COMPUESTOS Y REACCIONES QUIMICAS

POR: Lina Marcela Ocampo BlandónDanna Guisao GutiérrezGRADO: 10-2

DOCENTES: Marco Fredy Londoño YepesLyda Morales

I.E MONSEÑOR VICTOR WIEDEMANN

Nomenclatura es una palabra que significa NOMBRE. En química, como en otras disciplinas, es necesaria la utilización de nombres para poder reconocer todas las sustancias y para entendernos con otras personas que trabajan en química. La nomenclatura, tanto de los elementos como de los compuestos, es el idioma en que se expresan las reacciones, procesos, etc. en la química y la biología.

Cada sustancia (ya sea un elemento o un compuesto) va a tener su propio nombre y NO HABRA otra sustancia que posea ese nombre. Por ello es que existe una organización destinada ha abordar este tipo de tareas, es decir, identificar cada sustancia con un nombre y que al hacerlo NO QUEPA DUDA de que se trata de esa sustancia en TODO EL MUNDO. Estas organizaciones la IUPAC (The International Union of Pure and Applied Chemistry). No obstante esto, hay muchas sustancias que presentan varios nombres por una cuestión histórica. Por ejemplo; lo que ahora se conoce como óxido de cobre (II), antes se lo conocía como óxido cúprico. Aún así, estas dos formas de nombrarlo son correctas, por más que la IUPAC disponga que se llame de la primera forma.

Otras de las cosas de las cuales se ocupa esta organización es de unificar los criterios a la hora de escribir las fórmulas químicas de los elementos y los compuestos. Por ejemplo, antes la sal de mesa cloruro de sodio se escribía en símbolos de la siguiente manera: ClNa, ahora, a causa de lo dispuesto por la IUPAC se debe escribir NaCl.

¿CÓMO SE NOMBRAN LOS COMPUESTOS?

Lavoisier propuso que el nombre de un compuesto debía describir su composición, y es esta norma la que se aplica en los sistemas de nomenclatura química. Para los efectos de nombrar la gran variedad de compuestos químicos inorgánicos, es necesario agruparlos en categorías de compuestos. Una de ellas

los clasifica de acuerdo al número de elementos que forman el compuesto, distinguiéndose así los compuestos binarios y los compuestos ternarios. También se los puede clasificar según el tipo de compuesto.

Compuestos QuímicosInorgánicos

Óxidos: Hidróxidos: Hidruros

Básicos

Ácidos

Anfóteros

Neutros

Sales:

Ácidas

Básicas

Neutras

Ácidos:

Oxoácidos

Hidrácidos

Peróxidos

Superóxidos

Estos compuestos químicos tienen distintas estructuras, dadas por la Distribución de sus átomos y la forma en que estos se enlazan. Existen varias Formas diferentes de enlace, que definen las características de cada tipo de compuesto.

Cuando los átomos pierden o ganan electrones, se transforman en iones. Un iónEs una especie con carga neta, positiva (catión) o negativa (anión). Cuando unCompuesto se forma por unión de un anión y un catión, lo hace por enlace iónico.El compuesto resultante está formado por numerosos iones de ambos tipos, y seLlama compuesto iónico.

Otro tipo de enlace es el enlace covalente, en el cual dos átomos comparten unPar de electrones. Hay dos tipos de compuestos covalentes: las sustanciasMoleculares y los sólidos covalentes reticulares.

Óxidos: Son compuestos binarios formados por combinación del oxígeno en su Número de oxidación –2, con otro elemento, que llamaremos E, actuando con valencia (n) positiva. (La valencia de un elemento es el número de oxidación, sin signo). Su fórmula general es:

E2On

Los subíndices se obtienen al intercambiar las valencias de ambos elementos, e indican el número de veces que ese elemento está presente en el compuesto. La forma más simple de formular un óxido es a partir de sus elementos, Conociendo el número de oxidación con el que están actuando. Para el oxígeno es, en este tipo de compuestos, siempre -2; solo resta entonces conocer el del segundo elemento. Más adelante veremos otra forma de obtener los óxidos, partiendo de los elementos y usando reacciones químicas.

Cuando ambos números de oxidación son pares (+2, +4, +6) se simplifican para llegar a la fórmula del óxido.

Nomenclatura: Como ya te contamos, existen varias formas de nombrar los Compuestos químicos, algunas nuevas, como las recomendadas por la IUPAC, y otras más antiguas. Dado que podes encontrarte con todas ellas,

es importante que las conozcas para que puedas trabajar mejor y comprender los textos de estudio, así como también los problemas.

1) Nomenclatura por Atomicidad: Utiliza prefijos para cada elemento que indica la cantidad de veces que están en ese compuesto.

Ejemplo para el caso de los óxidos:

Li2O Dióxido de litio Fe2O3 Trióxido de dihierro CaO Monóxido de calcio PbO2 Dióxido de plomo MnO3 Trióxido de manganeso

2) Nomenclatura por Numerales de Stock: Se indica primero el tipo de compuesto y a continuación el elemento principal con su valencia entre paréntesis y en números romanos.

Ejemplo para el caso de los óxidos:

Li2O Oxido de litio (I) Fe2 Oxido de hierro (III) CaO Oxido de calcio (II) PbO2 Oxido de plomo (IV) MnO3 Oxido de manganeso (VI)

Cuando el elemento principal tiene una sola valencia, puede no indicarse la misma, ya que solo existe una posibilidad de formar el compuesto, pero nunca puede omitirse si tiene más de una, pues es la forma en que se diferencian los distintos compuesto que forma ese elemento.

3) Nomenclatura tradicional: se indica primero el tipo de compuesto químico, y luego se usan diferentes terminaciones e incluso prefijos, para hacer referencia al número de oxidación del elemento principal. Cuando el elemento posee una única valencia, se añade la terminación “ico”.

Ejemplo:

CaO Oxido cálcico

Cuando el elemento posee dos valencias, se añade la terminación “ico”a la mayor y “oso” a la menor.

Ejemplo:

PbO Oxido plumbosoPbO2 Oxido plúmbico

Cuando el elemento posee tres valencias, se añade la terminación “oso” a la menor de ellas, “ico” a la siguiente y a la mayor se la indica con el prefijo “per” y la terminación “ico”.

Ejemplo:

CrO Oxido cromosoCr2O3 Oxido crómicoCrO3 Oxido percrómico

Cuando el elemento posee cuatro valencias, se indican, la menor de todas con el prefijo “hipo” y la terminación “oso”, la siguiente en orden creciente por la terminación “oso”, la tercera por la terminación “ico” y la mayor con el prefijo “per” y la terminación “ico”.

Ejemplo:

Cl2O Oxido hipoclorosoCl2O3 Oxido clorosoCl2O5 Oxido clóricoCl2O7 Oxido perclórico

¾ Acuérdate que podes encontrar las tres nomenclaturas en los libros, los problemas, etc. y que se acepta el uso de todas, aunque se prefiere el de aquellas recomendadas por la IUPAC. Pero que no se deben mezclar dos nomenclaturas distintas en un mismo compuesto.

Por ejemplo: Fe2O3.

Se puede nombrar como trióxido de dihierro o como óxido de hierro (III), pero nunca trióxido de hierro (III) o trióxido férrico. 6¾ Comparemos las tres nomenclaturas para una misma serie de óxidos:

Fórmula Nomenclatura Tradicional

Nomenclatura por atomicidad

Nomenclatura por Numerales de Stocks

Cl2O Oxido hipocloroso

Monóxido de dicloro

Oxido de cloro (I)

Cl2O3 Oxido cloroso Trióxido de dicloro

Oxido de cloro (III)

Cl2O5 Oxido clórico Pentóxido de dicloro

Oxido de cloro (V)

Cl2O7 Oxido perclórico Heptóxido de dicloro

Oxido de cloro (VII)

Algunos de los iones (aniones y cationes) que podemos encontrar son:

ANIONES –

Procede Ión Nombre Procede Ión Nombre

HF F– fluoruro H2C2O4 C2O42– oxalato

H2F2 HF2– hidrogenodifluoruro H2C2O4 HC2O4

– bioxalato

HClO4 ClO4– perclorato C2H2 C2

2– acetiluro

HClO3 ClO3– clorato H2CO3 HCO3

– hidrogenocarbonato

HClO2 ClO2– clorito H2CO3 CO3

2– carbonato

      H2CrO4 HCrO4– hidrogenocromato

H2SO4 SO42– sulfato H2CrO4 CrO4

2– cromato

H2SO4 HSO4– hidrogenosulfato H2Cr2O7 Cr2O7

2– dicromato

H2SO3 HSO3– hidrogenosulfito HMnO4 MnO4

– permanganato

H2S2O5 S2O52– disulfito H3BO3 BO3

3– borato

H2S2O7 S2O72– disulfato H2B4O7 B4O7

2– tetraborato

H2SO5 SO52– peroxomonosulfato      

H2S2O8 S2O82– peroxodisulfato   SiF62– hexafluorosilicato

H2S HS– hidrogenosulfuro HCN CN– cianuro

H2S2 S22– disulfuro SCNH SCN– tiocianato

H2S2O3 S2O32– tiosulfato CNOH CNO– cianato

H2S3O6 S3O62– tritionato CN2H2 CN2

2– cianamide

H2S2O6 S2O62– ditionato C4H4O6H2 C4H4O6

2– tartrato

      C2H3O2H C2H3O2– acetato

H2Se HSe– hidrogenoselenuro      

H2SeO3 SeO32– selenito O O2– óxido

H2SeO4 SeO42– seleniato O2 O2

2– peróxido

      O2 O2– hiperóxido

CNSH CNS– sulfocianuro O3 O3– ozónido

HNO3 NO3– nitrato H2O OH– hidróxido

HNO2 NO2– nitrito H H– hidruro

NH4+ NH2

2– amiduro H2O2 HO2– hidrogenoperóxido

NH3 N3– nitruro      

NH3 NH2– amuro   Fe(CN)6

4– ferrocianuro

NOO2H NOO2– peroxonitrito   Fe(CN)6

3– ferricianuro

HNO4 NO4– peroxonitrato      

           

H2PHO3 PHO32– fosfonato (fosfito)      

HPH2O2 PH2O2– fosfinato (hipofosfito)      

H3PO4 PO43– fosfato (orto)      

H3PO4 HPO42– hidrogenofosfato      

H3PO4 H2PO4– dihidrogenofosfato      

HPO3 PO3– metafosfato      

H3PO5 PO53– peroxometafosfato      

H3PO3 PO33– fosfito      

H4P2O7 P2O74– difosfato      

H4P2O8 P2O84– peroxodifosfato      

PH3 P3– fosfuro      

           

           

           

CATIONES +

H2 H+ hidrógeno Hg Hg22+ mercurio (I)

H2 H+ hidrógeno Hg Hg2+ mercurio (II)

H2O + H+ H3O+ oxonio (hidronio) Cu Cu + cobre (I)

  ClO+ clorosilo Cu Cu2+ cobre (II)

  ClO2+ clorilo Zn Zn2+ cinc (II)

  ClO3+ perclorilo Mn Mn2+ manganeso (II)

S2– + 3H+ H3S+ sulfonio Mn Mn4+ manganeso (IV)

  CO2+ carbonilo Pb Pb2+ plomo (II)

      Pb Pb4+ plomo (IV)

NH3 NH4+ amonio Sn Sn2+ estaño (II)

P3– + 4H+ PH4+ fosfonio Sn Sn4+ estaño (IV)

SbH5 SbH4+ estibonio Pt Pt2+ platino (II)

Ba Ba2+ bario (II) Pt Pt4+ platino (IV)

Sr Sr2+ estroncio (II) Cd Cd2+ cadmio (II)

Au Au+ oro (I) Be Be2+ berilio (II)

Au Au3+ oro (III) Cs Cs+ cesio

      Rb Rb+ rubidio

      K K+ potasio

      Na Na+ sodio

  SO2+ silfinilo (tionilo) Li Li+ litio

  SO22+ sulfonilo (sulfurilo)      

  S2O52+ pirosulfurilo      

        PS3+ tiofosforilo

  SeO2+ seleninilo   NS+ tionitrosilo

  SeO22+ selenonilo   CS2+ tiocarconilo

        CO2+ carbonilo

  NO+ nitrosilo   CSe2+ selenocarbonilo

  NO2+ nitrilo   CrO2

2+ cromilo

  PO3+ fosforilo      

        UO22+ uranilo

Una reacción química consiste en el cambio de una o más sustancias en otras(s). los reactantes son las sustancias involucradas al inicio de la reacción y

los productos son las sustancias que resultan de la transformación. En una ecuación química que describe una reacción, los reactantes, representados por sus fórmulas o símbolos, se ubican a la izquierda de una flecha; y posterior a la flecha, se escriben los productos, igualmente simbolizados. En una ecuación se puede indicar los estados físicos de las sustancias involucradas de la manera

siguiente: (s) para sólido, (l) para líquido, (g) para gaseoso y (ac) para soluciones acuosas. Los catalizadores, temperaturas o condiciones especiales

deben especificarse encima de la flecha.

Son cambios o transformaciones en la cual una o más sustancias iniciales llamadas reactantes, mediante choque efectivo entre si, origi8nan la ruptura de enlaces, produciéndoles entonces la formación de nuevos enlaces químicos, los que darán lugar a la formación de nuevas sustancias denominadas productos con propiedad distintas a los reactantes

REACCIONES DE SINTESIS O COMPOSICION:

En estas reacciones, dos o más elementos o compuestos se combinan, resultando en un solo producto. Síntesis Química: la combinación de dos o mas sustancias para formar un solo compuesto.

SINTESIS QUIMICA:

La combinación de dos o más sustancias para formar un solo compuesto. A + B à C (donde A y B pueden ser elementos o compuestos)

REACCIONES DE DESCOMPOSICION O ANALISIS:

Estas reacciones son inversas a la síntesis y son aquellas en la cuales se forman dos o más productos a partir de un solo reactante, usualmente con la ayuda del calor o la electricidad.

DESCOMPOSICION QUIMICA:

La formación de dos o más sustancias a partir de un solo compuesto. A à B + C (donde B y C pueden ser elementos o compuestos)

REACCIONES DE DESPLAZAMIENTO O SUSTITUCION SENCILLA:

Estas reacciones son aquellas en las cuales un átomo toma el lugar de otro similar pero menos activo en un compuesto. En general, los metales reemplazan metales (o al hidrógeno de un ácido) y los no metales reemplazan no metales.

DESPLAZAMIENTO QUIMICO:

Un elemento reemplaza a otro similar y menos activo en un compuesto. AB + C à CB + A ó AB + C à AC + B (dónde C es un elemento más activo que un metal A o un no metal B)REACCIONES DE COMBUSTION:

Estas reacciones ocurren cuando un hidrocarburo orgánico (un compuesto que contiene carbono e hidrógeno) se combina con el oxígeno, formando agua y dióxido de carbono como productos de la reacción y liberando grandes cantidades de energía. Las reacciones de combustión son esenciales para la vida, ya que la respiración celular es una de ellas.

Combustión:

Un hidrocarburo orgánico reacciona con el oxígeno para producir agua y dióxido de carbono.

Hidrocarburo + O2 à H2O + CO2

La energía de las reacciones

El hombre ha utilizado las reacciones químicas para producir energía; por ejemplo, utiliza la combustión de madera o de carbón, invento los motores de explosión de los coches, llegando hasta las más sofisticadas, que tienen lugar en los motores de propulsión de las naves espaciales.

Se sabe que las reacciones químicas van acompañadas en unos casos de un desprendimiento de energía, y en otros de una absorción de la misma. En el primer caso se denominan reacciones exotérmicas y en el segundo caso reacciones endotérmicas; así, las reacciones implican un intercambio de energía con su medio. La energía de cualquier sustancia química está formada por su energía cinética y potencial, y estas están localizadas en sus partículas constituyentes: átomos, electrones y núcleos. Por tanto, se puede afirmar que los reactivos de una re acción química poseen cierta cantidad de energía propia (energía in - terna), y que los productos poseen otra cantidad diferente.

La energía desprendida o absorbida puede ser en forma de energía luminosa, eléctrica, etc., pero habitualmente se manifiesta en forma de calor, por lo que el calor desprendido o absorbido en una reacción química se llama calor de reacción y tiene un valor característico para cada reacción, en unas determinadas condiciones de presión y temperatura. Para llevarse a cabo, muchas reacciones químicas absorben energía de la luz solar como es el caso de la fotosíntesis, que es catalogada como una reacción endotérmica. En general, si el lugar donde se lleva a cabo una reacción química esta frio, luego esta reacción absorbió la energía del medio; si por el contra rio el lugar está caliente, entonces la reacción desprendió calor.

VELOCIDAD DE REACCION:

En la mayoría de los casos interesa acelerar las reacciones químicas, como por ejemplo en la fabricación de productos, en la curación de heridas o enfermedades, en la maduración de los frutos, en el crecimiento de las plantas, etc. Pero existen casos en que interesa retardar las reacciones químicas, para el caso, la corrosión de los materiales de hierro y otros metales, en la descomposición de alimentos, en el retraso de la caída del cabello y de la vejez, etc. Las industrias se interesan grandemente en que las reacciones químicas se lleven a cabo rápidamente, para así ahorrar tiempo y dinero. La Química estudia este aspecto, el de la velocidad de las reacciones, mediante una de sus ramas llamada cinética química. Una reacción química necesita tiempo para que se lleve a cabo. Cuando se combinan 2 o más sustancias, estas pueden reaccionar

en forma rápida o lenta para formar los productos o las sustancias nuevas, por lo cual las reacciones se dividen también en reacciones rápidas y reacciones lentas. En base a lo anterior, surge el término de tiempo de reacción, que se define como el tiempo en el que transcurre una reacción química. La velocidad de una misma reacción química varia conforme avanza el tiempo, es decir, la velocidad no es constante, no es la misma durante se lleva a cabo la reacción. Ahora bien, si relacionamos el tiempo de la reacción con las cantidades de los reactivos y productos, entonces resulta un nuevo concepto: el de velocidad de reacción, el que se define de las maneras siguientes:

- Es la velocidad a la que se forman los productos en una reacción química. - Es la velocidad a la que se gastan los reactivos en una reacción química. - Es la cantidad de una sustancia que se transforma en una reacción química en la unidad de tiempo. Lo anterior significa que, en una reacción química una cierta cantidad de reactivos produce otra cierta cantidad de productos en menor o mayor tiempo, lo cual depende de la velocidad con que se lleve a cabo la reacción. La reacción se califica de rápida cuando los reactivos se gastan o consumen en menos tiempo, o bien cuando los productos se forman de prisa. Son ejemplos de reacciones rápidas y lentas las siguientes: - Un trozo de carne se descompone rápidamente a temperatura ambiente, y lentamente en la refrigeradora. - Los materiales de hierro se oxidan más rápido que los materiales de aluminio. - La formación de agua es más rápida que la del petróleo. - Ocurre más rápido la formación de óxido de sodio (Na2O) que la de óxido de hierro (Fe2O3). - La combustión de un pedazo de papel sucede más rápido que la digestión humana. Científicamente se ha demostrado que una reacción, ya sea rápida o lenta (velocidad de reacción), se ve afectada o depende de cuatro situaciones: la naturaleza de los reactivos, concentración de los reactivos, la temperatura y de la presencia de catalizadores. - Naturaleza de los reactivos. Esto se refiere a la capacidad que tiene una sustancia para combinarse con otra y así formar nuevas sustancias, o bien, a la facilidad con que una sustancia se descompone en otras más simples. Las sustancias gaseosas reaccionan más rápido que los líquidos y los sólidos, en este orden. Así mismo, las sustancias que presentan enlaces iónicos reaccionan más rápido que aquellas que presentan enlaces covalentes. Las reacciones iónicas se efectúan inmediatamente, debido a las frecuentes colisiones entre los iones con cargas opuestas. - Concentración de los reactivos. Se entiende por concentración a la cantidad de sustancia existente en un determinado volumen. Por ejemplo, en un litro de agua existen 2 gramos de azúcar de mesa, y en otro litro de agua existen 50 gramos

de la misma sustancia; en este último caso la concentración de azúcar es mayor, pues hay una mayor cantidad de esta sustancia por litro de agua (volumen). En muchas reacciones, las distintas sustancias que intervienen (reactivos y productos) suelen formar una mezcla homogénea, cuya cantidad se puede medir en unidades de nominadas mol. En la mayoría de los casos una reacción química aumenta su rapidez al incrementarse la concentración de uno o más de sus reactivos. Al aumentar la concentración de un reactivo aumenta también el número de sus partículas (moléculas) en el medio de la reacción. La velocidad es mayor al comienzo de la reacción, pues hay una mayor concentración de reactivos, pero cuando estos disminuyen con el tiempo entonces disminuye la velocidad de reacción; por lo tanto, a mayor concentración de los reactivos se mejora la rapidez de la reacción. "La velocidad de una reacción química es proporcional a la concentración en moles por litro (moles/litro), de las sustancias reaccionantes". Esto significa que, si duplicamos la concentración de los reactivos entonces la velocidad de la reacción se duplica. Así mismo, al aumentar la presión en dos sustancias gaseosas que van a reaccionar entonces se aumenta su concentración y por lo tanto se aumenta la velocidad de reacción. - Temperatura. Se dice que "la velocidad de una reacción crece, en general, con la temperatura y se duplica, aproximadamente, por cada 10 °C que aumenta la temperatura". En forma breve, al incrementarse la temperatura se aumenta la velocidad de las reacciones químicas.

El calor está definido como la forma de energía que se transfiere entre diferentes cuerpos o diferentes zonas de un mismo cuerpo que se encuentran a distintas temperaturas, sin embargo en termodinámica generalmente el término calor significa simplemente transferencia de energía. Este flujo de energía siempre ocurre desde el cuerpo de mayor temperatura hacia el cuerpo de menor

temperatura, ocurriendo la transferencia hasta que ambos cuerpos se encuentren en equilibrio térmico (ejemplo: una bebida fría dejada en una habitación se entibia). La energía calórica o térmica puede ser transferida por diferentes mecanismos de transferencia, estos son la radiación, la conducción y la convección, aunque en la mayoría de los procesos reales todos se encuentran presentes en mayor o menor grado. Cabe resaltar que los cuerpos no tienen calor, sino energía térmica. La energía existe en varias formas. En este caso nos enfocamos en el calor, que es el proceso mediante el cual la energía se puede transferir de un sistema a otro como resultado de la diferencia de temperatura.

ECUACION DEL CALOR:

La ecuación del calor predice que si un cuerpo a una temperatura T se sumerge en una caja con agua a menor temperatura, la temperatura del cuerpo disminuirá, y finalmente (teóricamente después de un tiempo infinito, y siempre que no existan fuentes de calor externas) la temperatura del cuerpo y la del agua serán iguales (estarán en equilibrio térmico). La ecuación del calor es una importante ecuación diferencial en derivadas parciales que describe la distribución del calor (o variaciones de la temperatura) en una región a lo largo del transcurso del tiempo. Para el caso de una función de tres variables en el espacio (x,y,z) y la variable temporal t, la ecuación del calor es:

Q=m x Ce x ( tf-ti)

Ce= Q/m x (tf-ti)

TIPOS DE CALOR

El calor radiante es como el calor del sol y es transferido por olas de calor infrarrojo. Es altamente eficiente porque no calienta el aire del galpón para calentar los objetos dentro del mismo. En cambio, las ondas de calor infrarrojo calientan los objetos hacia los que se dirigen. En el caso de un calentador radiante, las olas de calor emitidas por la superficie brillante del calentador, calientan las aves y la camada. También se produce una pequeña cantidad de calor por convección.

Con el calor por convección, la mayor parte de la energía que recibe el calefactor, es transferida al aire por convección. Esto significa que la mayor parte del aire en el galpón debe ser calentado para obtener la temperatura deseada a nivel de las aves. Un calefactor espacial es un ejemplo de un calefactor 100% por convección. El calefactor expele aire caliente al galpón, pero las aves y la camada no recibirán el calor hasta que la mayor parte del volumen de aire en el galpón haya sido calentado.

TRANSMISION DE CALOR

El calor puede ser transmitido de tres formas distintas: por conducción, por convección o por radiación. Conducción térmica: es el proceso que se produce por contacto térmico entre dos ó más cuerpos, debido al contacto directo entre las partículas individuales de los cuerpos que están a diferentes temperaturas, lo que produce que las partículas lleguen al equilibrio térmico.

Ej.: cuchara metálica en la taza de té.

CONVECCION TERMICA:

Sólo se produce en fluidos (líquidos o gases), ya que implica movimiento de volúmenes de fluido de regiones que están a una temperatura, a regiones que están a otra temperatura. El transporte de calor está inseparablemente ligado al movimiento del propio medio.

Ej.: los calefactores dentro de la casa.

RADIACION TERMICA:

Es el proceso por el cual se transmite a través de ondas electromagnéticas. Implica doble transformación de la energía para llegar al cuerpo al que se va a propagar: primero de energía térmica a radiante y luego viceversa.

Ej.: La energía solar.

La temperatura es una magnitud referida a las nociones comunes de caliente, tibio o frío que puede ser medida con un termómetro. En física, se define como una magnitud escalar relacionada con la energía interna de un sistema termodinámico, definida por el principio cero de la termodinámica. Más específicamente, está relacionada directamente con la parte de la energía

interna conocida como «energía cinética», que es la energía asociada a los movimientos de las partículas del sistema, sea en un sentido traslacional, rotacional, o en forma de vibraciones. A medida de que sea mayor la energía cinética de un sistema, se observa que éste se encuentra más «caliente»; es decir, que su temperatura es mayor.

En el caso de un sólido, los movimientos en cuestión resultan ser las vibraciones de las partículas en sus sitios dentro del sólido. En el caso de un gas idealmonoatómico se trata de los movimientos traslacionales de sus partículas (para los gases multiatómicos los movimientos rotacional y vibracional deben tomarse en cuenta también).

El desarrollo de técnicas para la medición de la temperatura ha pasado por un largo proceso histórico, ya que es necesario darle un valor numérico a una idea intuitiva como es lo frío o lo caliente.

Multitud de propiedades fisicoquímicas de los materiales o las sustancias varían en función de la temperatura a la que se encuentren, como por ejemplo su estado (sólido, líquido, gaseoso, plasma), su volumen, la solubilidad, la presión de vapor, su color o la conductividad eléctrica. Así mismo es uno de los factores que influyen en la velocidad a la que tienen lugar las reacciones químicas.

La temperatura se mide con termómetros, los cuales pueden ser calibrados de acuerdo a una multitud de escalas que dan lugar a unidades de medición de la temperatura. En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad de temperatura es el kelvin (K), y la escala correspondiente es la escala Kelvin o escala absoluta, que asocia el valor «cero kelvin» (0 K) al «cero absoluto», y se gradúa con un tamaño de grado igual al del grado Celsius. Sin embargo, fuera del ámbito científico el uso de otras escalas de temperatura es común. La escala más extendida es la escala Celsius, llamada «centígrada»; y, en mucha menor medida, y prácticamente sólo en los Estados Unidos, la escala Fahrenheit. También se usa a veces la escala Rankine (°R) que establece su punto de referencia en el mismo punto de la escala Kelvin, el cero absoluto, pero con un tamaño de grado igual al de la Fahrenheit, y es usada únicamente en Estados Unidos, y sólo en algunos campos de la ingeniería.

Ley cero de la termodinámica

Un termómetro debe alcanzar el equilibrio térmico antes de que su medición sea correcta.

Antes de dar una definición formal de temperatura, es necesario entender el concepto de equilibrio térmico. Si dos partes de un sistema entran en contacto térmico es probable que ocurran cambios en las propiedades de ambas. Estos cambios se deben a la transferencia de calor entre las partes. Para que un sistema esté en equilibrio térmico debe llegar al punto en que ya no hay intercambio neto de calor entre sus partes, además ninguna de las propiedades que dependen de la temperatura debe variar.

Una definición de temperatura se puede obtener de la Ley cero de la termodinámica, que establece que si dos sistemas A y B están en equilibrio térmico, con un tercer sistema C, entonces los sistemas A y B estarán en equilibrio térmico entre sí.[1] Este es un hecho empírico más que un resultado teórico. Ya que tanto los sistemas A, B, y C están todos en equilibrio térmico, es razonable decir que comparten un valor común de alguna propiedad física. Llamamos a esta propiedad temperatura.

Sin embargo, para que esta definición sea útil es necesario desarrollar un instrumento capaz de dar un significado cuantitativo a la noción cualitativa de ésa propiedad que presuponemos comparten los sistemas A y B. A lo largo de la historia se han hecho numerosos intentos, sin embargo en la actualidad

predominan el sistema inventado por Anders Celsius en 1742 y el inventado por William Thomson (más conocido como lord Kelvin) en 1848.

Segunda ley de la termodinámica

También es posible definir la temperatura en términos de la segunda ley de la termodinámica, la cual dice que la entropía de todos los sistemas, o bien permanece igual o bien aumenta con el tiempo, esto se aplica al Universo entero como sistema termodinámico.[2] La entropía es una medida del desorden que hay en un sistema. Este concepto puede ser entendido en términos estadísticos, considere una serie de tiros de monedas. Un sistema perfectamente ordenado para la serie, sería aquel en que solo cae cara o solo cae cruz. Sin embargo, existen múltiples combinaciones por las cuales el resultado es un desorden en el sistema, es decir que haya una fracción de caras y otra de cruces. Un sistema desordenado podría ser aquel en el que hay 90% de caras y 10% de cruces, o 60% de caras y 40% de cruces. Sin embargo es claro que a medida que se hacen más tiros, el número de combinaciones posibles por las cuales el sistema se desordena es mayor; en otras palabras el sistema evoluciona naturalmente hacia un estado de desorden máximo es decir 50% caras 50% cruces de tal manera que cualquier variación fuera de ese estado es altamente improbable.

Para dar la definición de temperatura con base en la segunda ley, habrá que introducir el concepto de máquina térmica la cual es cualquier dispositivo capaz de transformar calor en trabajo mecánico. En particular interesa conocer el planteamiento teórico de la máquina de Carnot, que es una máquina térmica de construcción teórica, que establece los límites teóricos para la eficiencia de cualquier máquina térmica real.

Unidades de temperatura

Las escalas de medición de la temperatura se dividen fundamentalmente en dos tipos, las relativas y las absolutas. Los valores que puede adoptar la temperatura en cualquier escala de medición, no tienen un nivel máximo, sino un nivel mínimo: el cero absoluto.[3] Mientras que las escalas absolutas se basan en el cero absoluto, las relativas tienen otras formas de definirse.

Relativas

Artículo principal:

Grado Celsius (°C). Para establecer una base de medida de la temperatura Anders Celsius utilizó (en 1742) los puntos de fusión y ebullición del agua. Se considera que una mezcla de hielo y agua que se encuentra en equilibrio con aire saturado a 1 atm está en el punto de fusión. Una mezcla de agua y vapor de agua (sin aire) en equilibrio a 1 atm de presión se considera que está en el punto de ebullición. Celsius dividió el intervalo de temperatura que existe entre éstos dos puntos en 100 partes iguales a las que llamó grados centígrados °C. Sin embargo, en 1948 fueron renombrados grados Celsius en su honor; así mismo se comenzó a utilizar la letra mayúscula para denominarlos.

En 1954 la escala Celsius fue redefinida en la Décima Conferencia de Pesos y Medidas en términos de un sólo punto fijo y de la temperatura absoluta del cero absoluto. El punto escogido fue el punto triple del agua que es el estado en el que las tres fases del agua coexisten en equilibrio, al cual se le asignó un valor de 0,01 °C. La magnitud del nuevo grado Celsius se define a partir del cero absoluto como la fracción 1/273,16 del intervalo de temperatura entre el punto triple del agua y el cero absoluto. Como en la nueva escala los puntos de fusión y ebullición del agua son 0,00 °C y 100,00 °C respectivamente, resulta idéntica a la escala de la definición anterior, con la ventaja de tener una definición termodinámica.

Grado Fahrenheit (°F). Toma divisiones entre el punto de congelación de una disolución de cloruro amónico (a la que le asigna valor cero) y la temperatura normal corporal humana (a la que le asigna valor 100). Es una unidad típicamente usada en los Estados Unidos; erróneamente, se asocia también a otros países anglosajones como el Reino Unido o Irlanda, que usan la escala Celsius.

Grado Réaumur (°Ré, °Re, °R). Usado para procesos industriales específicos, como el del almíbar.

Grado Rømer o Roemer. En desuso. Grado Newton (°N). En desuso. Grado Leiden. Usado para calibrar indirectamente bajas temperaturas. En

desuso. Grado Delisle (°D) En desuso.

Absolutas

Las escalas que asignan los valores de la temperatura en dos puntos diferentes se conocen como escalas a dos puntos. Sin embargo en el estudio de la termodinámica es necesario tener una escala de medición que no dependa de las propiedades de las sustancias. Las escalas de éste tipo se conocen como escalas absolutas o escalas de temperatura termodinámicas.

Con base en el esquema de notación introducido en 1967, en la Conferencia General de Pesos y Medidas (CGPM), el símbolo de grado se eliminó en forma oficial de la unidad de temperatura absoluta.

WEBGRAFIA DE CONSULTA

Links de reacciones y compuestos químicos:

-UNIDAD 2: COMPUESTOS QUIMICOS, NOMENCLATURA Y REACCIONES DE OBTENCION

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http://www.shenmfg.com/products.php?product_id=372&&l=2

Tipos de Calor | Shenandoahwww.shenmfg.com

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http://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura