miércoles, 28 de septiembre de 2011

CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA

Z = 1- Hidrógeno H: 1s1
Z = 2 -Helio He: 1s2
Z = 3 Litio Li: 1s22s1
Z = 4 Berilio Be: 1s22s2
Z = 5 Boro B: 1s22s22p1
Z = 6 Carbono C: 1s22s22p2
Z = 7Nitrógeno N: 1s22s22p3
Z = 8 Oxígeno O: 1s22s22p4
Z = 9 Flúor F: 1s22s22p5
Z = 10 Neón Ne: 1s22s22p6
Z = 11 Sodio Na: 1s22s22p63s1
Z = 12 Magnesio Mg: 1s22s22p63s2
Z = 13Aluminio Al: 1s22s22p63s23p1
Z = 14 Silicio Si: 1s22s22p63s23p2
Z = 15 Fósforo P: 1s22s22p63s23p3
Z = 16 Azufre S: 1s22s22p63s23p4
Z = 17 Cloro Cl: 1s22s22p63s23p5
Z = 18 -Argón Ar: 1s22s22p63s23p6
Z = 19 Potasio K: 1s22s22p63s23p64s1
Z = 20 Calcio Ca: 1s22s22p63s23p64s2


SIGNIFICADO DE :
En esta tabla sola hay una igualdad sobre la tabla Periódica que hay periodos, pero en esta tabla existen una serie de subniveles o clases se encuentran en la parte inferior de la tabla y son S, P, D, F y significan:
La S: circular   NUM. Maximo de electrones 2, 6, 10, 14.
La P: 3 ochos
La D: 5 ochos
La F: 7 ochos
S 0
P 1
D 2
F 3


jueves, 22 de septiembre de 2011

CONCEPTO Y FORMULA DE ALCANOS, ALQUENOS, ALQUINOS

ALCANOS: Los alcanos son hidrocarburos, es decir que tienen sólo átomos de carbono e hidrógeno. La fórmula general para alcanos alifáticos (de cadena lineal) es CnH2n+2, y para cicloalcanos es CnH2n. También reciben el nombre de hidrocarburos saturados.
Los alcanos se presentan en estado gaseoso, líquido o sólido según el tamaño de la cadena de carbonos. Hasta 4 carbonos son gases (metano, etano, propano y butano), a partir del pentano hasta el hexadecano (16 carbonos) son líquidos y los compuestos superiores a 16 carbonos se presentan como sólidos aceitosos (parafinas). Todos los alcanos son combustibles, al ser una forma reducida del carbono, y liberan grandes cantidades de energía durante la combustión.

ALQUENOS:Los alquenos son hidrocarburos que tienen doble enlace carbono-carbono en su molécula, y por eso son denominados insaturados. La fórmula genérica es CnH2n. Se puede decir que un alqueno no es más que un alcano que ha perdido un hidrógeno produciendo como resultado un enlace doble entre dos carbonos.
Al igual que ocurre con otros compuestos orgánicos, algunos alquenos se conocen todavía por sus nombres no sistemáticos, en cuyo caso se sustituye la terminación -eno sistemática por -ileno, como es el caso del eteno que en ocasiones se llama etileno, o propeno por propileno. Los alquenos cíclicos reciben el nombre de cicloalquenos.
ALQUINOS:Los alquinos son hidrocarburos alifáticos con al menos un triple enlace entre dos átomos de carbono. Se trata de compuestos metaestables debido a la alta energía del triple enlace carbono-carbono. Su fórmula general es CnH2n-2
Los alquinos pueden ser hidrogenados par dar los cis-alquenos correspondientes con hidrógeno en presencia de un catalizador de paladio sobre sulfato de bario o sobre carbonato cálcico parcialmente envenenado con óxido de plomo. Si se utiliza paladio sobre carbón activo el producto obtenido suele ser el alcano correspondiente.

HC≡CH + H2 → CH2=CH2 + H2 → CH3-CH3
Aunque la densidad de electrones y con esto de carga negativa en el triple enlace es elevada pueden ser atacados por nucleófilos. La razón se encuentra en la relativa estabilidad del anión de vinilo formado.
Frente a bases fuertes como el sodio en disolución amoniacal, el bromomagnesiano de etilo etc. reaccionan como ácidos débiles. Ya con el agua sus sales se hidrolizan para dar de nuevo el alquino libre.

La mayor parte de los alquinos se fabrica en forma de acetileno. A su vez, una buena parte del acetileno se utiliza como combustible en la soldadura a gas debido a las elevadas temperaturas alcanzadas.

GEOMETRIA MOLECULAR

La geometría molecular o estructura molecular se refiere a la disposición tri-dimensional de los átomos que constituyen una molécula. Determina muchas de las propiedades de las moléculas, como son la reactividad, polaridad, fase, color, magnetismo, actividad biológica, etc. Actualmente, el principal modelo de geometría molecular es la Teoría de Repulsión de Pares de Electrones de Valencia (TRePEV), empleada internacionalmente por su gran predictibilidad.

 Determinación de la geometría molecular

Las geometrías moleculares se determinan mejor a temperaturas próximas al cero absoluto porque a temperaturas más altas las moléculas presentarán un movimiento rotacional considerable. En el estado sólido la geometría molecular puede ser medida por Difracción de rayos X. Las geometrías se pueden calcular por procedimientos mecánico cuánticos ab initio o por métodos semiempíricos de modelamiento molecular. Las moléculas grandes a menudo existen en múltiples conformaciones estables que difieren en su geometría molecular y están separadas por barreras altas en la superficie de energía potencial.
La posición de cada átomo se determina por la naturaleza de los enlaces químicos con los que se conecta a sus átomos vecinos. La geometría molecular puede describirse por las posiciones de estos átomos en el espacio, mencionando la longitud de enlace de dos átomos unidos, ángulo de enlace de tres átomos conectados y ángulo de torsión de tres enlaces consecutivos.

 Movimiento atómico

Dado que el movimiento de los átomos en una molécula está determinado por la mecánica cuántica, uno debe definir el "movimiento" de una manera cuántica.
Los movimientos cuánticos (externos) de traslación y rotación cambian fuertemente la geometría molecular. (En algún grado la rotación influye en la geometría por medio de la fuerza de Coriolis y la distorsión centrífuga, pero son despreciables en la presente discusión).
Un tercer tipo de movimiento es la vibración, un movimiento interno de los átomos en una molécula. Las vibraciones moleculares son armónicas (al menos en una primera aproximación), lo que significa que los átomos oscilan en torno a su posición de equilibrio, incluso a la temperatura del cero absoluto. En el cero absoluto todos los átomos están en su estado vibracional basal y muestran movimiento mecánico cuántico de punto cero, esto es, la función de onda de un modo vibracional simple no es un pico agudo, sino un exponencial de ancho finito. A temperaturas mayores, los modos vibracionales pueden ser excitados térmicamente (en un interpretación clásica, esto se expresa al enunciar que "las moléculas vibrarán más rápido"), pero siempre oscilan alrededor de una geometría reconocible para la molécula.
Para tener una comprensión más clara de la probabilidad de que la vibración de una molécula pueda ser térmicamente excitada, se inspecciona el factor de Boltzmann \exp\left( -\frac{\Delta E}{kT} \right) , donde ΔE es la energía de excitación del modo vibracional, k es la constante de Boltzmann y T es la temperatura absoluta. A 298K (25 °C), unos valores típicos del factor de Boltzmann son: ΔE = 500 cm-1 --> 0.089; ΔE = 1000 cm-1 --> 0.008; ΔE = 1500 cm-1 --> 7 10-4. Esto es, si la energía de excitación es 500 cm-1, aproximadamente el 9% de las moléculas están térmicamente excitadas a temperatura ambiente. La menor energía vibracional de excitación es el modo de flexión (aproximadamente 1600 cm-1). En consecuencia, a temperatura ambiente menos del 0,07% de todas las moléculas de una cantidad dada de agua vibrarán más rápido que en el cero absoluto.
Como se mencionó anteriormente, la rotación influye fuertemente sobre la geometría molecular. Pero, como movimiento mecánico cuántico, se excita a bajas temperaturas (comparada con la vibración). Desde un punto de vista clásico, puede decirse que más moléculas rotan más rápidamente a temperatura ambiente, esto es que tienen mayor velocidad angular y momentum angular. En lenguaje de mecánica cuántica: más "eigenstates" de alto momentum angular son poblados térmicamente al aumentar la temperatura. Las energías de excitación rotacionales típicas están en el orden de unos pocos cm-1.
Los resultados de muchos experimentos espectroscópicos están ensanchados porque involucran una media de varios estados rotacionales. Frecuentemente es difícil obtener las geometrías a partir de los espectros a altas temperaturas, porque el número de estados rotacionales rastreados en el experimento aumenta al incrementarse la temperatura. En consecuencia, muchas observaciones espectroscópicas sólo se puede esperar que conduzcan a geometrías moleculares confiables a temperaturas cercanas al cero absoluto.

Enlaces atómicos

Por definición, los átomos en las moléculas suelen estar unidos unos a otros con enlaces covalentes, que involucran a enlaces simples, dobles o triples, donde un "enlace" es un par de electrones compartidos (la otra forma de unión entre átomos se denomina enlace iónico e involucra a cationes (iones positivos), y aniones (iones negativos).
La geometría molecular puede ser especificada en términos de longitud de enlace, ángulo de enlace y ángulo torsional. La longitud de enlace está definida como la distancia media entre los centros de dos átomos enlazados en una moléculada dada. Un ángulo de enlace es el ángulo formado por tres átomos enlazados consecutivamente. Para cuatro átomos unidos consecutivamente en una cadena línea, el ángulo torsional es el ángulo entre el plano formado por los tres primeros átomos y el plano formado por los tres últimos átomos.

Isómeros

Los isómeros son tipos de moléculas que comparten la misma fórmula química, pero que tienen diferentes geometrías, resultando en propiedades muy distintas:
  • Una sustancia "pura" está compuesta de sólo un tipo de isómero de una molécula (todas tienen la misma estructura geométrica).
  • Los isómeros estructurales tienen la misma fórmula química, pero diferente ordenamiento físico, frecuentemente formando geometrías moleculares alternas con propiedades muy diferentes. Los átomos no están enlazados (conectados) en el mismo orden.
  • Los isómeros funcionales son una clase especial de isómeros estructurales, donde ciertos grupos de átomos exhiben un tipo especial de comportamiento, como es un éter o un alcohol.
  • La estereoisómeros pueden tener muchas propiedades físicoquímicas idénticas y, al mismo tiempo, actividad biológica muy diferente. Esto se debe a que poseen la quiralidad que es muy común en los sistemas vivientes. Una manifestación de esta quiralidad es su habilidad para hacer rotar la luz polarizada en direcciones diferentes.
La geometría molecular se representa en una pirámide en la cual en la punta inicial hay una molécula de oxígeno con carga negativa, quedando en las otras dos puntas dos moléculas de hidrógeno con carga positiva, que son separadas por un ángulo de 104.5º; el enlace que une los hidrógenos con el oxígeno se llama enlace covalente, y también existe un enlace que une a otra pirámide idéntica a la anteriormente nombrada llamado enlace puente hidrógeno.

 Tipos de estructura molecular

Tipo de molécula↓Forma↓Disposición electrónica↓Geometría↓Ejemplos↓
AX1EnMolécula diatómicaAX1E0-3D-balls.pngAX1E0-3D-balls.pngHF, O2
AX2E0LinealAX2E0-3D-balls.pngLinear-3D-balls.pngBeCl2, HgCl2, CO2
AX2E1AngularAX2E1-3D-balls.pngBent-3D-balls.pngNO2, SO2, O3
AX2E2AngularAX2E2-3D-balls.pngBent-3D-balls.pngH2O, OF2
AX2E3LinealAX2E3-3D-balls.pngLinear-3D-balls.pngXeF2, I3
AX3E0Trigonal planaAX3E0-3D-balls.pngTrigonal-3D-balls.pngBF3, CO32−, NO3, SO3
AX3E1Pirámide trigonalAX3E1-3D-balls.pngPyramidal-3D-balls.pngNH3, PCl3
AX3E2Forma de TAX3E2-3D-balls.pngT-shaped-3D-balls.pngClF3, BrF3
AX4E0TetraédricaAX4E0-3D-balls.pngTetrahedral-3D-balls.pngCH4, PO43−, SO42−, ClO4
AX4E1BalancínAX4E1-3D-balls.pngSeesaw-3D-balls.pngSF4
AX4E2Cuadrada planaAX4E2-3D-balls.pngSquare-planar-3D-balls.pngXeF4
AX5E0Bipirámide trigonalTrigonal-bipyramidal-3D-balls.pngTrigonal-bipyramidal-3D-balls.pngPCl5
AX5E1Pirámide cuadrangularAX5E1-3D-balls.pngSquare-pyramidal-3D-balls.pngClF5, BrF5
AX6E0OctaédricaAX6E0-3D-balls.pngOctahedral-3D-balls.pngSF6
AX6E1Pirámide pentagonalAX6E1-3D-balls.pngPentagonal-pyramidal-3D-balls.pngXeOF5, IOF2-5 [1]
AX7E0Bipirámide pentagonalAX7E0-3D-balls.pngPentagonal-bipyramidal-3D-balls.pngIF7

EL PETROLEO

CARACTERISTICAS FISICAS Y QUIMICAS: Al referirnos al color del petróleo lo más frecuente de pensar es en el color negro, pero existe una diversidad de colores, ejemplos de ello es que por reflexión de la luz pueden aparecer crudos (como se conoce al petróleo en la jerga petrolera) de colores verdes, amarillos con tonos de azul, rojo, marrón o negro. Por trasmisión de la luz, los crudos pueden tener color amarillo pálido, tonos de rojo y marrón hasta llegar a negro. Los crudos pesados y extrapesados son negros casi en su totalidad, en el caso del crudo más liviano o condensado llega a tener un color blanquecido y generalmente se usa en el campo como gasolina cruda. Crudos con alta concentración de cera son de color amarillo; por la noche al bajar considerablemente la temperatura tiende a solidificarse notablemente y durante el día, cuando arrecia el sol, muestran cierto hervor en el tanque.
DENSIDAD Los crudos pesados y extrapesados pesan más que el agua, mientras que los crudos livianos y mediados pesan menos que el agua.

La densidad, la gravedad API o los grados API (American Petroleum Institute) denotan la relación entre el peso específico y fluidez de los crudos respecto al agua, en forma mas clara es una medida que describe que tan pesado o liviano es el petróleo comparándolo con el agua. La gravedad API también puede ser usada para comparar fracciones de petróleo. La ecuación general de la gravedad API es la siguiente:

Gravedad API = (141,5/GE ) - 131,5

Donde la gravedad especifica:

GE=ρpetróleo/ρagua

La gravedad API matemáticamente no tiene unidades, pero siempre se coloca al lado del numero la denominación grados API. La gravedad API es medida con un instrumento denominado hidrómetro. La clasificación de los crudos por rango de gravedad API es como sigue:

Livianos 31,1 °API - y más
Medianos 22,3 - 31,1°API
Pesados 10 - 22,3 °API
Extrapesados, menos de 10°API

OLOR
El crudo al contener azufre presenta un olor fuerte y repugnante, como huevo podrido. Si contiene sulfuro de hidrógeno, los vapores son tóxicos, irritantes y hasta mortíferos. En general el olor de los crudos es aromático como el de la gasolina, del querosén u otros derivados.

SABOR

Cuando el contenido de sal en el crudo es bastante alto, el sabor es una propiedad que se torna importante. En estos casos el crudo deberá ser tratado en las instalaciones de producción para ajustarle la cantidad de sal mínimo.
DERIVADOS:
GASOLINA LIGERA
Destilada a partir del petróleo crudo, debe ser estabilizada, es decir, separada del butano y del propano y luego, con ayuda de un reactivo o de un catalizador, se neutraliza los compuestos sulfurados malolientes y corrosivos.
GASOLINA PESADA
Debe ser reformada para hacerla apta para servir en los motores de explosión.
Esta operación se efectúa en presencia de un catalizador de platino, hacia 500 º centígrados y a una presión de 35 kilogramos por centímetro cuadrado.
Una reacción típica, acompañada de producción de hidrógeno, consiste en transformar en aromáticos los hidrocarburos de calidad inferior, los naftalenos.
Va acompañada de otras reacciones, principalmente de desulfuración, y da una gasolina de alto índice de octano, el supercarburante, propio para la alimentación de los motores de elevado coeficiente o grado de comprensión.
GASOLINA DE AVIACIÓN
Se obtiene por síntesis a partir de hidrocarburos gaseosos. Esta acción (alquilación) utiliza el ácido sulfúrico o fluorídrico como catalizador. La calidad final de carburantes es mejorada por la incorporación de plomo tetraélico.
PETRÓLEO LAMPANTE (QUEROSENO)
Se obtiene por destilación del petróleo, corrientemente utilizado, antes que su empleo en quinqués y lámparas de mecha fuera reemplazado paulatinamente por alumbrado eléctrico.
Sirve igualmente como combustible para ciertas estufas. Su punto de inflamación no puede rebasar los 40º centígrados, a fin de limitar estrictamente la adicción de gasolina, que lo haría demasiado inflamable.
Una importante aplicación del queroseno consiste en la preparación de carburreactores, o carburantes especiales para motores de reacción de aviones.
GAS-OIL
Carburante propio para motores diesel rápidos. Debe ser desulfurado por hidrogenación catalítica.
Si el crudo contiene un exceso con relación a la gasolina, puede ser5 sometido a una operación de cracking a 500º centígrados, en presencia de un catalizador de cobalto-molibdeno.
La gasolina que se obtiene es de excelente calidad.
FUEL-OIL
Son los residuos pesados de la destilación o del cracking (aceites combustibles), o mazut, utilizados para la calefacción doméstica o industrial.
PRODUCTOS PESADOS
Son los provenientes de una destilación al vacío del residuo de primera destilación y del desasfaltado de este residuo al vacío.
Son los aceites, parafinas y betunes.
Estas materias deben ser tratadas con ayuda de un disolvente (fenol o sulfuros) para extraer de ellas los compuestos inestables y aromaticos.

martes, 13 de septiembre de 2011

METODOS DE SEPARACION DE MEZCLA

FILTRACIÓN: Es un tipo de separación mecánica, que sirve para separar sólidos insolubles de grano fino de un líquido en el cual se encuentran mezclados; este método consiste en verter la mezcla a través de un medio poroso que deje pasar el líquido y retenga el sólido.  Los aparatos usados se llaman filtros; el más común es el de porcelana porosa, usado en los hogares para purificar el agua. Los medios más porosos mas usados son: el papel filtro, la fibra de vidrio o asbesto, telas etc.
En el laboratorio se usa el papel filtro, que se coloca en forma de cono en un embudo de vidrio, a través del cual se  hace pasar la mezcla, reteniendo el filtro la parte sólida y dejando pasar el líquido.
DECANTACIÓN: Es la separación mecánica de un sólido de grano grueso, insoluble, en un líquido; consiste en verter cuidadosamente el líquido, después de que se ha sedimentado el sólido.  Por este proceso se separan dos líquidos miscibles, de diferente densidad, por ejemplo, agua y aceite.
DESTILACIÓN: Es el proceso mediante el cual se efectúa la separación de dos o más líquidos miscibles y consiste en un a evaporación y condensación sucesivas, aprovechando los diferentes puntos de ebullición de cada uno de los líquidos, también se emplea para purificar un liquido eliminando sus impurezas.
En la industria, la destilación se efectúa por medio de alambiques, que constan de caldera o retorta, el refrigerante en forma de serpentín y el recolector; mediante este procedimiento se obtiene el agua destilada o bidestilada, usada en las ámpulas o ampolletas que se usan para preparar las suspensiones de los antibióticos, así como el agua destilada para las planchas de vapor; también de esta manera se obtiene la purificación del alcohol, la destilación del petróleo, etc.
CENTRIFUGACIÓN: Proceso mecánico que permite, por medio de un movimiento acelerado de rotación, provocar la sedimentación de los componentes de una mezcla con diferente densidad. Para ello se usa una máquina especial llamada centrífuga.  Ejemplo: se pueden separar las grasas mezcladas en los líquidos, como la leche, o bien los paquetes celulares de la sangre, separándolos del suero sanguíneo.
CRISTALIZACIÓN: Separación de un sólido soluble y la solución que lo contiene, en forma de cristales. Los cristales pueden formarse de tres maneras:
Ñ    Por fusión: para cristalizar una sustancia como el azufre por este procedimiento, se coloca el azufre en un crisol y se funde por calentamiento, se enfría y cuando se ha formado una costra en la superficie, se hace un agujero en ella y se invierte bruscamente el crisol, vertiendo el líquido que queda dentro. Se observará una hermosa malla de cristales en el interior del crisol.
Ñ    Por disolución: Consiste en saturar un líquido o disolvente, por medio de un sólido o soluto y dejar que se vaya evaporando lentamente, hasta que se han formado los cristales.  También puede hacerse una disolución concentrada en caliente y dejarla enfriar. Si el enfriamiento es rápido, se obtendrán cristales pequeños, y si es lento, cristales grandes.
Ñ    Sublimación: Es el paso directo de un sólido gas, como sucede con el Iodo y la naftalina al ser calentados, ya que al enfriarse, los gases originan la cristalización por enfriamiento rápido.

EVAPORACIÓN: Es la separación de un sólido disuelto en un líquido, por calentamiento, hasta que hierve y se transforma en vapor. Como no todas las sustancias se evaporan con la misma rapidez, el sólido disuelto se obtiene en forma pura.

jueves, 1 de septiembre de 2011

CARACTERISTICAS DE LAS DISOLUCIONES

ISOTONICAS: Una solución será ISOTONICA cuando una célula, sumergida en ella, no cambie su volumen. Eso se debe a que no ha habido un FLUJO NETO DE AGUA desde adentro hacia afuera o desde afuera hacia adentro de la célula. Esto quiere decir que la PRESION OSMOTICA EFECTIVA es la misma adentro que afuera. De allí el nombre de isotonica: de igual presión. Para las membranas impermeables a los solutos, con un coeficiente de reflexión de 1 = 1 , es fácil demostrar que las soluciones isotónicas tienen la misma osmolaridad que el interior celular: son iso-osmóticas con respecto él.
Otros componentes que se han estudiado para mejorar la absorción del agua son carbohidratos que no incrementen la osmolaridad, o sea que no vuelva la bebida hipertónica y entorpezca la absorción, como la maltodextrina, un polímero de la glucosa con menos osmolaridad; aminoácidos como la glicina, glutamina y la alanina parece que pueden tener una función similar a la de la glucosa en la absorción del agua; también algunos dipéptidos o tripéptidos que reducen la presión osmótica en relación con los aminoácidos.

HIPOTONICAS:
Hipotónico viene del griego "hypo," que significa bajo, y "tonos," que significa dilatarse. En una solución hipotónica, el total de la concentración molar de todas las partículas disueltas, es menos que el de otra solución o menos que el de la célula.

Si las concentraciones de solutos disueltos son menos fuera de la célula que dentro, la concentración de agua afuera es correspondientemente más grande. Cuando una célula es expuesta a condiciones hipotónicas, hay un movimiento neto de agua hacia dentro de la célula. Las células sin pared celular se inflan y pueden explotar (lisis). si el exceso de agua no es removido de la célula. Las células con paredes celulares a menudo se benefician de la presión que da rigidez en medios hipotónicos.


HIPERTONICAS:
Hipertónica viene del griego "hyper," que significa sobre y "tonos," que significa expandirse. En una solución hipertónica, la concentración molar total de todas las partículas de soluto disuelto, es más grande que el de la otra solución, o más grande que la concentración el la célula.

Si las concentraciones de solutos disueltos es mayor fuera de la célula, la concentración de agua es correspondientemente menor. Como resultado, el agua dentro de la célula sale para alcanzar el equilibrio, produciendo un encogimiento de la célula. Al perder agua la célula también pierden su habilidad para funcionar o dividirse. Los medios hipertónicos, como la salmuera o jarabes, han sido utilizados desde la antigüedad para preservar la comida, debido a que los microbios que causan la putrefacción, son deshidratados en esos medios hipertónicos y son incapaces de funcionar



DIALISIS:
La diálisis es un proceso mediante el cual se extraen las toxinas que el riñón no elimina ya sea que no funcionen por una infección o por algún otro factor que no se haya determinado. Este proceso debe realizarse en un cuarto higiénico para evitar el riesgo de contraer alguna infección en la sangre durante el proceso. Este sistema suele utilizarse en pacientes que padecen de insuficiencia renal, pero también sirve para remover de manera más rápida las drogas o sustancias tóxicas en situaciones agudas.
Cuando una persona ha perdido el 90 por ciento de la función renal, se le considera un enfermo de insuficiencia renal crónica. Para este caso existen dos tipos de diálisis: la hemodiálisis y la diálisis peritoneal.