distinguiremos 3 tipos de nombres para los compuestos:

·         Clásica o tradicional

·         Stock

·         Sistemática o IUPAC

Nomenclatura clásica o tradicional

Se refiere al nombre que resulta de la combinación de 2 palabras que establecen la identificación de un compuesto, basándose en la función química que lo constituye.

Se usan generalmente los siguientes prefijos y sufijos.

Ejemplo:

H2SO4 : ácido hiposulfuroso

Au2O : óxido auroso

Ni2O3 : óxido niquélico

Nomenclatura Stock

Consiste en colocar entre paréntesis e inmediatamente después del nombre del elemento un número romano que indica el estado de oxidación del mismo.

El nombre sistemático o IUPAC

Es el que indica la naturaleza y las proporciones de los constituyentes de una sustancia. Formado a base de un sistema de prefijos y sufijos, que indican en el primer caso la estequiometria y en el segundo caso la naturaleza de las especies implicadas.

Teoría atomica

TEORÍA ATÓMICA

En química y física, la teoría atómica es una teoría científica sobre la naturaleza de la materia que sostiene que la materia está compuesta de unidades discretas llamadas átomos.

La palabra átomo proviene del adjetivo en griego antiguo átomos, que significa "indivisible".

Los químicos del siglo XIX empezaron a utilizar el término en relación con el número creciente de elementos químicos irreducibles.1 Mientras que alrededor del cambio al siglo XX, a través de varios experimentos con electromagnetismo y radiactividad, los físicos descubrieron que los "átomos indivisibles" eran de hecho un conglomerado de varias partículas subatómicas (principalmente, electrones, protones y neutrones), las que pueden existir separadas unas de otras.

Ya que se descubrió que los átomos podían dividirse, los físicos inventaron el término "partículas elementales" para describir las partes "indivisibles", aunque no indestructibles, de un átomo. El campo de ciencia que estudia las partículas subatómicas es la física de partícula y es en este campo donde los físicos esperan descubrir la auténtica naturaleza fundamental de la materia.

Fundamentos de química

MATERIA

Todo lo que nos rodea, incluidos nosotros mismos, está formado por un componente común: la materia. Normalmente, para referirnos a los objetos usamos términos como materia, masa, peso, volumen. Para clarificar los conceptos, digamos que:

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

Masa es la cantidad de materia que tiene un cuerpo;

Volumen es el espacio ocupado por la masa

Cuerpo es una porción limitada de materia.

Importancia de la Química

¿Cuál es la importancia de la química?

La química es el estudio de la materia y sus interacciones con otras energías.

Si tomas clases de esta ciencia, podrá aplicar la lógica y las matemáticas, por tanto si estas áreas no son tu fuerte puede hacer el estudio de la química todo un desafío. Al fin de cuentas, cualquier persona puede entender los conceptos básicos de cómo funcionan las cosas del mundo,  y ese en definitiva es el estudio de la química. En conclusión la importancia de la química es la que explica el mundo que te rodea.

La importancia de la química en diferentes campos:

• Cocina:

La química explica cómo se desarrollan los cambios de los alimentos a medida que se preparan, cómo se pudren, cómo conservar los alimentos, cómo su cuerpo utiliza los alimentos que consume, y cómo interactúan los ingredientes para hacer la comida.

• Limpieza:

La química se utiliza para ayudar a decidir lo que es más limpio para platos, lavandería, usted mismo, y su hogar. Se utiliza la química al utilizar desinfectantes y blanqueadores, pero también como el  jabón y  el agua.

• Medicina:

Es necesario comprender la química básica para que pueda entender cómo los medicamentos, las vitaminas y también los suplementos nos pueden ayudar o perjudicar a la salud. Parte de la importancia de la química radica en desarrollar y probar nuevos tratamientos médicos y medicinas.

• Cuestiones ambientales:

Utilizamos productos químicos cada día y realizamos reacciones químicas sin pensar mucho en ello. Muchas reacciones químicas ocurren cuando usted come, respira, camina, o simplemente  mientras pasa su tiempo leyendo. Los materiales están hechos de productos químicos, por lo que la química adquiere una importancia radical ya que es el estudio de todo.