RELACIÓN ESTRUCTURA-PROPIEDADES

ESTAMOS FINALIZANDO LA MATERIA, Y EL CONCEPTO CENTRAL DE LA MISMA ES LA RELACIÓN ENTRE ESTRUCTURA Y PROPIEDADES.

A PARTE DE LAS PROPIEDADES DEL AGUA Y SU RELACIÓN  ESTRUCTURAL LAS ESTRUCTURAS  DEL CARBONO AL ESTADO PURO SON OTRO EJEMPLO DE COMO UN MISMO ELEMENTO PUEDE DAR LUGAR A  MATERIALES CON PROPIEDADES TOTALMENTE DISTINTAS , a esta propiedad se la llama :

FORMAS ALÓTRÓPICAS DEL CARBONO

DIAMANTE 

LOS ÁTOMOS DE CARBONO PUEDEN ORDENARSE FORMANDO UNA RED CRISTALINA QUE PRODUCE EL MATERIAL MAS DURO DE LA NATURALEZA.

 GRAFITO

CUANDO EL CARBONO SE APILA EN CAPAS ORDENADAS, PARALELAS, UNIDAS FRAGILMENTE, SE PRESENTA EN FORMA DE GRAFITO, SUSTANCIA FRAGIL EMPLEADA EN LA FABRICACIÓN DE MINAS DE LÁPICES

FULERENOS

HASTA LA SEGUNDA MITAD DEL SIGLO XX, ÉSAS DOS ERAN LAS ÚNICAS FORMAS CONOCIDAS, PERO, CUANDO MENOS SE ESPERABA, SURGIÓ UNA FAMILIA DE MATERIALES DE CARBONO PURO CUYAS PROPIEDADES NO HAN DEJADO DE SORPRENDER : LOS FULERENOS, LOS NANOTUBOS Y EL GRAFENO

IMAGEN DE LOS FULERENOS A SEMEJANZA DE PELOTAS DE FÚTBOL

IMAGEN DEL GRAFENO

 EL GRAFENO ES UNA SUPERFICIE DE ÁTOMOS DE CARBONO PURO CON PROPIEDADES ASOMBROSAS, ES LA PELÍCULA MÁS FINA QUE PUEDE EXISTIR PORQUE SOLO TIENE UN ÁTOMO DE ESPESOR, LA MEMBRANA DE UNA CÉLULA TIENE UN ESPESOR DE MILES DE VECES MAYOR. SIN EMBARGO TIENE UNA FORTALEZA INCREIBLE MÁS FUERTE QUE EL ACERO. PODEMOS APOYAR UN OBJETO DE UN Kg Y NO SE ROMPERÍA.
PARA VER LAS APLICACIONES DEL GRAFENO EN UN FUTUTO MUY CERCANO,
¡¡ES INCREIBLE¡¡¡ 

RESUMEN DE LAS FORMAS ALOTRÓPICAS DEL CARBONO 

UN MISMO ELEMENTO, SE PRESENTA EN MÚLTIPLES FORMAS TRIDIMENSIONALES , DANDO MATERIALES CON PROPIEDADES COMPLETAMENTES DISTINTAS

PRINCIPIO DE LE CHATELIER

El principio de LE CHATELIER, dice " Cuando un sistema es sometido a una perturbación externa, el sistema evolucionará en lo posible, en el sentido de disminuir el efecto de dicha perturbación"

 
Analiza los siguientes sistemas en equilibrio y determina en qué sentido se desplazará cada una de las reacciones cuando:

a) Se extrae parte de los reactivos.

b) Aumenta la concentración de uno de reactivos.

c) Aumenta la presión.

d) Aumenta el volumen.

c) Si incrementa la temperatura.

1. PCl_5(g) ------------------------ PCl_3(g)   +   Cl_2(g)   endotérmica                                

2. H_2(g)   +   CO_2(g)  ----------- H₂O_(g)   +   CO_(g)  endotérmica                     

3. N_2(g)   +  3H_2(g)  --------------2NH_3(g)       exotérmica                         

INTOXICACIÓN POR MONÓXIDO DE CARBONO

EL MONÓXIDO DE CARBONO ES UN GAS INOLORO E INCOLORO FATAL, QUE SE FORMA POR LA COMBUSTIÓN INCOMPLETA DE LOS COMBUSTIBLES.

SU INHALACIÓN PROVOCA LA MUERTE POR HIPOXIA, DEBIDO A QUE ES UN GAS QUE EN SANGRE SE UNE A LA HEMOGLOBINA CON UNA AFINIDAD 210 MAYOR QUE EL OXÍGENO, DESPLAZANDOLO EN LOS ALVEOLOS, DE ACUERDO A ESTA REACCIÓN

VEMOS QUE DISMINUYE LA OXIHEMOGLOBINA, EL EQUILIBRIO SE DESPLAZA HACIA LA DERECHA POR LA GRAN ESTABILIDAD DE Hb-CO, PROVOCANDO UNA MERMA EN EL APORTE DE OXÍGENO A LOS ÓRGANOS PRINCIPALMENTE AFECTANDO AL SNC.

¿COMO HACER PARA DESPLAZAR EL EQUILIBRIO HACIA LA IZQUIERDA, ES DECIR, QUE SE VUELVA A UNIR EL OXÍGENO A LA HEMOGLOBINA.?¿

SE SUMINISTRA OXÍGENO AL 100% A PRESIÓN NORMAL, O SE  USAN LAS LLAMADAS CÁMARAS HIPERBÁRICAS, QUE SUMINISTRAN OXÍGENO AL 100% A PRESIONES ALTAS Y ASÍ EL EQUILIBRIO SE DIRIJE HACIA LA IZQUIERDA DESPLAZANDO AL MONÓXIDO DE CARBONO DE LA HEMOGLOBINA, MEJORANDO LA OXIGENACIÓN DE LOS ÓRGANOS.

EL PROBLEMA DE ESTAS CÁMARAS ES QUE SON PELIGROSAS, CADA TANTO EXPLOTA UNA.
LOS PACIENTES DEBEN INGRESAR SIN NINGÚN METAL, NI MAQUILLAJE, CON ROPA ESPECIAL,CUALQUIER CHISPITA HACE EXPLOTAR AL OXÍGENO QUE SE ENCUENTRA  A PRESIÓN ELEVADA.
Si no pueden ver esta infografía sobre intoxicación con monóxido ir a este linK:  http://almez.pntic.mec.es/~jrem0000/dpbg/3eso/tema5/albergue-intoxicac-CO.swf

 

BOLIVIA SEIS ARGENTINA UNO

¡¡QUE PASÓ?? LOS BOLIVIANOS TIENEN MÁS GLOBULOS ROJOS QUE LOS ARGENTINOS.

VAMOS A EXPLICARLO APROVECHANDO EL CONCEPTO DE REVERSIBILIDAD DE ALGUNAS REACCIONES QUÍMICAS.

LA OXIGENACIÓN Y DESOXIGENACIÓN DE LA HEMOGLOBINA ES UNA REACCIÓN REVERSIBLE 

EL OXÍGENO EN ESTA REACCIÓN ESTA , POR SUPUESTO, COMO GAS 

.

SABEMOS QUE A MEDIDA QUE ASCENDEMOS LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA DISMINUYE  Y POR LO TANTO  TAMBIÉN LA PRESIÓN PARCIAL DEL 

 OXÍGENO QUE BAJA DESDE 150 mmHg al nivel del mar hasta 107 mmHg ,POR LO TANTO ESTE EQUILIBRIO SE DESPLAZA HACIA LOS REACTIVOS,  SATURANDO MENOS HEMOGLOBINA EN SANGRE CAUSANDO EL LLAMADO MAL DE LAS MONTAÑAS O APUNAMIENTO ( MAREOS, FATIGA, HIPERVENTILACIÓN Y HASTA LA MUERTE)

¿ CÓMO HACE LOS LUGAREÑOS PARA SOPORTAR ESTA HIPOXIA DE LAS ALTURAS?
¿ MASTICANDO COCA?

 LA MÉDULA ÓSEA EMPIEZA A PRODUCIR MÁS GLOBULOS ROJOS (  48hs después de llegar a la Paz ) Y POR ENDE MÁS HEMOGLOBINA QUE HACE DESPLAZAR EL EQUILIBRIO HACIA LOS PRODUCTOS, ES DECIR MÁS HEMOGLOBINA SATURADA COMPENSANDO LA BAJA DE LA PRESIÓN PARCIAL DEL OXÍGENO EN LAS ALTURAS RESTITUYENDO EL EQUILIBRIO.

AQUÍ TENEMOS IMAGENES QUE EXPLICAN LA IMPORTANCIA DE LA ORIENTACIÓN MOLECULAR ADECUADA  PARA QUE OCURRA UNA DETERMINADA REACCIÓN QUIMICA

Aquí vemos la formación del estado de transición después de un choque eficaz

TEORÍA DE LAS COLISIONES Y COMPLEJO ACTIVADO
Para repasar este modelo ver este video explicativo ¡¡¡ complementa los apuntes y la clase teórica:

 

ASPECTOS GENERALES DE LAS REACCIONES QUÌMICAS

 A LAS REACIONES QUÍMICAS LAS PODEMOS OBSERVAR BAJO TRES ASPECTOS

        TRANSFORMACIONES      ENERGÉTICO          CINÉTICO

REACCIONES REVERSIBLES

Tenemos la costumbre de pensar en reacciones químicas como cambios de substancias a otras de forma permanente. Hay gran cantidad de reacciones que son de este tipo, todas las combustiones lo son , son irreversibles. Es decir que una vez formado el producto no se puede volver para atras. Si quemamos madera, obtendremos carbon, pero a partir del carbón no podremos volver a tener madera

No obstante existe otra gran cantidad de reacciones que son reacciones REVERSIBLES  que lleganen un momento dado a un equilibrio.
 Los reactivos inicialmente reaccionan dando lugar a los productos de la reacción, no obstante al formarse estos productos reaccionan entre ellos para volver a dar los reactivos...¿Cuando parará? Lo cierto es que no parará nunca, pero lo parecerá. En el momento en que la velocidad de ida y la de vuelta sea la misma, aunque a nivel macroscópico las concentraciones se mantengan constantes, a nivel molecular no pararan de reaccionar nunca.

 

 LA VELOCIDA 1 DE SÍNTESIS ES IGUAL A LA VELOCIDAD 2 DE DESCOMPOSICIÓN.

Por ello decimos que se trata de un equilibrio dinámico.

 

Despues de leer la teorìa COMPLETAMOS LOS CONCEPTOS DE REVERSIBILIDAD Y EQUILIBRIO QUÍMICO CON EJEMPLOS, VIDEOS Y ANIMACIONES.

AQUÍ VA UN VIDEO QUE EXPLICA LA REVERSIBILIDAD CON LA TEORÍA DE LAS COLISIONES.

ESTE OTRO VIDEO ES MUY EXPLICATIVO, PERO VER SOLO HASTA LA CONSTANTE DE EQUILIBRIO ( tema que verán en otros años) PARA VERLO MEJOR AQUÍ

ENERGIA DE ACTIVACIÓN Y ENZIMAS

 Ver esta simulacion que explica como funcionan las enzimas, sino se pueden ver ir a este LINK :
www.bionova.org.es/animbio/anim/enzimas/enzimas.swf




 

REACCIONES ENDOTÉRMICAS Y EXOTÉRMICAS

CUANDO SE VENCE LA BARRERA DE LA ENERGÍA DE ACTIVACIÓN, LA REACCION PROCEDE DESDE REACTIVOS A PRODUCTOS Y PUEDE SUCEDER DOS FENÓMENOS:

PRIMERO: LA ENERGÍA DE LOS PRODUCTOS ES MENOR QUE LA DE LOS REACTIVOS, EN ESTE CASO , EL EXCESO DE ENERGÍA PASA AL AMBIENTE COMO CALOR O LUZ, Y SE DICE QUE SON REACCIONES EXOTÉRMICAS.

EJEMPLOS DE ESTAS REACCIONES SON:

EL ENCENDIDO DE LAS CERILLAS,LA COMBUSTIÓN DE CUALQUIER COMBUSTIBLE,LA FORMACIÓN DE AGUA.

 EL INCENDIO DEL DIRIGIBLE HINDENBURG , LLENO DE HIDRÓGENO EN 1937, ES UN EJEMPLO DE REACCIÓN EXOTÉRMICA. ESTA FOTO FUE TOMADA APENAS 22 SEGUNDOS DESPUES DE LA EXPLOSIÓN.ESTA TRAGEDIA HIZO QUE SE DEJARA DEL USAR EL GAS HIDRÓGENO COMO GAS DE FLOTACIÓN EN TALES NAVES. lOS DIRIGIBLES MODERNOS ESTÁN LLENOS DE HELIO, QUE NO FLOTA TANTO COMO EL HIDRÓGENO PERO NO ES INFLAMABLE.
EN ESTE CASO LA DESACARGA ESTÁTICA DEL AIRE INICIÓ LA REACCIÓN, ES DECIR VENCIÓ LA BARRERA DE LA ENERGÍA DE ACTIVACIÓN , PERO LUEGO LA REACCIÓN CONTINUÓ SOLA, REACCIONANDO EL HIDRÓGENO CON EL OXíGENO DEL AIRE PARA DAR AGUA¡¡¡¡¡¡
 


 SEGUNDO : LA ENERGÍA DE LOS PRODUCTOS ES MAYOR QUE LA DE LOS REACTIVOS, EN ESTE CASO SE TOMA ENERGÍA DEL AMBIENTE Y LA REACCIÓN ES 
ENDOTÉRMICA.

EJEMPLOS DE REACCIONES ENDOTÉRMICAS: EL PASAJE DE LÍQUIDO A GAS , DE SÓLIDO A GAS ( SUBLIMACIÓN), LA FOTOSÍNTESIS : absorbe energía del sol para formar compuestos de alto contenido energético como la glucosa.

TAMBIÉN LAS REACCIONES ANABÓLICAS DEL METABOLISMO, O CUANDO COCINAMOS¡¡

RESUMEN GRÁFICO:

REACCIONES QUÍMICAS : energía de activación

Las reacciones químicas son re-ordenamientos de los átomos participantes en los reactivos para dar otros compuestos llamados productos.

En ese reordenamiento habrá ruptura de enlaces viejos y la formación de nuevos.

¿ Como hacen los reactivos para reordenarse ? 

 Lo explica el modelo de las colisiones.

Para que se produzca un reordenamiento los compuestos deben colisionar con suficiente energía y con la orientación adecuada para que sea eficaz y se formen los productos.

Si no se pudo ver la simulación de las colisiones ir a este ............Sitio
Un video que explica el modelo de colisiones

 
El momento en que se rompen enlaces y se forman nuevos se llama ESTADO DE TRANSICIÓN , y corresponde a un pico de energía que debe superarse para que la reacción proceda.

Si ese pico de energía no se alcanza , la reacción no se produce.

A ese pico de energía recibe el nombre de ENERGÍA DE ACTIVACIÓN

Esto es similar a encender una cerilla pasandolo por una superficie de vidrio, imposible que se encienda.

Pero la superficie rugosa le dá la energía de fricción necesaria y suficiente para que la combustión suceda ¡¡¡¡¡

Todas las reacciones químicas tienen su valor de ENERGÍA DE ACTIVACIÓN que hay que superar, cuando más alta es esa energía la reacción va a ser MAS LENTA, si la energía de activación es baja la reacción es rápida y ocurre a temperatura ambiente.

 

Resumimos : la energía de activación es un pico de energía que hay que alcanzar para que los reactivos pasen a productos. En ese pico se encuentra el estado de transición en el cual se estan rompiendo los viejos enlaces y se estan formando los nuevos simultaneamente.

Para este miércoles 16 terminamos con propiedades del agua , haremos ejercicios con el apunte de modelo cinético corpuscular y seguiremos con reacciones quimicas.

Bajamos la teoría que falta:

Aquí : propiedades periódicas

 



REACCIONES QUÍMICA 

 


Principio de CHATELIER

REPASO 2º PARCIAL

AQUI VA EL REPASO 2º PARCIAL

1)   Reaccionan 600 ml de una solución 3M de ácido sulfhídrico con 1500 ml de una solución de Hidróxido FÉRRICO  20 % m/v.

a)   Plantear la ecuación y balancear

b)   Determinar el reactivo limitante

c)   Cuantos gramos quedan sin reaccionar?

d)   Calcular los gramos de agua que se forman si el rendimiento es del 70% 

2)   Calcular el PH . En todos los casos considerar disociación completa

a)   2,94 10 ^-3 g  de ácido orto fosfórico en 300 ml de solución

b)   0,0126 moles de Hidróxido de Sodio en 400 ml de solución

c)   2,9 10 ^-4 % m/v de hidróxido de Magnesio

d)   0,1168 g/L de ácido clorhídrico 

3)   Plantear la formación de oxido Brómico, balanceando, sabiendo que reacciona 4L del gas Bromo a 1,7 at y -30 ºC con 20g de oxigeno

a)   Determinar el reactivo limitante

b)   Cuantos gramos de óxido Brómico se obtienen si el rendimiento es del 60 %

c)   ¿Cuántos litros ocupan esos gramos a 40ºC y 3 at de presión? 

4) ) A presión y temperatura constante tengo 500 g de óxido de azufre VI contenidos en un volumen de 40 litros, si extraemos 1,806 10 ²⁴ moléculas del gas. Calcular el volumen final.   

   b)   Una gas soporta 4 atmosferas de presión a temperatura constante. Luego se expande el gas hasta la mitad de su presión inicial ocupando un volumen de 50 litros. ¿Cuál será su volumen inicial ¿       

En este sitio ( cliquear aquí ) un resumen de las propiedades del  AGUA.

 Además en este video mi primo,( jajajaja) explica muy bien las fuerzas de van der Waals , muy útil en los exámenes ¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡

Aquí en este video explica bien el puente Hidrógeno

Aquí explica muy bien la importancia de la electronegatividad y polaridad de las moléculas

Les invito a que busquen otras explicaciones del mismo profesor en su canal de YOUTUBE sobre temas de la materia

EL AGUA DISOLVENTE UNIVERSAL

¿PORQUE CUANDO MEZCLAMOS  AGUA CON SAL, ESTA ÚLTIMA DESAPARECE ANTE NUESTROS OJOS ?

DEBIDO A SU POLARIDAD EL AGUA DISUELVE LA MAYORÍA DE LOS SOLUTOS INORGÁNICOS, SE TRATA DE LA UNION CARGA-DIPOLO PERMANENTE

UN VIDEO EXPLICANDO LA DISOLUCIÓN DE CLORURO DE SODIO GRACIAS A SU POLARIDAD