Disoluciones Químicas

Disolvente: es la sustancia que disuelve al soluto y es el componente que se encuentra en mayor proporción. Por tanto, es el que determina en qué estado de agregación se encuentra toda la disolución.

Tipos de Disoluciones

Las soluciones, de acuerdo con la cantidad de soluto, pueden ser:

• Diluidas: si tienen una pequeña cantidad de soluto en disolución.
• Concentradas: cuando tienen una gran cantidad de soluto disuelto en una pequeña cantidad de disolvente.
• Saturadas: cuando tienen la máxima cantidad de soluto que puede disolver el disolvente a una temperatura.

Molaridad: la molaridad se define como el número de moles de soluto por litro de solución (también como el número de milimoles de soluto por mililitro de solución).

Funciones Químicas Inorgánicas

Reúnen las sustancias en grupos, que se caracterizan por presentar propiedades químicas similares. Las principales funciones de la química inorgánica son:

• Ácidos
• Bases
• Sales
• Hidruros
• Óxidos

Características de los Ácidos

Presentan en común las siguientes propiedades:

• Tienen sabor agrio.
• Conducen la electricidad en solución acuosa.
• Vuelven rosa el papel tornasol azul.
• Producen efervescencia al añadirse al mármol o a otros carbonatos y bicarbonatos, con liberación de dióxido de carbono.
• Reaccionan con algunos metales, como el magnesio, cinc y aluminio, liberando hidrógeno gaseoso.
• Su valor de pH es inferior a 7.

Características de las Bases

Estas sustancias presentan las siguientes propiedades en común:

• Tienen sabor amargo y astringente, como el plátano verde y algunas otras frutas verdes.
• Vuelven azul el papel tornasol rojo.
• Hacen que la piel se torne lisa y resbalosa.
• Son buenas conductoras de electricidad.
• Sus soluciones tienen un pH superior a 7.

(También son conocidas como hidróxidos).

Neutralización

Las reacciones de un ácido con una base se denominan neutralización, en virtud de que se anulan las propiedades de ambos compuestos. El resultado de dicha combinación es la formación de una sal más agua:

ácido + base → sal + agua

Las reacciones de neutralización son exotérmicas, es decir, que durante el proceso se libera energía calorífica, lo que causa incremento en la temperatura de la solución.

Calor de Neutralización

Se llama calor de neutralización a la cantidad de calor desprendida en la reacción de un ácido con una base. Se mide en:

• Joule (J)
• Calorías (cal)
• Kilocalorías (kcal)

Tipos de Neutralización

• Ácido fuerte + base fuerte
• Ácido fuerte + base débil
• Ácido débil + base fuerte

Indicadores

Es una sustancia que tiene la propiedad de cambiar de color. Cuando se halla en presencia de un ácido, ese indicador mostrará un color, y en presencia de una base, otro color; indicando la mayor o menor concentración de hidrógeno. Generalmente son agentes colorantes orgánicos.

Velocidad de Reacción y Reacciones de Óxido-Reducción

Velocidad de Reacción: para que se pueda medir la velocidad de una reacción química, hay que determinar la cantidad formada de algún producto o el consumo de algún reactivo durante el proceso. En relación con una sustancia que es producto de la reacción, hay un aumento progresivo de esta en el medio. Al contrario, si la sustancia de que se trata es un reactivo, se observa que hay una disminución de su presencia en el sistema analizado, mientras es transformado en los productos de la reacción.

Oxidación y Reducción

Cuando un elemento cambia su número de oxidación al pasar de reactivo a producto pueden ocurrir dos cosas:

• Oxidación: pierde electrones
• Reducción: gana electrones

Ejemplo:

Oxidación:
Cu⁰ → Cu⁺²
Fe⁺² → Fe⁺³
Cr⁺³ → Cr⁺⁶

Reducción:
Cu⁺³ → Cu⁺²
Mn⁺⁴ → Mn⁺²
Mo⁺⁶ → Mo⁺³

Ambos procesos ocurren simultáneamente, esto es, un elemento gana electrones cuando en el mismo sistema existe otro que los pierde.

Balanceo de Ecuaciones

:
• determinar los numeros de oxidacion de cada uno de los elementos que componen las especies quimicas que intervienen en la ecuacion
•identificar los elementos que presentan modificaciones en su numero de oxidacion
•expresar el cambio de numero de oxidacion escribiendo las ecuaciones electronicas parciales correspondientes.
•multiplicar las ecuaciones oarciales obtenidas por los factores adecuados tenuiento presente que el numero de electrones ganados y perdidos debe se el mismo. sumar algebraicamente las nuevas ecuaciones.
•los resultados obtenidos representan los coeficientes que deben utilizarse en aquellas especies quimicas que incluyan dichos elementos, los cuales se introducen como tentativos en la ecuacion dada inicialmente sin ajustar.
•terminar de balancear la ecuacion por el metodo de tanteo
reacciones de oxido reduciion: son aquellas en las cuales algunos elementos modifican su numero de oxidacion
numero de oxidacion: el numero de oxidacion de un atomo es la carga electrica parcial que le corresponde en un compuesto.
hidrocarburos: se caracterizan por representar en sus estructuras solamente atomos de carbono e hidrogeno. en este caso, los atomos de carbono sencillos, dobles o triples, mientras que los hidrogenos se ligan a ellos. en la formacion de estos compuestos es necesario regirse siempre por la capacidad dde enlace del carbono, que es de 4 y la del hidrogeno, que es igual a 1
isomeria:
este termino se utiliza para identificar la propiedades que presentan dos o mas compuestos que tienen la misma formula molecular, pero arreglos estructurales diferentes. los compuestos con las caracteristicas antes indicadas se llaman isomeron. por tanto:
isomeros: son dos o mas compuestos que presentan la misma formula molecular, pero distintos arreglos estructurales.
la isomeria conocida como isomeria plana, en la que las diferencias estructurales pueden identificarse, representando a las moleculas en el plano del papel. existen 3 tipos comunes de isomeria plana;
•isomeria de cadena
•isomeria de posicion
•isomeria de funcion o funcional
alcanos: los alcanos son compuestos con formula moleculae CnH2n+2. el hidrocarburo mas simple es el metano CH4(n=1). los hidrocarburos de cadena lineal se denominan hidrocarburos normales.
alquenos: son hidrocarburos que tienen doble enlace carbono-carbono en su molecula, y por eso son denominados insaturados. la formula general es C_nH_2n. se puede decir que un alqueno no es mas que un alcano que ha perdido u hidrogeno produciendo como resultado un enlace doble entre dos carbonos.
alquinos: los alquinos son hidrocarburos alifaticos con al menos un triple enlace entre dos atomos de carbono. se trata de compuestos metaestables debido a la alta energia del triple enlace carbono-carbono. su formula general es C_nH_2n-2.
hidrocarburos aromaticos: asi de define al polimero conjugado que cumple la regla huckel, es decir, que tiene un total de 4n+2 electrones pi en el anillo. los hidrocarburosaromaticos pueden ser cancerigenos. se clasifican como 2A o 2B. para que se de la aromaticidad, deben cumplirse ciertas premisas,por ejemplo que los dobles enlaces resonantes de la molecula esten conjugados y que se den al menos dos formas equivalentes. la estabilidad excepcional de estos compuestos y la explicacion de la regla de huckel han sido explicados cuanticamente, mediante el modelo de «particula de anillo». originalmente el termino estaba registrado a un producto del alquitran mineral, el benceno, y a sus derivados, pero en la actualidad incluye casi la mitad de todos los compuestos organicos; el resto son los llamados compuestos alifaticos. el maximo exponente de la familia de hidrocarburos aromaticos es el benceno (C₆H₆), pero existen otros ejemplos, como la familia de anulenos, hidrocarburos nomociclicos totalmente cojugados de formula general (CH)_n.
hidrocarburos ciclicos: son compuestos orgaicos formados por varios atomos de carbono adoptando la forma de una cadena cerrada que puede tener uniones simples y dobles. los hidrocarburos pueden encontrarse en gran cantidad en forma de gas, que es muy parecido al petroleo y conformado por las mismas moleculas.
alcoholes: los alcoholes pertenecen a u grupo de compuestos organicos cuyo grupo funcional es el hidroxilo (-OH) enlazado a un carbono de cadena alifotica. por tanto los alcoholes pueden presentar cadena abierta o ciclica. los alcoholes se clasifican en primarios, secundarios y terciarios, segun el tipo de carbono al cual el grupo -OH se encuentra enlazado. el carbono primero esta enlazado solamente a un carbno en la cadena del compuesto; mientras que el secundario esta ligado a dos carbono y el terciario a tres carbonos.
polimeros: la materia prima utilizada en la fabricacion de polimeros son hidrocarburos extraidos del petroleo o productos obtenidos de la reaccion de estos con reactivos especificos. un polimero es una molecula en la que hay una unidad basica que se repite a lo largo de la cadena, llamada monomero.
medicamentos: hay polimeros cuya principal finalidad es el uso de protesis, valvulas cardiovasculares, resinas para uso odontologico, etc. su propiedad basica es la facilidad para moldearlos y endurecerlos por accion de la luz o el calor, y son bastante inertes a la accion de las sustancias del organismo con el cual estan en contacto. la industria farmaceutica ha evolucionado notablemente gracias al empleo de este tipo de materia prima en reacciones llevadas a cabo en laboratorios bien equipados.
ciclo del agua:
• evaporacion del agua de los lagos, rios, mares y otis cuerpos, hacia la atmosfera
•condensacion de pequeñas gotas de agua en las partes mas altas de la atmosfera que, transportadas por ql viento, se aglomeran en forma de nubes.
•precipitacion de lluvias desde las nubes, cuando estas se sobrecargan de gotitas y encuentran frentes frios.
•retorno del agua a la superficie de la tierra. al regresar, puede evaporarse inmediatamente si encuentra el terreo caliente, o penetra en el, acumulandose en lechos en su interios mientras que otra porcion vuelve a sus origenes en rios y mares.