número atómico peso atómico Enlace Químico...

Conexión con la Química - Prof. Maricarmen Grisolía

ÁTOMOS Y MOLÉCULAS Piensa en lo siguiente: ¿Todos los átomos son iguales? La respuesta es sí y no. Todos los átomos son iguales en su estructura: están formados por un núcleo donde están los protones y los neutrones, y los electrones se encuentran a su alrededor en forma de nubes de diferentes energías. Sin embargo, los átomos de cada uno de los elementos que existen son distintos en cuanto al número de protones que poseen. Es así como los átomos de hidrógeno poseen un solo protón, mientras que los de carbono poseen doce protones y los de hierro veintitrés; ese número de protones en el núcleo de los átomos de cada elemento se llama número atómico. Como los átomos de los diferentes elementos poseen diferente número atómico, también su número de electrones varía, y es justamente eso lo que hace que cada elemento tenga propiedades químicas diferentes. En 1869 el químico ruso Dimitri Ivanovich Mendeleiev notó que los elementos se podían organizar de acuerdo a su peso atómico, y propuso la clasificación en la que se basa la Tabla Periódica Moderna, con la diferencia de que hoy en día se conoce que las propiedades de los elementos varían periódicamente en función de su número atómico, y no de su peso. Gracias este descubrimiento, hoy en día los químicos cuentan con esa importante herramienta que permite apreciar, explicar y predecir las propiedades químicas de los elementos (como la configuración electrónica, el radio atómico y el carácter metálico, entre otras) de manera sencilla y concreta. En la actualidad se conocen más de 112 elementos, de los cuales algunos se encuentran en la naturaleza en forma atómica, como el hierro (Fe), el neón (Ne) y la plata (Ag), mientras que otros se encuentran en forma molecular, como el oxígeno (O2), el hidrógeno (H2) y el azufre (S8). Una molécula se forma cuando dos o más átomos se unen mediante un Enlace Químico. Los átomos que forman una molécula pueden ser iguales, como en la molécula de oxígeno, o diferentes, como en la molécula de agua (H2O). Las moléculas pueden ser tan pequeñas como la de hidrógeno (que tiene un diámetro de 3,7 × 10-9 centímetros) o tan grandes como la de ADN (que si se estirara podría medir hasta 2 metros de largo!). Con la información que encontramos en la Tabla Periódica podemos predecir cuáles elementos podrían interactuar para formar moléculas, y podemos determinar algunas de sus propiedades como el Peso Molecular (o Masa Molecular), que es la suma de la contribución de cada átomo a la masa de la molécula. Determinar el Peso Molecular es como calcular la masa de una bolsa que contiene tres manzanas y dos peras si conoces la masa de una manzana y la de una pera. Por ejemplo, si deseas conocer el Peso Molecular de una molécula de ácido sulfúrico (H2SO4) sólo debes buscar en la Tabla Periódica los pesos atómicos de los átomos de hidrógeno, azufre y oxígeno, y hacer el siguiente cálculo: 2 átomos de hidrógeno, su peso atómico es 1 g/mol => 2 × 1 g/mol = 2 g/mol + 1 átomo de azufre, su peso atómico es 32 g/mol => 1 × 32 g/mol = 32 g/mol + 4 átomos de oxígeno, su peso atómico es 16 g/mol => 4 × 16 g/mol = 64 g/mol ---------------------- Una molécula de H2SO4 , su peso molecular es = 98 g/mol ¿Cómo calcularías el peso molecular del agua (H2O)?, ¿y el del bicarbonato de sodio (NaHCO3)?


Fuentes: http://www.icarito.cl/icarito/2003/918/pag2.htm Clasificación de los elementos http://www.mcgraw-hill.es/bcv/tabla_periodica/mc.html Tabla Periódica interactiva Scharifker, B., Agrifolio, G., Iacocca, D., De la Cruz, C., Bifano, C., Cortés, L., Krestonosich, S.,

Mostue, M., Olivares, W. & Almeida, R. (1992). Monografías de Química: Estructura Atómica y Tabal periódica. Caracas: Editorial Miró C. A.

Glosario: Número Atómico: Representado con la letra Z, es igual al número de protones que hay en el núcleo de un átomo. Para un átomo neutro, el número de electrones es siempre igual al número atómico. Tabla Periódica: Es el arreglo bidimensional de todos los elementos existentes de acuerdo a su número atómico, en forma creciente. Está conformada por períodos (filas) y grupos (columnas), y contiene información acerca de las propiedades químicas de los elementos, como las Propiedades Periódicas (electronegatividad, afinidad electrónica, energía de ionización, radio atómico y radio iónico), el carácter metálico y la configuración electrónica. Molécula: Es la unión de dos o más átomos, iguales o diferentes, mediante enlaces químicos. Enlace Químico: Es la fuerza de atracción que existe entre dos átomos. Esta interacción permite la unión entre los átomos para conformar una nueva entidad química llamada molécula. Los Enlaces Químicos también permiten la interacción entre partículas (átomos y/o moléculas) para formar estructuras cristalinas y metálicas. Peso Atómico: O Masa Atómica, es la masa en gramos de un mol de átomos de un elemento. Un mol de átomos corresponde a la cantidad de 6,02 × 1023 átomos. Peso Molecular: O Masa Molecular, es la masa en gramos de un mol de moléculas de un elemento o compuesto, y se obtiene mediante la suma de los pesos atómicos de los elementos que conforman la molécula multiplicados por el número de átomos presentes en una molécula. Un mol de moléculas corresponde a la cantidad de 6,02 × 1023 moléculas. Modelo de estructura atómica


Modelos de algunas moléculas Molécula de fulereno (C60) cristal de cloruro de sodio (sal de cocina)

ióxido de carbono

ADN

cido Sulfúrico

D

Ácido Carbónico

Á


Agua

a Tabla P

L eriódica


MASA Y ENERGÍA

i alguna vez has hecho arroz, una torta, o incluso un sándwich, sabrás que se necesita una cantidad

n de los

a

z, para producir agua

2 H2 + O2 --> 2 H2O

omo el número de átomos en la ecuación es igual a ambos lados, se dice que la reacción está de

geno.

os átomos que conforman las sustancias se encuentran unidos mediante enlaces químicos, y ando

en,

s

los organismos vivos han hecho de las moléculas su fuente de energía,

función

n

uentes:

grifolio, G., Iacocca, D., De la Cruz, C., Bifano, C., Cortés, L., Krestonosich, S., Mostue, M., Olivares,

ttp://www1.ceit.es/Asignaturas/quimica/Curso0/estequiometr%C3%ADa.htm

Sdeterminada de los distintos ingredientes para que la comida quede bien hecha (o al menos comestible). En la formación de todas las sustancias que existen sucede lo mismo. Ya sean sustancias naturales o hechas por el hombre, existen ciertas reglas que dirigen la combinaciópoco más de 100 elementos químicos para formar la inmensa diversidad de materiales, incluyendo las moléculas que componen nuestras células. Estas reglas son la Ley de Conservación de la Masy la Ley de las Proporciones Definidas, y ambas constituyen la base de la Estequiometría, el área de la Química que estudia las relaciones de masa en las reacciones químicas. Al igual que para cocinar se necesitan dos tazas de agua por cada taza de arrose necesita una cantidad de oxígeno y el doble de hidrógeno. Esto se representa mediante una ecuación química, que indica las cantidades relativas de cada reactivo en la reacción:

Cbalanceada y se cumple la Ley de Conservación de la Masa, ya que la cantidad total de átomos cada elemento no cambia (hay 4 átomos de hidrógeno y 2 de oxígeno en cada lado), y por tanto la masa total permanece constante. Asimismo, la Ley de las Proporciones definidas establece cuáles son las cantidades exactas de cada “ingrediente” que se necesitan para producir determinada sustancia, de manera que el agua siempre se formará con un átomo de oxígeno y dos de hidróTrata de hacer el siguiente ejercicio: si la fórmula química del cloruro de sodio (sal de cocina) es NaCl, y éste se forma a partir de ácido clorhídrico (HCl) e hidróxido de sodio (NaOH), ¿cuál será laecuación balanceada que representa esa reacción? Ldurante una reacción esos enlaces se rompen para permitir que los átomos se reorganicen, formnuevos enlaces y produciendo nuevas sustancias. Los enlaces almacenan Energía Química, necesaria para mantener las partículas unidas, y que es liberada cuando las moléculas se rompsiendo usada para formar otros enlaces. En algunos casos esta energía es muy alta, y cuando es liberada observamos que se producen aumentos de temperatura e incluso explosiones (como en lofuegos artificiales o el TNT). Para aprovechar este hecho,y en la mayoría de los procesos biológicos intervienen moléculas de ATP (adenosín trifosfato), cuyos enlaces albergan grandes cantidades de energía química. Cuando el organismo se alimenta almacena la energía en los enlaces de la molécula de ATP, y cuando necesita realizar algunael ATP es degradado dentro de las células. Así, la increíble máquina que es nuestro cuerpo es capaz de transformar la energía química del ATP en otros tipos de energía (como la que utilizamos para movernos), al igual que las plantas transforman la energía solar en energía química, almacenada elos enlaces de las moléculas de glucosa que producen durante la fotosíntesis. F A

W., Almeida, R. & Scharifker, B. (1997). Monografías de Química. Estequiometría. (2da ed.). Caracas: Editorial Miró C.A.

h


Glosario:

ey de la Conservación de la Masa: Establece que en una reacción química la suma de las masas

ey de las Proporciones Definidas: Establece que para un compuesto químico, a de los elementos

stequiometría: Es la rama de la Química que cuantifica las relaciones de masa en las reacciones

cuación Química: Esquema que representa los cambios químicos que ocurren durante una

nantes

alanceo: Procedimiento necesario para que en una ecuación química el número de átomos de cada

nto

órmula Química: Representa la relación entre los átomos que forman una molécula, indicando el

s

TP: Adenosín trifosfato, es la molécula que interviene en todas las transacciones de energía que se

Lde los reactivos debe ser igual a la suma de las masas de los productos, de manera que la cantidad de sustancia permanezca constante (la materia no se crea ni se destruye, sólo se transforma). Lindependientemente de la forma de su preparación, las proporciones entre las mascombinados son invariables. Equímicas, que conducen a generar un cambio en la materia. Ereacción. Las sustancias al lado izquierdo representan los reactantes, y las del lado derecho representan los productos. Los números delante de cada sustancia son llamados coeficientesestequiométricos, y representan las relaciones de proporcionalidad entre las sustancias reaccioy los productos. La flecha indica que ha ocurrido una reacción química. Belemento permanezca constante. Se dice que la ecuación está balanceada cuando el número de átomos de cada elemento presente en los reactantes es igual al número de átomos de cada elemepresente en los productos. Fnúmero de átomos de cada elemento como subíndice al lado derecho del símbolo químico de cada elemento (excepto cuando es uno, en cuyo caso no se coloca ningún número). Por ejemplo: H2O (doátomos de hidrógeno y uno de oxígeno), C2H6 (dos átomos de carbono y 6 de oxígeno), Ca(OH)2 (un átomo de calcio, dos de oxígeno y dos de hidrógeno). Allevan a cabo en la célula. El ATP está formado por adenina, ribosa y tres grupos fosfatos, contiene enlaces de alta energía entre los grupos fosfato; al romperse dichos enlaces se libera la energía almacenada.


Modelo de molécula de ATP Fuegos artificiales

uz producida por una reacción de combustión (transformación de energía química a energía

Llumínica)


Una explosión

odelos de molécula de TNT (trinitrotolueno)

M


FLUIDOS

n nuestro día a día tenemos contacto con diferentes fluidos, desde las aguas de los mares hasta el

no de los fluidos más importantes actualmente a nivel mundial es el petróleo, y Venezuela es uno

de

El

y

partir del petróleo “crudo” se pueden obtener múltiples productos que se utilizan en diferentes ue

ietileno

omo verás, la industria petrolera tiene infinitas aplicaciones y es de gran importancia para el

biental,

gos y

uentes:

ttp://www.imp.mx/petroleo/glosario/

ttp://icarito.latercera.cl/especiales/medio_ambiente/contaminacion/c_agua3.htm

Eaire que respiramos. La mayoría de estos son Disoluciones, mezclas de diversas sustancias que se nos presentan como un único material homogéneo. Así, el agua de mar, al igual que una limonada, esuna disolución de algunas sustancias en agua, como lo son también la mayoría de las medicinas, los fluidos corporales y muchos de nuestros alimentos. Ude los principales países exportadores de petróleo en el mundo, a tal punto que nuestra economía está basada en el procesamiento y exportación de esta utilísima mezcla. El petróleo es el producto la descomposición lenta y continua de restos de organismos vivos y sedimentos bajo la superficie terrestre, donde existen altas presiones y temperaturas que propician la transformación de estos materiales en los diferentes compuestos orgánicos que conforman los distintos tipos de petróleo. petróleo se encuentra en varias formas, desde gases y líquidos poco viscosos hasta fluidos sumamente espesos. La Petroquímica se encarga del estudio de las propiedades químicas reacciones del petróleo y sus derivados. Aaspectos de la vida del hombre, incluyendo la gasolina que alimenta nuestros vehículos, el gas qutilizamos para cocinar, productos farmacéuticos y fertilizantes. Del petróleo se obtiene la gasolina (con y sin plomo), el diesel, el kerosén, combustibles para aviones y barcos, propano, propileno, butanos (el gas que utilizamos en la casa), solventes aromáticos y alifáticos (tolueno, xilenos, benceno, thinner, ciclohexanos), parafinas (vaselina, cera, papel parafinado), lubricantes, y pol(para la industria del plástico), entre muchos otros compuestos. En Venezuela, Pequiven (filial de Petróleos de Venezuela) es la industria petroquímica que se encarga de la elaboración de estos productos. Cdesarrollo económico e industrial de los países. Sin embargo, la extracción, procesamiento y transporte del petróleo y sus derivados ha traído muchas consecuencias negativas a nivel ambien sea por negligencia de las autoridades, por desinterés de las empresas petroleras o por no disponer de maquinaria de avanzada. Los residuos de la combustión del gas natural y los que expulsan las industrias de procesamiento, así como los derrames de petróleo que ocurren en lamares, contaminan el aire, el suelo y los ecosistemas acuáticos, afectando tanto a los seres humanoscomo a la flora y fauna. Las empresas petroleras deben asumir su responsabilidad, pero sobretodo evitar que se produzcan este tipo de desastres, sanear de forma urgente los lugares afectados y susalrededores y mantener a la población informada sobre las causas y consecuencias de esta grave situación ambiental y los riesgos que implica para la salud de las personas, animales y plantas. F h h


Glosario

isolución: También llamada “solución”, es una mezcla que se presenta en una sola fase (sólida,

l

etróleo: Nombre genérico para mezclas de hidrocarburos (compuestos formados por hidrógeno y

materia

etroquímica: Rama de la Química Orgánica que estudia la química y las reacciones de los

roductos Petroquímicos: Son compuestos químicos hechos a partir de materia prima derivada del

efinerías y Torres de extracción de petróleo

Dlíquida o gaseosa), en la que sus componentes se encuentran distribuidos uniformemente. En esta mezcla homogénea el componente que se encuentra en mayor proporción se llama solvente, y aquéo aquellos que se encuentren en menor proporción se les llama solutos. Pcarbono), incluyendo petróleo crudo, gas natural y líquidos del gas natural, que pueden contener pequeñas cantidades de compuestos de oxígeno y azufre considerados como impurezas. Se encuentra en grandes cantidades bajo la superficie terrestre y se emplea como combustible y prima para la industria química. El petróleo y sus derivados se emplean para fabricar medicinas, fertilizantes, productos alimenticios, objetos de plástico, materiales de construcción, pinturas o textiles y para generar electricidad. Pmateriales derivados del petróleo, del gas natural o de depósitos asfálticos. Ppetróleo o del gas natural; algunos ejemplos son el etileno, butadieno, la mayoría de los plásticos y las resinas, y el azufre petroquímico. También se conocen como productos químicos del petróleo. R


Contaminación por combustión del gas natural

ontaminación por derrames de petróleo

C


Gasolina

olsas de Polietileno

B


TERMODINÁMICA Y TEMPERATURA

i has estado en la cocina alguna vez, debes haber notado que la sal y el azúcar se disuelven en

ios

a s

s

l igual que para cualquier otro proceso, las reacciones químicas son espontáneas cuando la eno (y

no

a temperatura es otro factor que afecta la rapidez y la espontaneidad de las reacciones químicas. la

te

uando ocurren cambios de fase también existe transferencia de energía térmica: se absorbe calor

e calor)

os

s .

uentes:

livares, W., Almeida, R., Scharifker, B., Agrifolio, G., Iaccoca, D., De la Cruz, C., Bifano, C., Cortés,

atellan, G. (1987). Fisicoquímica. (2 ed.). Delaware: Addison-Wesley Iberoamericana, S.A.

Sagua, pero ¿te has dado cuenta de que lo hacen más rápidamente si el agua está caliente? Esto sucede porque existe una relación entre la Temperatura y la rapidez con la que ocurren los cambquímicos. De hecho, existen algunas reacciones que ocurren sólo si la temperatura es alta (como la transformación de una sustancia del estado líquido al gaseoso), e incluso hay algunos procesos químicos que producen aumentos o disminución de temperatura cuando se llevan a cabo. Todos estos cambios y su relación con la temperatura son el campo de estudio de la Termoquímica, árede la Química que estudia la relación entre el calor y las reacciones químicas, incluyendo los cambiode estado. Más general aún, la Termodinámica Química se encarga del estudio de los cambios energéticos que ocurren durante los procesos químicos, y de la espontaneidad y el equilibrio de lareacciones químicas. Aentropía del sistema aumenta, y por eso podemos obtener agua si mezclamos hidrógeno y oxígsuministramos una chispa), pero el agua no vuelve a descomponerse en ellos luego de que se ha formado. Como verás, la molécula de agua es más desordenada que la de hidrógeno o la de oxígeporque corresponde a un compuesto formado por dos elementos distintos. De la misma manera, ¿podrías explicar por qué la tinta se mezcla espontáneamente con el agua, pero nunca vuelve a recogerse en una sola gota? LCuando se absorbe energía en forma de calor se dice que la reacción es endotérmica, y debido a esta absorción la energía interna del sistema aumenta y la temperatura de los alrededores disminuye (se hace más frío porque se ha utilizado energía térmica para llevar a cabo la reacción). Esto puedes verificarlo si mezclas un poco de hidróxido de bario (Ba(OH)2) con una sal de amonio (puede ser cloruro de amonio, NH4Cl). Por el contrario, si al ocurrir la reacción se libera energía en forma de calor, la energía interna del sistema disminuye y la temperatura de los alrededores aumenta; en escaso se dice que la reacción es exotérmica, como cuando se mezcla ácido sulfúrico concentrado (H2SO4) en agua (cuidado! puede ser peligroso porque la reacción es muy exotérmica). Ccuando un sólido se funde y cuando un líquido se evapora, y se libera calor en los procesos contrarios. Prueba colocando unas gotas de acetona sobre tu piel y sentirás el frío (pérdida da medida que la acetona se evapora, debido a que la sustancia ha sustraído parte de tu energía térmica para sufrir el cambio de fase. Aprovechamos las reacciones endotérmicas cuando utilizamextintores de fuego, y ocurren reacciones exotérmicas cuando mezclamos sustancias explosivas, muchos procesos biológicos precisan de ciertas temperaturas para llevarse a cabo, y como vivimoen clima tropical no sufrimos del congelamiento de lagos y lagunas dependiendo de la época del año F O

L., Krestonosich, S. & Mostue, M. (1992). Monografías de Química. Energía, Entropía y Dinámica Química. Carcas: Editorial Miró, C.A.

daC


Glosario:

ermoquímica: Es la rama de la Fisicoquímica que se encarga de la medición, la interpretación y el

ermodinámica Química: Es la parte de la química que se encarga del estudio de la energía, de su

ompuesto: Es una sustancia que está formada por al menos dos elementos diferentes. Por loro y

alor: Es una forma de transferencia de energía térmica que se manifiesta debido a la diferencia de

nergía Térmica: Es la energía interna de un sistema que se debe a la acumulación de la energía

eacciones Endotérmicas: También conocidas como endergónicas, son aquellas reacciones tado

eacciones Exotérmicas: También conocidas como exergónicas, son aquellas reacciones químicas

lgunas reacciones exotérmicas

Tanálisis de los cambios de energía térmica que acompañan las reacciones químicas y los cambios defase. Ttransformación entre sus distintas manifestaciones, como el calor, y de su capacidad para producir untrabajo durante una reacción química. Está íntimamente relacionada con la mecánica estadística de la cual se pueden derivar numerosas relaciones termodinámicas. La termodinámica estudia los sistemas químicos y las reacciones a nivel macroscópico, mientras que la mecánica estadística suele hacer una descripción microscópica de los mismos. Cejemplo, el agua está formada por hidrógeno y oxígeno, el cloruro de sodio está formado por csodio, y el sulfato de cobre está formado por cobre, azufre y oxígeno. Ctemperatura entre dos cuerpos. El calor siempre fluye del cuerpo que está a mayor temperatura haciael cuerpo que está a menor temperatura. Ecinética de sus partículas. Rquímicas que absorben energía térmica en forma de calor cuando se llevan a cabo. Como resulde la absorción de calor, la energía interna del sistema aumenta y la temperatura de los alrededores disminuye. Ren las que ocurre una disminución de la energía térmica del sistema debido a una liberación de calor, durante las cuales la temperatura de los alrededores aumenta. A


El fuego se produce debido a la liberación de calor de las reacciones exotérmicas

Los extintores contienen sustancias que do

sufren procesos endotérmicos, absorbiencalor


Debido a la baja temperatura, el agua se congela


CARGA ELÉCTRICA Y CAMPO ELÉCTRICO

Alguna vez te has preguntado de dónde sale la energía eléctrica que obtienes de una pila o batería?

a Electroquímica es el área de la Química que estudia las transformaciones de energía química en

ente

xisten formas de aprovechar esa “migración” de electrones, una de las cuales (la más común) es

para

ada batería (las AA, las de los celulares y las de los vehículos), llamadas también celdas o pilas

nas s

) y de

e sorprenderá conocer que algunos de los procesos más importantes para los seres vivos dependen

uentes:

ttp://www.icarito.cl/icarito/2003/918/pag6.htm Sobre las reacciones de oxidación

charifker, B., Agrifolio, G., Iacocca, D., De la Cruz, C., Bifano, C., Cortés, L., Krestonosich, S.,

koog, D., West, D. & Holler, F. (1995). Química Analítica (6ta ed.). México D.F.: McGraw-Hill

Interamericana.

¿Desde la batería AA que utilizas en tu Discman, hasta la batería de un automóvil, esa energía eléctrica proviene de una Reacción Química. Sí, existen ciertas reacciones mediante las cualespuede obtenerse electricidad o corriente eléctrica (flujo de cargas eléctricas), y son llamadas Reacciones de Óxido-Reducción (o Redox). Lenergía eléctrica, y viceversa. Pero, ¿cómo puede una reacción química producir electricidad? Recuerda que la materia está formada por esas pequeñas partículas que llamamos átomos, loscuales a su vez contienen electrones, y estos electrones poseen carga eléctrica negativa. En las sustancias que intervienen en una reacción química (los reactivos) existen entonces electrones. Durante las reacciones Redox, un cierto número de electrones de uno de los reactivos (llamado agente reductor) es “desprendido” y simultáneamente es “adquirido” por otro reactivo (llamado agoxidante), de forma que ambas sustancias son transformadas obteniéndose los productos de la reacción. Eseparar los reactivos colocándolos en distintos contenedores y conectarlos mediante un material conductor, el cual sirve de medio para que ocurra la reacción y los electrones puedan ir de un contenedor al otro. Además del conductor, se necesita otro elemento, llamado “puente salino”, completar el circuito eléctrico y así aprovechar esta electricidad producto de la reacción Redox. Cgalvánicas, está formada por un sistema similar que funciona bajo el mismo principio: la transformación espontánea de energía química en energía eléctrica. Existen también algureacciones que sólo se llevan a cabo si se les suministra energía eléctrica (no espontáneas); losistemas en los que ocurren estas reacciones en las que se transforma la energía eléctrica en energía química se llaman celdas o pilas electrolíticas, y es ése el principio de las baterías recargables, en las que se alternan ciclos de reacciones galvánicas (cuando las estás usandoreacciones electrolíticas (cuando las estás recargando), debido a que utilizan reactivos que pueden sufrir ambos tipos de procesos. Tde reacciones electroquímicas (Redox), como lo son los procesos de respiración celular, fotosíntesis y fermentación (sí, la misma de la fabricación de licores), ya que en todos ellos existe una sustancia que se oxida (pierde electrones) y otra que se reduce (gana electrones), y es el producto de estas reacciones el que aprovechamos para vivir, beber o usar. F h S

Mostue, M., Olivares, W. & Almeida, R. (1992). Monografías de Química: Reacciones de Óxido-Reducción. Caracas: Editorial Miró C. A.

S


io: Glosar

lectroquímica: Estudio de los equilibrios y procesos que ocurren en disoluciones de partículas argadas y en las fronteras entre dichas disoluciones y otras fases.

ir que hace que otra especie ierda electrones (se oxide) mientras que ésta se los gana (se reduce).

le que la otra specie los (se reduzca)

l cual una especie química pierde electrones.

se reduce y otra se oxida, ando lugar a la formación de nuevas sustancias.

abo una electrólisis o producir electricidad por edio de una reacción química.

da electroquímica en la cual se produce electricidad a partir de una acción química (transformación de energía química en energía eléctrica).

cción química mediante l consumo de energía eléctrica.

eldas o pilas

Ec Agente Oxidante: Especie que produce oxidación, lo que quiere decp Agente Reductor: Especie que libera electrones (se oxida), con lo cual hace posibe Oxidación: Proceso en e Reducción: Proceso en el cual una especia química gana electrones. Reacción Redox: Proceso en el que, simultáneamente, una sustancia d Celda electroquímica: Dispositivos para llevar a cm Celda Galvánica o Voltaica: Celre Celda Electrolítica: Celda electroquímica en la cual se lleva a cabo una reae C


Procesos Redox


Batería de automóvil (acumulador)

squema de las reacciones Redox en el proceso de fotosíntesis

E


ELECTROMAGNETISMO Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO

l Espectro Electromagnético

e existen innumerables colores en la naturaleza, muchos de los uales podemos obtener para colorear nuestro cuerpo o nuestras pertenencias, aunque sea en forma

iante unas artículas llamadas fotones. Estas partículas transportan cierta energía que depende de la

os

que o los

ienen n visión

ente comprobamos que la luz blanca posee todos los colores visibles cuando, después de over, observamos el arco iris, el cual se forma debido a que muchas gotitas de agua que quedan

rroja ción

material ocurren rincipalmente dos fenómenos: la radiación se absorbe y/o se refleja. Aunque te parezca extraño, el

ese material,

e

n el producto de las ondas luminosas reflejadas por cada material, pero ¿por ué cada material refleja colores distintos? porque cada material está formado por moléculas

lécula

E Si miras a tu alrededor notarás qucno intencional (¿alguna vez has escuchado sobre algún jugo que mancha la ropa?). El color es el producto de la interacción entre los materiales y la radiación electromagnética. Esta radiación es una forma de energía que puede ser tan intensa como los Rayos X o los dañinos rayos ultravioleta queemite el sol, o tan inofensiva como las ondas que podemos escuchar gracias a nuestros receptores de radio. El conjunto de todas estas energías se denomina Espectro Electromagnético. A la radiación electromagnética la conocemos con el nombre de luz, y se transmite medpfrecuencia de las ondas electromagnéticas, formadas por ondas eléctricas y ondas magnéticas acopladas perpendicularmente (recuerda que el electromagnetismo implica que los fenómeneléctricos y magnéticos son como dos caras de la misma moneda). Si las ondas son de baja frecuencia, como las ondas de radio o las microondas, la radiación es de baja energía, mientrassi las ondas son de alta frecuencia la radiación es de alta energía, como los rayos ultravioletaRayos X. Entre estos dos extremos se encuentra un intervalo de ondas electromagnéticas con una frecuencia tal que nuestro sentido de la vista es capaz de percibirlas; a este intervalo se le llama “rango de luz visible”, y comprende la luz blanca que se descompone en todos los colores que podemos ver. Como podrás inferir, no somos capaces de observar otras partes del espectro electromagnético, como las ondas de radio o los rayos UV, pero existen algunos animales que tun rango visible ligeramente más amplio que el nuestro, como por ejemplo aquellos que tienenocturna. Frecuentemllsuspendidas en el aire actúan como prismas y descomponen los rayos del sol en los diferentes colores, desde el rojo (extremo de menor energía del rango visible) hasta el violeta (extremo de mayor energía). En el espectro electromagnético, el color rojo es precedido por la radiación infra(que como ya sabes no es dañina ya que es de menor energía) y al color violeta le sigue la radiaultravioleta, tan energética que hasta puede ocasionar cáncer de piel. Cuando la radiación electromagnética, es decir, la luz, incide sobre un pcolor que observamos en los materiales es la parte de la luz visible que es reflejada por ya que los otros colores han sido absorbidos. El negro se produce cuando un material ha absorbido toda la radiación, en cuyo caso no refleja ninguna luz visible, de manera que el negro es la ausencia de todo color. Es por eso que cuando usas ropa negra te da más calor (porque toda la parte visible dla luz solar es absorbida), y cuando apagamos la luz todo se queda oscuro, no porque no veamos loscolores, sino porque en realidad todo ha perdido su color! Por su parte, el blanco es el resultado de la reflexión de todos los colores del espectro, y por eso la ropa blanca es tan fresca, ya que no absorbe la radiación. Cualquier color que observes es entonces el resultado de la mezcla de la luz visible que el material no absorbió. Los diferentes colores soqdistintas. Cada molécula interactúa en forma diferente con la luz dependiendo de la forma en que los electrones están distribuidos en esa molécula. Cuando se hace incidir luz blanca sobre una mo


en particular, algunos de sus electrones absorben solamente una parte de esa energía luminosa, reflejándose la parte restante, la cual percibimos en forma de color. Algunas de las sustancias que presentan los colores más intensos corresponden a compuestos

das s

uchos de los pigmentos son muy útiles para la Química, ya que sirven para indicar las propiedades

do, colócalas a hervir y luego deja evaporar

• gregas algunas gotas del líquido morado resultante a diferentes

• s propiedades ácidas de las

olécula de clorofila

inorgánicos (principalmente sales y minerales). Sin embargo, existe una inmensa variedad de compuestos orgánicos que poseen hermosos colores; se trata de un grupo de moléculas llamapigmentos, que extraemos de diferentes plantas y vegetales y utilizamos para colorear los alimentoo teñir nuestras ropas. Entre los pigmentos más importantes se encuentran los carotenos, que son las sustancias que le dan el color naranja y rojizo a las zanahorias y a los tomates, respectivamente, los flavonoides, que le dan el color púrpura a algunas flores y al repollo morado, y las clorofilas que son responsables del color verde de las hojas de la mayoría de las plantas. Mácidas de las sustancias. Haz el siguiente experimento: • Corta en pequeños trozos varias hojas de repollo mora

la mayor parte del agua. Prueba lo que sucede si asustancias como vinagre, jugo de limón, leche o bicarbonato de sodio. De esta forma habrás producido un indicador que te permite estudiar lasustancias, notando que el indicador se torna rosado si la sustancia es más ácida y verdoso si la sustancia es menos ácida.

M


Absorción de luz blanca de un pigmento (clorofila)

bsorción de luz blanca de varios pigmentos

A


El Espectro Electromagnético

epollo morado

R


Flores Prisma


Radiación Electromagnética

número atómico peso atómico Enlace Químico...

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