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Compuestos Química

Compuestos Química.

Para formar compuestos, la mayoría de los elementos pueden interarticular con diferentes elemento.

Por ejemplo podemos mencionar a el hidrógeno gaseoso este arde en oxígeno para formar el agua.

Si por es posible que se pueda descomponer el agua en sus elementos constituyentes, al pasar a través de esta por una corriente eléctrica, esto lo puede apreciar en la imagen que encuentras en este articulo aquí debajo.

Bien ahora si observamos la tabla que creamos para aclarar mejor el tema

Las propiedades del O2H (agua) no parecen las de los elementos componentes, por otro lado, la composición del agua nos variable, si comparamos las propiedades del agua podemos decir que el agua pura no importa su origen, un 11%  es Hidrógeno,y el 89% es de oxigeno de masa. Estas composiciones del agua macroscópica son puramente correspondientes a su composición molecular, la que consta con dos átomos de hidrógeno más un átomo  de oxigeno.

Comparación de agua, hidrógeno y oxígeno

Hidrógeno

Hidrógeno.

Se puede ver en el primer lugar de tu tabla periódica, condiciones normales gas insípido, inodoro e incoloro, unido a otros elementos forma moléculas diatónicas, H2

Se simboliza en la tabla al atomo de hidrógeno con la letra H, posee un núcleo como unidad de carga positiva y un solo electrón.

Su número atómico es el 1 y su peso atómico es de 1.00797, es uno de los elementos principales del agua (H2O), más toda materia orgánica, se encuentra en todas partes del universo.

Sus tres isotopos:

  • Protio: masa 1, es el 99.98% del elemento natural.
  • Deuterio: masa 2, podemos encontrarlo en la naturaleza en una cantidad aproximada al 0.02%.
  • Tritio: masa 3, se encuentra en pequeñas cantidades en la naturaleza, se puede producir de manera artificial por medio de varias reacciones nucleares.

Se utiliza en síntesis del amoniaco, las petroleras lo utilizan en las refinerías, para el rompimiento por hidrógeno (hydrocrackina)y también para la eliminación del azufre

El hidrógeno es consumido en grandes cantidades para la hidrogenación catalítica de aceites vegetales líquidos instaurados en la obtención de grasas sólidas, otro uso es la manufactura de productos químicos orgánicos, un potencial de uso en combustión para cohetes, se combinan con oxigeno o flúor.

El gas tiene una densidad del hidrógeno es de 0.071 g/l a 0ºc y 1 atm, su peso molecular es de 2.01594, si se compara su densidad con el aire, esta es de 0.0695.

El hidrógeno a temperatura normal es una sustancia muy poco reactiva, para que sea reactiva debe ser inducida por algún catalizador adecuado, pero a temperaturas elevadas si es una sustancia altamente reactiva.

Siendo el hidrógeno la sustancia más inflamable de todas las que se conocen, es algo más soluble en solventes orgánicos que el agua

El hidrógeno es la sustancia más inflamable de todas las que se conocen. El hidrógeno es un poco más soluble en disolventes orgánicos que en el agua. Muchos metales absorben hidrógeno. La absorción del hidrógeno en el acero puede volverlo quebradizo, lo que lleva a fallas en el equipo para procesos de quimica

Por lo general es diatómico, el hidrógeno molecular se disocia a temperaturas elevadas en átomos libres.

El hidrógeno atómico es un poderoso agente reductor , incluyendo a temperatura ambiente.

Reacciona con los óxidos y los cloruros de muchos metales, entre ellos el cobre, plomo, plata, mercurio y el bismuto, para la produccion de metales libres.

Reduce a su estado metálico algunas sales, como los nitratos, nitritos y cianuros de sodio y potasio. Reacciona con cierto número de elementos, tanto metales como no metales, para producir hidruros, como el NaH, KH, H2S y PH3.

El hidrógeno atómico produce peróxido de hidrógeno, H2O2, con oxígeno. Con compuestos orgánicos, el hidrógeno atómico reacciona para generar una mezcla compleja de productos; con etileno, C2H4, por ejemplo, los productos son etano, C2H6, y butano, C4H10. El calor que se libera cuando los atomos de hidrógeno se recombinan para formar las moléculas de hidrógeno se aprovecha para obtener temperaturas muy elevadas en soldadura de hidrógeno atómico.

El hidrógeno reacciona con oxígeno para formar agua y esta reacción es extraordinariamente lenta a temperatura ambiente; pero si la acelera un catalizador, como el platino, o una chispa eléctrica, se realiza con violencia explosiva. Con nitrógeno, el hidrógeno experimenta una importante reacción para dar amoniaco.

El hidrógeno reacciona a temperaturas elevadas con cierto número de metales y produce hidruros. Los óxidos de muchos metales son reducidos por el hidrógeno a temperaturas elevadas para obtener el metal libre o un óxido más bajo.

El hidrógeno reacciona a temperatura ambiente con las sales de los metales menos electropositivos y los reduce a su estado metálico. En presencia de un catalizador adecuado, el hidrógeno reacciona con compuestos orgánicos no saturados adicionándose al enlace doble.

Los compuestos principales:

El hidrógeno es constituyente de un número muy grande de compuestos que contienen uno o más de otros elementos. Esos compuestos incluyen el agua, los acidos y bases, la mayor parte de los compuestos orgánicos y muchos minerales. Los compuestos en los cuales el hidrógeno se combina sólo con otro elemento se denominan generalmente hidruros.

Su Preparación:

Diversos métodos para preparar hidrógeno gaseoso pueden ser aplicados. Depende de factores la elección del método, como la cantidad de hidrógeno deseada, la pureza requerida y la disponibilidad y costo de la materia prima.

Entre los procesos que más se emplean están las reacciones de metales con agua o con acidos y bases, la electrolisis del agua, la reacción de vapor con hidrocarburos u otros materiales orgánicos, y la descomposición térmica de hidrocarburos.

La principal materia prima para la producción de hidrógeno son los hidrocarburos, como el gas natural, gas de aceite refinado, gasolina, aceite combustible y petróleo crudo

Son producidas por las industrias quimicas veamos reciclar

Notaciones complementarias:

Titulaciones.

Metodos de sepración de mezclas

Protones

Separación de Mezclas Cromatografía y Centrifugación

Cromatografía.

Escribir en colores.

Proceso físico de separación de separación de substancias llevado a cabo por la distribución en dos fases. Fase móvil  (gas-líquido)  y Fase estacionaria  (sólido-líquido)Dependiendo del estado de las fases involucradas es posible desarrollar varios tipos de cromatografía, cuando la fase móvil es un gas se denomina Cromatografía de Gases y cuando la fase móvil es un líquido se denomina Cromatografía de Líquidos.

La cromatografía se utiliza con los fluidos, que pueden ser gases o líquidos, se empuja a circular la mezcla por un sólido o un líquido que permanece estacionario (fase estacionaria).

Los distintos componentes de la mezcla circulan a velocidades diferentes por la fase estacionaria, y por lo tanto unos componentes están más tiempo retenidos de ella que otros, emergiendo después. Sirve como método físico de separación.

La fase estacionaria puede ser típicamente un sólido poroso como la celulosa, o como el gel.

Las moléculas de menor tamaño pueden cruzar todos los poros e invierten más tiempo en el recorrido mientras que las moléculas mayores de la mezcla no “pierden tiempo” en los poros, emergiendo más rápidamente.

Cinematografía Gas sólido: película liquida con alto punto de ebullición (Silicon o Polietileno) que recubre un sólido inerte (cromatografía gas líquido), cromatógrafo de gases (CG).

Todo compuesto que pueda ser separado por cromatografia ha de ser volátil y Termicamente estables.


Centrifugación.

Se habla de centrifugación cuando tenemos partículas de distinto tamaño en un medio acuoso, éstas sedimentan hacia el fondo a una velocidad que depende de su peso.

Este efecto podría utilizarse para separar componentes de distinto peso, si no fuera porque las velocidades de sedimentación son pequeñísimas, por lo que el sistema no es útil.

Así, pues lo que se hace es aumentar dichas velocidades de sedimentación haciendo girar muy rápidamente la mezcla. En este caso, la fuerza centrifuga hace el papel de la gravedad (peso) y puede ser mucho mayor que éste haciendo girar muy rápido la mezcla: este es el principio de la centrifugacion y de la ultracentrifugación.

Se coloca la mezcla en un aparato que la haga girar a velocidad angular constante muy elevada.

Una vez está girando, la mezcla experimenta una aceleración centripeda que puede llegar a ser, en ultracentrifugadoras de laboratorio, unas 5.000.000 veces la aceleración de la gravedad.

Esta fuerza empuja a sedimentar, a distinta velocidad, a las partículas de distinta masa de la mezcla, creándose distintos estratos con las partículas de cada clase.

Este método es muy utilizado en biología y medicina.

Metodos de Separación de Mezclas “Inicio”

Cromatografia.

Estados de la materia.


Estados: ya hemos visto los estados de la materia de un modo muy esquemático ahora bien para que quede claro a quien no entendió o le falto algo para comprender, expliquemos lo de esta forma.

Por ejemplo el gas, un liquido o un solido, ahora bien un gas ( también llamado vapor), no posee a la vista volumen ni forma física a no ser que lo ajustemos a un determinado recipiente si podemos comprimir un gas de forma que ocupe un espacio más pequeño y también expandirlo de modo que ocupe un mayor espacio.

Un liquido por lo pronto tiene un volumen definido, independiente de su recipiente aunque no tenga forma específica si toma la forma del recipiente del cual lo introduzcas.

Un solido: en cambio si posee forma y volumen definidos, rígido.

Es así que las propiedades de los estados pueden entenderse a nivel molecular.

Cuando hablamos del agua vapor liquido hielo, podemos imaginar situaciones reales de estos estados físicos, si bien no podemos ver el vapor de agua si podemos ver una nube condensada y que en su entorno a cambio de temperaturas dejara gotas de ella.

En cambio el gas al estar sus moléculas mas separadas que las del liquido y los solidos chocan repetidamente entre si y con las paredes del recipiente.

En el solido sabemos que las moléculas están mas sujetas entre si, estas moléculas apenas tienen movilidad, es por esto que la definimos como rígidas.

Vaporización

Vaporización
Liquido -> Gaseoso

Ebullición: se produce a temperatura de ebullición, se caracteriza por la formación de burbujas en el interior del liquido.

Vaporización: se da a una temperatura menor a la de ebullición.

Condensación: (vapor a liquido).
Cuando la sustancia o cuerpo se encuentra a temperatura ambiente en general, en estado liquido.
Ejemplo: H2O agua.
CoH alcohol formula general.

Licuación: (gas a liquido).

Ejemplo: O2 (o), Dioxígeno, a temperatura ambiente y presión ambiente, se encuentra en estado gaseoso, cuando cambia de estado gaseoso a liquido se dice que el dióxido se va licuando.

El punto de fusión normal.

El punto de fusión normal coincide con el punto de solidificación normal.
Ejemplo: para el agua , es Oºc en ambos casos a 1 atm.

Sublimación


Sublimación: “El hielo seco”, es dióxido de carbono (CO2), en estado solido a temperatura y presión ambiente.

¿ Por que no la maza?

Pasa de solido a gas, sublimando.

El naftaleno y el paradiclorobenceno, también subliman a temperatura ambiente, utilizando como antipolillas.

..

Cuales son los objetivos:

A)    se utiliza como método de separación y/o purificación de sustancias dadas

B)    Demostrar o evidenciar los cambios del estado de agregación molecular de cualquier materia.

C)    La observación de las diversas formas de los cristales.

D)    Estudiara y encontrar la manera para reducir los costos y también los riesgos que puedan producir los reactivos en el laboratorio.

Lamentablemente el estudio de la química, en sus bases, es muy pobre ya que, se limita a demostrar los desarrollos o aplicar ejercicios, pero no a presentar un problema < X > determinado.

Con la enseñanza y la experimentación, el alumno adquiere habilidades en lo que respecta, al manejo de los instrumentos dentro de el ámbito del laboratorio, con la vigilancia del profesor, en con planificaciones predeterminadas para su desarrollo y creatividad.

Nuestros días pasan en un universo que se manifiesta, de diversas y diferentes formas y estructuras, la materia adopta estados físicos diferentes, los cuales vemos en nuestro ecosistemas, sólido, liquido  y gaseoso.

El verlos de modo cotidiano, no nos permite ver lo grandioso de la naturaleza y sus cambios permanentes, si nuestro propio aliento cuando estamos en invierno vemos esa pequeña humedad que sale de nuestra boca, la que llamamos comúnmente humo, o la del helado, que es hielo seco transformándose en gas, igual aprecias el humito que sale de su contorno, otra comparación que nos dan cuando estudiamos, es el olor a naftalina, ese olor que emana para evitar a las polillas.

Como ves son cambios de estado físico que apenas son percibidos por la vista pero estos cambios son fundamentales para la química.

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