lunes, 10 de mayo de 2010

¿Como se unen los atomos?

Como se unen los átomos por JHCH

Lo primero que les voy plantear es que la unión de átomos es consecuencia de la fuerza de atracción entre ellos y a este proceso se le llaman enlaces químicos por lo que e estudiado existen varios compuestos químicos pero los mas importantes son los compuestos químicos iónicos, covalentes y metales y hay otros que son menos importantes que son los hidrógenos y los de van der waals y estos son algunas formas de unión de los átomos y les voy a explicar lo que le entendí a cada tema. Lo primero que les explicare es lo que es un enlace iónico.

Enlace iónico
De este tema comprendí que un enlace iónico es la unión de un metal con un no metal esto se debe a que las cargas de distintos signos se atraen por eso mientras que los metales pierden electrones los no metales los atraen a su núcleo y por eso es el enlace iónico un ejemplo es el sodio y el cloruro se unen y forman el cloruro de sodio. Hay que decir que estos enlaces tienen un punto de fusión muy elevado no conducen la electricidad y son salubres en agua y en sustancias polares hay que aclarar que el enlace iónico no es direccional lo que nos indica que solo va de un lugar a otro.



Enlaces covalente
A diferencia del enlace iónico le explicare que el enlace covalente es alternamente direccional hablando de este enlace lo podemos especificar que es cuando se comparten los átomos y con eso buscan completar su configuración electrónica y los enlaces covalentes por lo que repase tienen su clasificación la cual es la de enlace covalente coordinado esto es cuando un par de electrones de una especie se une al orbital incompleto de otro para poder completarlo es como los que desarrollamos en la clase, otro es el enlace covalente múltiples que es cuando participan mas de dos electrones de cada par de átomos y hay varios tipos de enlaces covalente los cuales se los voy a explicar con lo que comprendí al leer los tipos de enlaces covalentes son los siguientes: enlace sigma que es la unión de dos átomos con compuesto covalente debido a los orbitales y determina la geometría de la molécula. Otro es el enlace pi: que este se forma después del enlace sigma es el segundo o tercer enlace formado entre dos átomos es lo que repase. Enlace covalente polar: son los que tienen propiedades intermedias entre iónicos y covalentes , sus moléculas interactúan con otras moléculas iónicas o polares.

Enlace metálicos
Como su nombre lo dice tiene lugar entre los metales y en dicho enlace no existe una autentica unión entre los átomos si no que forman como una red de iones positivos y entre ellos circulan los electrones libremente .
Otro tema que habla sobre la unión de los átomos son las fuerzas intermoleculares son las que tienen lugar entre partículas individuales (átomos ,iones y moléculas) siendo mas débiles que las fuerzas intramoleculares (enlaces iónicos y covalentes) otro tema que se relaciona con lo que les planteo es la de las fuerzas de van der waals: esto se basa o se aplica a todas las interacciones entre las moléculas ya sean polares o no polares . otro tema del que le voy hablar es sobre los enlaces con puente de hidrogeno que es cuando la formación entre las moléculas covalentes polares que contienen hidrogeno unido a átomos pequeños electronegativos. Hablare sobre las fuerzas dipolo-dipolo que es cuando las moléculas polares se atraen entre si de tal manera que los polos tanto el positivo y el negativo quedan mas cercanos. Fuerzas Ion- dipolo es cuando las moléculas e iones se atraen mutuamente. fuerzas de london es en la que todos los gases nobles y las moléculas no polares son propicias hacer licuados sus fuerzas de atracción son débiles. Otro tema que va unido a este tema son la de la estructuras cristalina que es el concepto que describe la forma de cómo se organizan los átomos en la materia dicha estructura de determina por difracción de rayos x la estructura con tiene celdas unitarias existen 14 tipos de celdas unitarias agrupadas en 7 sistemas cristalinos. Estos temas le añadimos la regla del octeto de lewis que dice que los átomos buscan llegar a los ocho electrones para completar su ultimo capa de de energía con 8 electrones de valencia, otro tema que estudie es la de los materiales y su clasificación por enlazamiento como les decía antes existen 4 tipos de principales de enlazamiento tres primarios(iónico, covalente y metálico) y el enlazamiento secundario y se distinguen tres materiales estructurales fundamentales (los metales, la cerámica y los plásticos) y se asocian con los primeros tres tipos que ya mencione. Estudie la estructura de cerámicas que en comparación con los metales estos compuestos presentan una amplia composición de compuestos químicos esta variedad se refleja en su estructura cristalina. La estructura de polímeros la definimos como una larga cadena de moléculas de polímeros el agrupamiento de esta larga estructura es un patrón regular y repetitivo es difícil como resultado la mayor de los plásticos no son cristalinos en un alto grado. Otro tema que repase fue la estructura de semiconductores en esta se basa en los desarrollos tecnológicos y su conductividad en forma de cristales un ejemplo de ellos son (Si,GeySn) la teoría de hibridacion molecular con enlaces múltiples la teoría de la hibridación considera que cada par de e- extra de un enlace doble o triple no tiene influencia en la geometría, es decir, los pares de e- de un enlace múltiple no están hibridados. La geometría se fija por el nº de pares de e- de orbitales híbridos que rodean al átomo central. Teoría de Orbitales Moleculares: existen moléculas a las que ni la teoría de Lewis ni la hibridación dan una explicación satisfactoria.
En términos mecanocuánticos el enlace está formado por el solapamiento de orbitales moleculares . El modelo de VSEPR (Repulsión de los Pares de Electrones de la Capa de Valencia) es una simple extensión de la teoría de Lewis y sirve para predecir la forma geométrica que adopta una molécula poliatómica. Este modelo fue desarrollado por Sidgwick y Powell en la década de los años 40 y fue extendido posteriormente por Gillespie y Nyholm. Este modelo está basado en la diferencia en estabilidad que confiere a una determinada geometría la disposición respectiva de los pares de electrones, bien de enlace o bien no compartidos, que presente una molécula.

jueves, 6 de mayo de 2010

¿COMO SE UNEN LOS ATOMOS?

Esta es una tarea enviada por una compañera de ustedes,,,,,felicidades Dianahi.


Dentro de este ensayo conoceremos las diferentes formas que existen para poder realizar la unión de dos o más átomos y realizar un enlace como por ejemplo, la unión de dos o más elementos como lo es H2SO4 y determinar cuántos son sus electrones de valencia, sus electrones enlazantes y no enlazantes, así como si tiene dos o triples enlaces.

Entre los temas que abordamos son la unión de átomos mediante un enlace metalice por causa de las fuerzas intermoleculares y las intramoleculares, y la clasificación de los tipos de enlace como son el iónico, el metálico y el covalente.

Y de manera muy sencilla explicamos las teorías que se formularon en el pasado para explicar el cómo los electrones se pueden acomodar en las orbitales y que gracias a sus electrones de valencia estos pueden unirse, así como las diferentes representaciones graficas del como podernos apreciar la unión de estos.

De manera muy simple, hacemos la interpretación de algunos materiales y que dentro de la ingeniería al hacer las aleaciones tenemos materiales con propiedades muy importantes en el campo, y el cómo esta conductividad se puede explicar con la ayuda de las características de los enlaces.


¿COMO SE UNEN LOS ATOMO?
INTRODUCCION.
Para poder describir los procesos que causan la unión de los átomos es de gran de gran importancia tener una base de conocimiento en química, para poder comprender los conceptos que se utilizan.

En el siguiente ensayo hablaremos de temas relacionados con las uniones atómicas, es decir, como de un material puro como es el oro podemos obtener oro blanco, rojo y amarillo; alguna vez te has hecho la pregunta del porque puedes hacer aleaciones entre elementos como los metales y a que se debe que algunas aleaciones sean buenos materiales en la construcción de instrumentos electrónicos y algunos otros no, o simple y sencillamente el cómo al fundir el cobre puedes hacer que este material se una con otro para hacer esculturas, puertas o objetos de uso cotidiano.

Pues las respuestas a cuestionamientos como estos, se resuelven sabiendo cómo puedes realizar la unión de materiales y analizando las estructuras que la química marca para estos compuestos.

Estas dudas se resolverán cuando comprendamos que son los enlaces, las fuerzas intermoleculares e intramoleculares, así como la regla del octeto y la teoría de Lewis entre otras.
Todo esto con la finalidad de dar un punto de vista objetivo acerca del tema que nos interesa “Como se unen los átomo”.


DESARROLLO.
Al hablar de la unión de los átomos gran partes de los autores de libros que química básica o química aplicada marcan como inicio la introducción a conceptos nuevos como lo son: electronegatividad, enlaces, fuerzas, propiedades químicas, aleaciones, compuestos entre otros.

Tenemos que la electronegatividad no es otra cosa que la capacidad que tiene un átomo de cierto elemento para atraer electrones dando origen a un compuesto, y que un compuestos no es más que la unión de varios elementos de diferentes especies es diversas proporciones y que con ello podemos terminar mencionando que al unir estos dos conceptos tenemos una definición mas que es muy importante que se domine para comprender la unión de los átomos, como lo es un enlace, vagamente podemos deducir que un enlace de manera coloquial es la unión de dos cosas que si bien pueden tener algo en común también puede que no lo tengan, es algo así de cuando realizamos una salsa ya que aunque el tomate y el chile son verduras no tienen las mismas propiedades, pero al unirlas forman un compuesto que da origen a una salsa muy rica; te preguntaras a que viene todo esto y qué relación tiene con un enlace, pues en realidad mucha relación por que al igual que la salsa, un enlace es la unión de dos elementos que al aceptar, ceder o compartir electrones forman un vinculo entre si gracias a una fuerza que denominamos enlace metálico; pero cabe destacar que quienes les dan a estos enlaces sus características y la forma en que estos se enlazaran son los electrones de valencia, que son los electrones que encontramos en la última capa y quienes le dan la electronegatividad al elemento.

Para ello existen tres tipos de enlaces conocidos como lo es el enlace iónico, el covalente y el metálico, cada uno de ellos con sus características particulares que lo hacen diferentes uno de otro; por ejemplo: el enlace iónico se presenta cuando algunos metales reaccionan con los no metales para formar un compuesto y que los metales ceden electrones a los no metales y se unen por la diferencia de cargas generadas; en el enlace covalente se forma cuando todos los átomos que constituyen la molécula comparten sus electrones de tal forma que cada uno presenta ocho electrones en su última orbita como los gases nobles, cumpliendo la regla del octeto y una cosa es que este se divide en polares, no polares y coordinados.
El polar es el que comparte de manera desigual los electrones, el no polar comparten de manera igual los electrones, en el caso del coordinado se forma cuando el par de electrones compartidos pertenece solo a uno de los átomos. Por su parte el enlace metálico se da entre los metales como su nombre lo dice con la característica de que son muy buenos conductores de la energía; este tipo de enlace lo podemos encontrar en el cableado de luz en tu casa o la estructura de tu tarjeta madre.

Para los enlaces también hay que tener presente las fuerzas que los unen, entre las que más se conocen en el mundo de la química son los intermoleculares y los intramoleculares, de lo cual de manera muy simple al como no lo presentan los autores de algunos libros deducimos que la fuerza intramolecular es la fuerza atractiva que mantienen unidos a los átomos o a los iones que forman las sustancias químicas de manera estable (se dan dentro de la molécula) y la intramolecular es la fuerza entre las diferentes moléculas de un compuesto(se dan entre de la molécula).

Siguiendo con ello hace algún tiempo hubo una persona llamada Gilbert Lewis que en un día normal se puso a pensar el cómo podía representar de manera grafica los enlaces entre los átomos de una molécula y los pares de electrones solitarios que puedan existir; fue tanta su insistencia que formulo un diagrama de punto o mejor conocido como la estructura de Lewis, este personaje es un ejemplo del como si añoras algo y lo deseas con el corazón podrás lograr lo que te propongas hasta descubrir y formular teorías no conocidas por el hombre.
Dentro de la estructura de Lewis se dieron ciertos pasos para poder realizar el diagrama de punto que se resumen en cuatro pasos muy sencillos que son:
1. Determinar el número de electrones totales de valencia. En caso de tratarse de iones sumar electrones tantos como cargas negativas y si se trata de iones positivos restar electrones tantos como las cargas positivas.
2. Realizar la estructura colocando al centro el elemento menos electronegativo exceptuando el hidrogeno. Los oxígenos se deberán colocar en la periferia (alrededor) no en el centro.
3. Determina el número de electrones enlazantes y no enlazantes. NOTA: cada línea representa un par electrónico.
4. Distribuye los electrones no enlazantes con los elementos más electronegativos. En caso de faltar electrones no enlazantes, trazar dobles o triples enlaces entre los átomos que pueden participar.

Aunque a mi parecer puedo decir que todo esto se resume en tratar de que los atomos alcancen sus valencias completas, es decir, que su ultima capa contenga ocho electrones y que al ser enlazados estos cumplan con la regla del octeto.

Se preguntaran entonces que es la regla del octeto, algunos personajes toman a la regla del octeto de una manera tan extraña que persona con poco conocimiento de la química no llegamos a comprender del todo, pero para ser sinceros no es necesario complicarse la vida; tan fácil es deducir que si dice que es un octeto pues tendrá algo que ver con el número ocho y si es relacionado con la química podemos llegar a la conclusión que se trata de átomos. Esta no es más que el átomo llega a ser estable cuando consiguen ocho electrones en la capa de valencia, sean pares solitarios o compartidos mediante enlace covalente, sin embargo para este tenemos algunas excepciones de elementos que nunca podrás tener ocho electrones en su capa de valencia como por el ejemplo el hidrógeno tiene un sólo orbital en su capa de valencia, la cual puede aceptar como máximo dos electrones; por eso, solo puede compartir su orbital con sólo un átomo formando un sólo enlace.

También al unir los átomos podemos hablar de Linus Pauling quien formulo la teoría de hibridación de los orbitales que explica cuando en un átomo se mezclan el orden de los electrones entre orbitales creando una configuración electrónica nueva, un orbital híbrido que describa la forma en que en la realidad se disponen los electrones para producir las propiedades que se observan en los enlaces atómicos; entre los que podemos encontrar a la hibridación sp3, hibridación sp2, hibridación sp3d y la hibridación sp3d2 que representan las orbitales que se pueden unir para ser una nueva orbital.

En cuanto a la geometría molecular trata de demostrar que cuando hay dos electrones que no están apareados nos dan la forma o la geometría de la molécula, algo así como la estructura de Lewis; para realizarla es necesario seguir ciertos pasos.
1. Se escribe la estructura de Lewis y se consideran sólo los pares de electrones alrededor del átomo central
2. Se cuenta el número de pares de electrones que rodean al átomo central
3. Se predice la distribución global de los pares de electrones y luego se predice la geometría de la molécula
4. Se predicen los ángulos de enlace teniendo en cuenta que: repulsión par libre-par libre > repulsión par libre-par enlazante > repulsión par enlazante-par enlazante.
Aunque a mi parecer la estructura de Lewis y la geometría molecular es algo similar pues en cada una de ellas te da la forma de tu compuesto con la diferencia de que una es rustica y la otra dimensional.

Pero hablando de formas de representación también tenemos a las formas cristalinas que según Donald Askeland en el libro de “Ciencia e ingeniería de los materiales” son estructuras amorfas, cuyas formas les dan sus propiedades, cada celda amorfa presenta propiedades diferentes; pero la red cristalina en si se refiere al tamaño, la forma y la organización atómica dentro de una red.
Cada red o celda unitaria tiene características particulares como son: parámetros de la red, que describe la forma y el tamaño de la celda unitaria; el numero de átomo por celda unitaria, es decir, el número de puntos que se encuentran en la red y el radio atómico comparado con el parámetro de la red, es decir, la dirección que tiene la celda unitaria.

Aunque podría pasarme mucho tiempo explicando cada teoría que surgió para saber cómo unimos los átomos, el objetivo de cada personaje que las creo es el mismo, tratar de darle una razón por la cual ciertos compuestos se unen formando grandes aleaciones que se ocupan en la industria como las mezclas entre silicio, germanio, oro, plata, cobre, titanio por mencionar algunos; que hacen que ciertos aparatos tengan mejor conductividad eléctrica o como nosotros lo mencionamos para tener mayor velocidad en nuestro RAM y mejor capacidad en el disco duro.

Suena algo fascinante el poder comprender como los desarrolladores de hardware llegan a conclusiones de que materiales les serian útiles para poder crear un nuevo procesador o una nueva DDM, cuántos de nosotros quisiéramos llegar a comprender todo esto, aunque no es imposible, si hay que aplicarle mucha dedicación.
Lo más preocupante es que como estudiantes no nos ponemos a pensar que parte de nuestra educación se formara a los alrededores en la química y que si no la aprovechamos al máximo, el día de mañana que queramos trabajos en una industria de fabricación de hardware si no sabemos lo principios y las teorías como la de Pauling o Lewis no sabremos las características de los materiales para la ingeniería.


CONCLUSION.
Para comprender la unión de los átomos es necesario conocer los modelos y las teorías que se han formulado para comprender que es de lo que se habla.
Imaginemos que si fuéramos un poco observadores llegaríamos a hacer grandes cosas y cabe la posibilidad de formular nuevas teorías, ya que cada persona antes mencionado eran personas comunes como nosotros, sin embargo, ellos pusieron un poco mas de empeño y se decidieron a sobresalir y a marcar la pauta entre la realidad y la imaginación, tanto así que ahora son famosos y están en el salón de la fama química.

A decir verdad cada uno de ellos formulo sus teorías llegando al mismo punto y a la misma conclusión, los átomos pueden unirse mediante fuerzas por diversos métodos químico.
Aunque al momento de realizar este ensayo encontré diversas opiniones acerca de cada tema, cada uno de ellos se da a explicar de una manera muy diferente con diversos puntos de vista y es de cada uno de nosotros indagar y sacar nuestras propias conclusiones.

jueves, 25 de febrero de 2010

Alumnos de sistemas....un ejemplo de bitacora....

Esto es algo que una compañera pudo rescatar de una clase, la imformación me parece pertinente y quise ponerselas de ejemplo para que ahora la mejoren:

saludos........

Bitácora de casa

El día lunes 15 de febrero en la noche empecé por investigar el primer tema de tarea este fue el comportamiento de las ondas y empecé por leer la página que el lic. Laiz nos proporcionó o sea la de física 2000 y encontré mucha información de esto y pues en primer lugar del temario venia lo de los rayos x. así que tuve que leer todo esto para entenderle al comportamiento de las ondas ya que empieza con esto para seguir explicando acerca de esto y así me encontré con esta definición a cerca de los rayos X y aquí decía que estos son como cualquier otro tipo de radiación electromagnética. Y Pueden ser producidos en paquetes de energía llamados fotones, así como la luz.
Un fotón de rayos-X tiene una gran cantidad de energía en él, y solamente transiciones de los electrones internos pueden liberar esa cantidad de energía. Pero también en el campo cuántico, una cantidad de fotones de diferentes longitudes de onda son producidos, pero ninguno de los fotones tiene más energía de la que tenía el electrón inicial. Bueno, como ya sabemos los átomos tienen sus electrones ordenados en niveles o capas cerradas de diferente energía pues bien, el nivel K es el estado más bajo de energía de un átomo. Y que cualquier electrón que venga de la capa o nivel K; puede transmitirle suficiente energía para sacarlo de su nivel energético. Entonces, un electrón de un nivel de energía mayor (de una órbita más exterior) en el átomo de tungsteno puede caer al nivel K.
La energía perdida por este electrón se manifiesta en un fotón de rayos-x. Mientras tanto, electrones de alta energía caen en el sitio dejado vacío en la órbita externa, repitiendo el proceso. De esta forma la emisión del nivel K puede producir una mayor intensidad además de que este fotón sale con una determinada longitud de onda. También al leer esto me encontré que Se usa tungsteno para hacer la explicación porque este puede soportar este bombardeo, ya que tiene un elevado punto de fusión y puede conducir el calor muy bien a diferencia de otros elementos; pero bueno no importa cuál elemento se use. El espectro de la emisión de capa K es único y diferente para cada elemento.

Entonces de esto podemos deducir que la cantidad de "Radiación" determina la longitud de onda de los fotones emitidos. Un átomo pesado tiene gran cantidad de electrones rodeando el núcleo en diferentes capas. Para hacerlo simple no los hemos mostrado todos. Realmente el electrón que aparece, viene de una de las otras capas del átomo. Las transiciones de los electrones más externos, que pueden ocurrir, deben estar en las partes de infrarrojo o visible del espectro. Para los niveles de energía de electrones usados en los tubos de rayos-X, ocurre que los electrones más internos son los que tienen más posibilidad es de ser sacados del átomo.
También encontré que las microondas, al igual que otros tipos de radiación electromagnética, consisten de campos de fuerza eléctrica. Si desea entender más sobre las ondas electromagnéticas y las fuerzas producidas por las partículas cargadas. Nos damos cuenta que con las microondas, la fuerza del campo eléctrico varía hacia arriba y hacia abajo en cuanto pasa el tiempo.

Posteriormente continué buscando información a cerca de la radiación y espectros de emisión, pero claro me di cuenta que esta página va explicando y engloba todo además de que por sus imágenes y poco texto se le entiende fácilmente pero aquí agregué otras definiciones que me encontré en la Web El fenómeno de la radiación consiste en la propagación de energía en forma de ondas electromagnéticas o partículas subatómicas a través del vacío o de un medio material.
La radiación propagada en forma de ondas electromagnéticas (Rayos UV, Rayos Gamma, etc.) se llama radiación electromagnética, mientras que la radiación corpuscular es la radiación transmitida en forma de partículas subatómicas (partículas α, neutrones, etc.) que se mueven a gran velocidad en un medio o el vacío, con apreciable transporte de energía (Rayos X).
Si la radiación transporta energía suficiente como para provocar ionización en el medio que atraviesa, se dice que es una radiación ionizante. En caso contrario se habla de radiación no ionizante. El carácter ionizante o no ionizante de la radiación es independiente de su naturaleza corpuscular u ondulatoria.

Son radiaciones ionizantes los Rayos X, Rayos γ, Partículas α y parte del espectro de la radiación UV entre otros. Por otro lado, radiaciones como los Rayos UV y las ondas de radio, TV o de telefonía móvil, son algunos ejemplos de radiaciones no ionizantes.

Y ya en el último tema El espectro de emisión atómica este es un conjunto de frecuencias de las ondas electromagnéticas emitidas por átomos de ese elemento, en estado gaseoso, cuando se le comunica energía. El espectro de emisión de cada elemento es único y puede ser usado para determinar si ese elemento es parte de un compuesto desconocido. Una explicación de esto seria la siguiente:
Si colocamos un tubo con hidrógeno calentado a alta temperatura, esto produce que emita radiaciones, y cuando éstas se hacen pasar a través de un prisma de cuarzo se refractan, y se desvían. Cuando salen del prisma, las radiaciones se encuentran separadas en la placa detectora.
Las características mas importantes del espectro de emisión de algunos elementos son claramente visibles al ojo descubierto cuando estos elementos son calentados. Por ejemplo, cuando un alambre de platino es bañado en una solución de nitrato de estroncio y después es introducido en una llama, los átomos de estroncio emiten color rojo. De manera similar, cuando el cobre es introducido en una llama, ésta se convierte en luz azul. Estas caracterizaciones determinadas permiten identificar los elementos mediante su espectro de emisión atómica.
El hecho de que sólo algunos colores aparezcan en las emisiones atómicas de los elementos significa que sólo determinadas frecuencias de luz son emitidas. Cada una de estas frecuencias están relacionadas con la energía con la fórmula:
E = hν
Donde E es la energía, h es la constante de plank y ν es la frecuencia. La frecuencia ν es igual a:
ν = c/λ

Donde c es la velocidad de la luz en el vacío y λ es la longitud de onda.
Con esto se concluye que sólo algunos fotones con ciertas energías son emitidos por el átomo. El principio del espectro de emisión atómica explica la variedad de colores en signos de neón, así como los resultados de las pruebas de las llamas químicas mencionadas anteriormente.
Las frecuencias de luz que un átomo puede emitir depende de los estados en que los electrones pueden estar. Cuando están excitados, los electrones se mueven hacia una capa de energía superior. Y cuando caen hacia su capa normal emiten la luz.

El espectro de absorción de un material muestra la fracción de la radiación electromagnética incidente que un material absorbe dentro de un rango de frecuencias. Es, en cierto sentido, el opuesto de un espectro de emisión. Cada elemento químico posee líneas de absorción en algunas longitudes de onda, hecho que está asociado a las diferencias de energía de sus distintos orbítales atómicos. De hecho, se emplea el espectro de absorción para identificar los elementos componentes de algunas muestras, como líquidos y gases; más allá, se puede emplear para determinar la estructura de compuestos orgánicos . Un ejemplo de las implicaciones de un espectro de absorción es que aquel objeto que lo haga con los colores azul, verde y amarillo aparecerá de color rojo cuando incida sobre él luz blanca.

viernes, 15 de enero de 2010

Ejemplo de bitacora unidad 3. Tipos de Reacciones

Esta es una bítacora de su compañera Ene, es un muy buen ejemplo de como hacer las cosas bien....ojalá les sea de orientación para que hagan sus propios trabajos....

saludos...

BITACORA DEL 19 DE DICIEMBRE
¿Que paso?

El día de hoy empezaremos a estudiar la tercera unidad veremos las reacciones químicas, identificando sus formulas.

SIMBOLO QUÍMICO
Es la representación gráfica de un elemento por medio de una letra o dos. Este sistemas fue inventado por el químico Jöns Jacob Berzelius.
El símbolo puede representarse por la primera letra del nombre del elemento escrita con mayúscula, ejemplo: Carbono (C) Oxígeno (O) etc.; por la primera y segunda letras del nombre escribiendo la primera con mayúscula y la segunda con minúscula, ejemplo: Litio (Li), berilio (Be); por la primera y tercera letra del nombre ejemplo: magnesio (Mg), manganeso (Mn), cesio (Cs).
Otros veces toman letras del nombre griego o latino ejemplo: cobre –cuprum- (Cu), sodio –natrium- (Na), oro –aurum- (Au), plata –argentum- (Ag), azufre – sulphur- (S), potasio –kalium (K), etc.
Cuando la fórmula de un elemento se representa con su símbolo lleva en la parte delantera inferior un subíndice, este indicara el numero de átomos; si el subíndice es 1 no se escribe. El símbolo por si solo representa un átomo del elemento.
ELEMENTO SIMBOLO FORMULA NUMERO DE ATOMOS
Oxígeno O O2 2
Nitrógeno N N2 2

Al número situado antes del símbolo se le denomina coeficiente e indica el número de átomos.
5Li Corresponde a 5 átomos de litio
3Pb Corresponde a 3 átomos de plomo
8Na Corresponde a 8 átomos de sodio
Se utilizan fórmulas para identificar los compuestos.

La formula de los compuestos indica:
 Los átomos que forman el compuesto
 La mínima porción a la que están unidos esos átomos, que en muchas ocasiones corresponde a la estructura de la molécula.
Por tanto, la fórmula es la representación simbólica de un grupo de átomos que forman un compuesto. Si los átomos son iguales entre sí, representan la molécula de un elemento, pero si son diferentes, representan un compuesto.

Un compuesto a la combinación de dos o más elementos en proporciones fijas, con intervención de la energía, que dan origen a una sustancia, la cual tiene propiedades diferentes de las que le dieron origen, y sus componentes no pueden separarse fácilmente por medios físicos.

Reacciones de descomposición.
En la naturaleza, los materiales están en constante transformación. Algunos de los cambios que ocurren son sólo de lugar o apariencia, pero los materiales que los protagonizan siguen siendo los mismos y mantienen sus propiedades en general. A estos cambios les llamamos físicos. Pero en otras ocasiones, la transformación implica que, a partir de uno o varios materiales, se lleva a cabo un reacomodo de sus componentes y el resultado son nuevas sustancias con propiedades distintas a las originales. Estos son cambios químicos, a estos cambios químicos les llamamos reacciones y las podemos representar mediante “ecuaciones químicas”.
Los signos mas usados en las ecuaciones son:

Produce o da lugar a (s) sólido
(g) gas

+ Se utiliza para indicar la suma o adición de sustancias
que participan en ambos miembros de una reacción
(l) líquido
(ac) solución acuosa
▲ Calor
(c.e.) corriente eléctrica
↑ Gas que se desprende

↓ Sólido que precipita


Reacción química o cambio químico es la transformación de sustancias para formar otra u otras diferentes con características propias. En una reacción química hay una liberación o absorción de energía por lo general en forma de calor.

Reacción endotérmica es aquella que para llevarse a cabo necesita la acción del calor, como por ejemplo muchos de los cambios que experimentan los alimentos al cocinarse.

Reacción exotérmica es la que al efectuarse libera calor, como cuando algo se quema. En ocasiones este calor va acompañado de luz.
Reactivo es la sustancia o sustancias que van a transformarse químicamente, antes de ocurrir la reacción.

Producto es la sustancia o sustancias resultado de la reacción.
Ejemplo:
Primer miembro Segundo miembro
2Mg(s) + O2(g) 2MgO(s)
Reactivos Productos

Coeficiente es el número que se pone antes de cada reactivo o producto y que indica cuántas partículas de cada sustancia participan en la reacción.

Numero de masa: número entero de nucleones presentes en el núcleo atómico, se representa con la letra A
Número atómico: número entero positivo de protones presentes en un átomo. Descubierto por Henry Monseley. Se representa con la letra Z se localiza en el ángulo superior izquierdo en la tabla periódica.

Cantidad de neutrones = A – Z
Isótopos: son átomos del mismo elemento que tiene el mismo número atómico, pero con diferente número de masa.
Masa atómica: promedio de los números de masa de todos los isótopos que pertenecen a un mismo elemento.

Nomenclatura: conjunto de normas, reglas que nos van a permitir como elaborar los nombres de las sustancias.
SUSTANCIA INGREDIENTE ACTIVO FORMULA
Brandy etanol CH3-CH2-OH
Cloralex Hipoclorito de sodio NaClO
Melox Hidróxido de magnesio Mg(OH)2
Limpia vidrios Alcohol isopropílico (CH3)2CHOH

Toda fórmula química tienes dos partes una positiva (CATIÓN) y otra negativa (ANIÓN)
Catión Na+ Cl- anión = NaCl

Para escribir la fórmula de un compuesto, primero se anota el catión y luego el anión para que un compuesto sea eléctricamente neutro.
Valencia: Capacidad de combinación que tiene un átomo.

Número de oxidación: Puede ser positivo o negativo que nos indica el número de electrones que se ganan o se pierde.
Los metales tienen número de oxidación positivo.
Los no metales pueden tener su número de oxidación positivo o negativo.
Cuando los números de oxidación del catión y del anión sean iguales el subíndice no se escribe. En cambio, si nos son iguales, si se escriben, pero cruzados como subíndices en la parte inferior derecha.
+3 -2
Al O Al2O3
+4 -2
Pb O Pb2O4
Cuando el anión esté formado por más de un elemento y tenga que anotarse su subíndice, el anión se anota entre paréntesis.
+3 -1
Au OH Au(OH)3
+3 -2
Al SO4 Al2(SO4)3

FUNCION QUIMICA:
Es el conjunto de compuestos químicos, que representan propiedades químicas y físicas muy similares.
FUNCIONES QUIMICAS ORGÁNICAS:


ÓXIDOS HIDRÓXIDOS HIDRUROS ÁCIDOS SALES

ÓXIDOS: Todos los compuestos que resultan de la combinación del oxígeno con cualquier elemento.
METALICOS O BÁSICOS
Tipos de Óxidos
NO METALICOS O ÁCIDOS

Óxidos básicos: Combinaciones del oxígeno con metales.
OXIGENO + METAL MO

NOMENCLATURA DE OXIDOS METALICOS

NOMENCLATURA TRADICIONAL O GINEBRA.
Reglas:
No. 1 Se utiliza para darle nombre a los óxidos cuando el oxígeno se combina con un metal con un solo número de oxidación.
Se utiliza para nombrar a los óxidos que provienen de un metal con número de oxidación invariable (único), se nombra primero la palabra óxido, seguida por la raíz del metal pero con la terminación ICO.
Ejemplos:

Na2O Óxido sódico
CaO Óxido cálcico
In2O3 Óxido indico

No. 2. Cuando el metal tiene 2 números de oxidación se escribe primero la palabra óxido, seguida de la raíz del metal con la terminación OSO para el catión con la menor carga positiva y con la terminación ICO para la mayor.

Ejemplos:
NiO Óxido niqueloso
Ni2O3 Óxido niquélico
Bi2O3 Óxido bismuloso
Bi2O5 Óxido bismúlico
Cuando la raíz del metal termina en vocal, se toman más letras hasta donde se localice una consonante o en determinado caso se utiliza el nombre completo.
No. 3. Cuando el metal presenta más de 2 números de oxidación se aplica la siguiente tabla:
NO. DE OXIDACIÓN PREFIJO RAIZ SUFIJO
1-2 Hipo  Oso
3-4  Oso
5-6  Ico
7-8 per  Ico

MnO Óxido hipomanganeso
Mn2O3 Óxido manganoso
MnO2 no tiene (en esta nomenclatura)
MnO3 Óxido mangénico
Mn2O7 Óxido permangánico

NOMENCLATURA STOCK O IUPAC
Reglas:
No. 1
Se utiliza para nombrar a los óxidos que provienen de metales con 2 o más números de oxidación, consiste en escribir la palabra óxido seguida de la preposición DE, a continuación el nombre del metal, y por último un número romano entre paréntesis, que indica el número de oxidación del metal. Ejemplo
NiO Óxido de niquel (II)
Ni2O3 Óxido de niquel (III)
Mo2O3 Óxido de molibdeno (III)
Mo2O5 Óxido de molibdeno (V)

No. 2 cuando el metal tiene un solo número de oxidación se escribe la palabra óxido, seguida de la preposición DE y por último el nombre del metal. Ejemplos:
Li2O óxido de litio
Ag2O óxido de plata
Y2O3 óxido de itrio

NOMENCLATURA SISTEMÁTICA
Na2O Monóxido de disodio
CaO Monóxido de calcio
Al2O3 Trióxido de dialuminio

CANTIDAD DE ATOMOS PREFIJOS NUMERALES GRIEGOS
1 Mono
2 Di
3 Tri
4 Tetra
5 Penta
6 Hexa
7 Hepta
8 Octa
9 Nona
10 Deca

Se utilizan los prefijos numerales griegos para indicar la cantidad de átomos de oxígeno y del metal (cuando hay un solo átomo del metal, no se utiliza ningún prefijo)
Óxidos no metálicos o ácidos o anhídridos: son todas aquellas combinaciones del Oxígeno con los no metales
OXIGENO + NO METAL NO
S + O2 SO2 + H2O H2SO3 ácidos oxiácidos.

No metal oxigéno
NOMENCLATURA DE GINEBRA O TRADICIONAL
F2O Anhídrido fluórico
Regla no. 1
B2O3 Anhídrido bórico

CO Anhídrido carbonoso
Regla no. 2
CO2 Anhídrido carbónico

SO Anhídrido hiposulfuroso
Regla no. 3 SO2 Anhídrido sulfuroso
SO3 Anhídrido sulfúrico

Reglas: se utilizan las mismas reglas para nombra a los óxidos metálicos, con la diferencia de que los óxidos no metálicos, cambiamos la palabra óxido por anhídrido.
TRADICIONAL STOCK SISTEMÁTICA
B2O3 Anhídrido bórico Óxido de boro Trióxido de diboro
F2O Anhídrido fluórico Óxido de flúor Monóxido de diflúor
SO2 Anhídrido sulfuroso Óxido de azufre (IV) Dióxido de azufre

HIDRÓXIDOS
Se obtiene por la reacción de los óxidos metálicos con el agua. Ejemplo
Al2O3 + 3H2O 2Al(OH)3 = hidróxido de aluminio
Las bases se nombran con la palabra hidróxido de seguidas del nombre del metal.
Al igual que si presenta dos estados de oxidación diferentes se termina con OSO en los compuestos con valencia menor y con ICO los de mayor valencia.
Ni(OH)2= hidróxido niqueloso Ni(OH)3= hidróxido niquelico

HIDRUROS
Combinaciones del hidrógeno con otro elemento de la tabla periódica.
H + ELEMENTO (excepto con los gases nobles)
Hidruros metálicos o iónicos
Tipos de hidruros
Hidruros no metálicos o covalentes.

HIDRUROS METÁLICOS O IÓNICOS:
Combinaciones de H+METAL, se llama iónico porque se combina un metal con un no metal y forman un enlace iónico, el número de oxidación del H es -1
TRADICIONAL STOCK SISTEMÁTICA
NaH Hidruro sódico Hidruro de sodio Monohidruro de sodio
CaH2 Hidruro cálcico Hidruro de calcio (II) Dihidruro de calcio
AlH3 Hidruro alumínico Hidruro de aluminio(III) Trihidruro de aluminio

HIDRUROS NO METALICOS O COVALENTES:
Combinaciones de H+NO METAL. El número de oxidación de estos del H es +1
H2S sulfuro de hidrógeno
HBr Bromuro de hidrógeno
HI Yoduro de hidrógeno
Cuando estos se disuelven en agua, forman ácidos hidrácidos contienen hidrogeniones, es decir contienen H como catión.
Ácidos Hidrácidos: combinaciones del H con elementos no metales del grupo VI y VII.
HI ácido yodhídrico
HCl ácido Clorhídrico
H2S ácido Sulfhídrico
Hf ácido fluorhídrico
HBr ácido bromhídrico

SALES BINARIAS
Compuestos formado por un metal y un no metal del grupo VI y VIIA, en donde el no metal trabaja con su número de oxidación negativo. Se considera que estos compuestos provienen de la sustitución de los hidrógenos de un hidrácido por metales. Además se pueden formar con la combinación de un:
Hidrácido + metal
Hidrácido + hidróxido
Su nombre se forma de la siguiente manera:
Nombre del metal con la terminación uro + raíz del metal + ico/oso

TRADICIONAL STOCK
Na2S Sulfuro sódico sulfuro de sodio
Cu2S sulfuro cuproso sulfuro de cobre
AlF3 Fluoruro alumínico fluoruro de aluminio

Estudiaremos la Estequiometria Estudio de las relaciones cuantitativas entre las masas, los volúmenes y el número de moles de moléculas de los reactivos que intervienen en una reacción química.
Las transformaciones que ocurren en una reacción química se rigen por la Ley de la conservación de la masa: Los átomos no se crean ni se destruyen durante una reacción química.
Recordemos que las propiedades químicas de una sustancia son aquellas cualidades que la hacen cambiar en sus estructura interna, ya sea por sí misma o por la acción de otras sustancias sobre ella, para formar una nueva sustancia, es decir, cambia su composición.
Entonces, el mismo conjunto de átomos está presente antes, durante y después de la reacción. Los cambios que ocurren en una reacción química simplemente consisten en una reordenación de los átomos.

Por lo tanto una ecuación química ha de tener el mismo número de átomos de cada elemento a ambos lados de la flecha. Se dice entonces que la ecuación está balanceada.
LA REACCIONES QUIMICAS SE CLASIFICASN POR: EL INTERCAMBIO DE ENERGIA PUEDEN SER EXOTÉRMICAS Y ENDOTÉRMICAS.
Y POR TRANSFORMACION EN REACCIONES DE SINTESIS Y DESCOMPOSICIÓN.
SÍNTESIS. Dos reactivos se combinan para formar un solo producto, y se representa A+B=C

BALANCEO DE ECUACIONES QUÍMICAS DE SINTESIS
Todas las reacciones químicas cumplen con la Ley de conservación de la materia. En ocasiones, al escribir la ecuación de alguna de estas reacciones, podemos distinguir qué sustancias son reactivos y productos, pero no coinciden las cantidades de átomos de la misma especie que se muestra con ambos lados de la ecuación.
Por ejemplo analicemos la siguiente reacción.
SO2 + O2 SO3
En el lado de los reactivos hay un total de 4 átomos de oxígeno, mientras que en los productos hay sólo 3. El átomo faltante no pudo desaparecer, por lo que debemos corregir la ecuación, por medio del procesos que llamamos “balanceo”, que consiste en buscar qué coeficientes amos a poner a cada sustancia para que ajusten las cantidades que de cada una de ellas participa en la reacción, hasta que el total de átomos de cada elemento sea el mismo de los dos lados. En este caso, la ecuación balanceada debe ser así:
2SO2 + O2 2SO3
Considerando su coeficiente, hay 2 átomos de azufre y 6 de oxígeno, tanto en los reactivos como en los productos.
BALANCEO POR TANTEO
Consiste en balancear una ecuación tomando en cuenta los siguientes pasos:
 Sumar los átomos de un mismo elemento que se encuentran en el primer miembro y compararlos con los del segundo miembro, lo que nos permitirá determinar los coeficientes que se van a utilizar.
 Comprobar que para los elementos del primer miembro y el segundo exista la misma cantidad de átomos.
Ejemplo: balancear la ecuación H2 + CL2 = HCl
Al comparar los elementos tendremos que seguir un orden; comenzando por el primero de la izquierda, el hidrógeno, en el primer miembro existen dos átomos y en el segundo sólo un átomo, por lo que colocaremos el coeficiente 2 antes del HCl
H2 + Cl2 2HCl
Después de poner este número, comparamos el cloro, vemos que existe en la misma cantidad, es decir, dos átomos en el primero y segundo miembro, con lo que la ecuación esta balanceada.
El balanceo de una ecuación química debe regirse por las leyes ponderales, con el fin de que se cumpla con la ley de Lavoisier (Ley de la conservación de la materia), que tratándose de ecuaciones químicas dice: “La suma de las masas de los reactantes o reactivos es igual a la suma de las masas de los productos”
Para comprobar que la masa de reactivos también debe ser igual a la del producto, podemos buscar en la tabla periódica las masas molares de los elementos que forman las sustancias y calcular las masas molares de los compuestos, para hacer la comparación.
Ácido carbónico CO2 + H2O =H2Co3
total de masa de reactivos 44g 18g =62g total de masa de productos
H=1 g/mol
C=12 g/mol
O=16 g/mol 2(1g/mol)+12g/mol+3(16g/mol)= 62 g/mol
Los pasos para el balanceo de ecuaciones son las siguientes:
Paso 1 Balancear los elementos metálicos.
Paso 2 Balancear los elementos no metálicos
Paso 3 Balancear o complementar los hidrógenos
Paso 4 Balancear y complementar los oxígenos.
Ejemplos:
C3H8+5O2 3CO2+4H2O
Na2CO3+2HCL 2NACL+CO2+H2O

DESCOMPOSICIÓN. Un solo reactivo se descompone para formar dos o más compuestos.
Representándolo BC=B+C
Son aquellas en las que un compuesto se transforma para dar origen a los elementos que lo constituyen. Por ejemplo, por medio de corriente eléctrica, mediante un proceso llamada “electrólisis”, el agua se descompone en hidrógeno y oxígeno, que son elementos que la forman. La ecuación mediante la cual se representa este cambio es la siguiente:
2H2O 2H2 + O2
Mediante esta simbología representamos que cada dos moléculas de agua ( que en este caso es el reactivo) que se someten a electrólisis, liberan dos moléculas de hidrógeno y una de oxígeno (que son los productos)
Otro ejemplo se lleva a cabo cuando calentamos un reactivo que se llama clorato de potasio y que se representa con la fórmula KClO3, el cual al ser calentado se descompone en cloruro de potasio (KCL) y oxígeno (O2) para representar el calentamiento, se suele poner un triángulo bajo la flecha de la reacción. La ecuación correspondiente a este cambio químico es:
2KCLO3 2KCL + 3O2
SUSTITUCIÓN. Un elemento más activo sustituye a otro menos activo en un compuesto.
C+AB=AC+B
Para que un elemento pueda desplaza a otro es necesario que sea más activo y si no hay reacción.

DOBLE SUSTITUCIÓN ( metástasis ). Los átomos o los iones intercambian pareja.
AB + CD → CB + AD

miércoles, 13 de enero de 2010

Nota para los alumnos del SEMI

En la dirección de la entrada anterior en el blog, existen tres vínculos a tres portales donde se aborda la temática de la unidad tres, el mol, las estequiometría, cálculos porcentuales, cálculo de átomos y disoluciones, de cada portal, debes hacer un reporte de lectura, ya sea que hagas una síntesis, mapa conceptual e interpretación, cuadro comparativo, etc, lo que tu decidas elegir siempre y cuando tú lo entiendas y sepas usar, también estoy pidiendo que de esas mismas paginas y de los conceptos que revisen, hagan un formulario, como por ejemplo, como determinar el numero de moles, como determinar la normalidad de cierta solución, como determinar el contenido porcentual de alcohol en una bebida, etc....

En estas preguntas se aplican las formulas estequiométricas, es por eso que estoy pidiendo que se hagan un formulario.

Saludos......

lunes, 11 de enero de 2010

Para los chavos del semi.....Sabado Helado....

que paso?.... como la están pasando? , solo les pido hagan un reporte de estas lecturas que les estaré postenado en este lugar, para que realizaen sus bitácoras.
Esta es una bitácora de una compañera de ustedes. Nomenclatura química.
La siguiente es un portal donde se aborda la temática de la estequiometria, el concepto de mol y de átomo gramo, peso molecular, y relaciones porcentuales etc..... quisiera que para el fin de semana trajeran sus reportes impresos para trabajar en clase con ellos y no atrazarnos.... saludos....
saludos,,, nos estaremos viendo el sabado....me gustaría que se hicieran un formulario de todos estos conceptos que estarán revisando para que el proximo sabado lo utilicemos resolviendo problemas.