De acuerdo al tipo de estructuras que
pueden formar, los hidrocarburos se pueden clasificar como:
Hidrocarburos acíclicos, los cuales
presentan sus cadenas abiertas.
A su vez se clasifican en:
Hidrocarburos lineales a los que
carecen de cadenas laterales (Ramificaciones).
Hidrocarburos ramificados, los cuales
presentan cadenas laterales.
Hidrocarburos cíclicos ó
cicloalcanos, que se definen como hidrocarburos de cadena cerrada.
Éstos a su vez se clasifican como:
Monocíclicos, que tienen una sola
operación de ciclización.
Policíclicos, que contienen varias
operaciones de ciclización.
Concepto de Combustible
Es cualquier material capaz de
liberar energía cuando se oxida de forma violenta con desprendimiento de calor
poco a poco. Supone la liberación de una energía de su forma potencial (energía
de enlace) a una forma utilizable sea directamente (energía térmica) o energía
mecánica (motores térmicos) dejando como residuo calor (energía térmica),
dióxido de carbono y algún otro compuesto quimico. En general se trata de
sustancias susceptibles de quemarse, pero aun así hay excepciones.
Hay varios tipos de combustibles: los combustibles fluídos y sólidos.
Vimos ya hace bastante,
un video en clase sobre una pareja que comía en un restaurante.
Ellos tenían que elegir que alimentos hiban a ingerir, pero se armo
un debate sobre la composición de los alimentos, ya que
ellos querían comer de una manera saludable.
La composición de los alimentos se componen de proteínas,
hidratos de carbono, grasas o lípidos.
Proteína:Estas son macromoléculas
compuestas por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. La mayoría también
contienen azufre y fósforo. Las mismas están formadas por la unión de
varios aminoácidos, unidos mediante enlaces peptídicos. El orden y disposición de
los aminoácidos en una proteína depende del código genético, ADN, de la
persona.
Las proteínas constituyen alrededor del 50% del peso seco de
los tejidos y no existe proceso biológico alguno que no dependa de la
participación de este tipo de sustancias.
La funcion de las proteinas es transportar las
sustancias grasas a travez de la sangre, elevando asi las defensas de nuestro
organismo.
Hidratos
de carbono:Los carbohidratos son la más importante fuente
de energía en el mundo. Representan el 40-80% del total de la energía ingerida,
dependiendo, claro está, del país, la cultura y el nivel
socioeconómico. Los carbohidratos son compuestos orgánicos compuestos por
carbono, hidrógeno y oxigeno en una relación 1:2:1 respectivamente. Su fórmula
química es (CH2O)n, donde la n indica el número de veces que se repite la
relación para formar una molécula de hidrato de carbono más o menos compleja.
Grasas o lipidos:Las
grasa o lípidos son compuestos orgánicos muy diversos constituidos básicamente
por carbono e hidrógeno, que tienen en común el ser insolubles en agua y
solubles en disolventes orgánicos como el alcohol o la
gasolina. Función:
• Reserva energética, en el caso de las grasas.
• Aislante térmico, también las grasas.
• Impermeabilizante, las ceras.
• Lípidos de membrana, los fosfolípidos y el colesterol.
• Reguladores, como las vitaminas y las hormonas de
naturaleza lipídica.
En la clase nos dieron 3 alimentos: una nuez, un chizito y una papa frita. El experimento consistía en averiguar cuantas calorías tenía cada uno de estos alimentos. Esto lo hicimos agarrando por separado cada uno de los alimentos y luego prenderlos fuego, colocándole un tubo de ensayo con agua encima, ya que la caloría equivale a la cantidad de calor que se necesita para aumentar la temperatura de 1 gramo de agua en 1 grado centígrado. La nuez logró hervir el agua, esto quiere decir (si el agua hierve a 100 Cº) que tiene más de 100 calorías. Esto pasó también con el chizito ya que también, hizo hervir el agua. La papa frita se consumió antes deque el agua hierva, y si se consume antes es porque tiene menos de 100 calorías ( este solo es una aproximación de las calorías, ya que de esta manera nunca se puede saber la cantidad exacta de calorías que se posee).
martes, 28 de agosto de 2012
Posteo Nº7: Lluvia Ácida (Experimento)
El experimento que pensé junto con mi grupo y debatiendo con otros es asi: Utilizamos una barra de azufre en un recipiente y la calentamos para que comience a oxidarse y se produzca óxido de azufre. Después de que el azufre se caliente y que ocurra la reacción química, le agregaríamos agua para que la misma se evapore y se combine con el oxido de azufre, de esta forma, al combinarse forman ácido sulfúrico, uno de los componentes de la lluvia adulterada por el efecto de el hombre o la naturaleza. Integrantes del grupo: Valentín Caruso, Leandro Lodosa y Alan Pegnotti.
Agua hirviendo:
Puse a calentar agua en un jarrito, después de unos minutos empecé a notar que en los costados de el jarrito de la parte de arriba (osea las paredes de el jarrito), se empiezan a ver las primeras burbujitas. Luego se expanden por todo el jarrito (las burbujitas). Después cada vez empiezan a aparecer muchas mas y algunas de mayor tamaño, además empieza a salir vapor. Luego se pueden ver las partículas moviéndose en el agua de un lado para el otro, entre las burbujas y cada vez con mayor velocidad. Hasta que por último el agua hierve de tanto calentarce.
En la anterior clase, con mi grupo fuimos al laboratorio e hicimos
experimentos para determinar que propiedades o reacciones tenían los grupos de químicos
que nos habían asignado, en total eran cuatro grupos. Con mi grupo solo
logramos terminar a tiempo el grupo 4 y el grupo 3:
Grupo 4:
1. Con la ayuda de un cuchillo o la punta de la pinza metálica, pulir la
superficie de los
materiales sólidos que se encuentran sobre la mesa (cobre, hierro y cinc).
Anotar sus
propiedades.
2. Colocar en un tubo de ensayo la muestra de hierro (observar y anotar sus
propiedades) y
agregar solución de ácido clorhídrico (observar y anotar sus propiedades) hasta
una altura
de 1cm en el tubo. Observar y anotar los cambios producidos.
3. Colocar en un tubo de ensayo la muestra de cobre (observar y anotar sus
propiedades) y
agregar solución de nitrato de plata (observar y anotar sus propiedades) hasta
una altura
de 1cm en el tubo. Observar y anotar los cambios producidos.
4. Colocar en un tubo de ensayo la muestra de cinc (observar y anotar sus
propiedades)
y agregar solución de ácido clorhídrico (observar y anotar sus propiedades)
hasta una
altura de 1cm en el tubo. Observar y anotar los cambios producidos.
5. Escriban con palabras las ecuaciones que representan cada una de las reacciones
que
pudieron verificar
Cinc: Al pulirlo se empieza a desarmar poco a poco.
Hierro: al pulirlo cae una especie de polvo de hierro.
Cobre: Luego de pulirlo por un largo tiempo no
se desprendió ningún pedazo ni cayó ninguna especie de polvo
como había pasado con los sólidos anteriores.
- Cuando pusimos el Cinc en un tubo de ensayo y le agregamos el ácido
clorhídrico el cinc se llenó de pequeñas burbujas.
- Cuando pusimos el hierro en un tubo de ensayo y le agregamos el ácido
clorhídrico de nuevo, como con el cobre, el líquido tomó el color del hierro.
Podemos pensar que siempre que se mezcla el ácido clorhídrico con un sólido,
toma el color del mismo.
- El nitrato de plata es incoloro. En la muestra de cobre se generó un polvito
que primero rodeó el cobre y luego se desprendió. La sustancia tomó poco a poco
el color celeste. Reacción de desplazamiento.
1- Sulfato de Cobre
2- Nitrato Cúprico
3- Cloruro de Cinc
Grupo 3:
1. Colocar en un tubo de ensayo 20 gotas de solución de ácido clorhídrico
(observar y anotar
sus propiedades) y agregar 20 gotas de solución de nitrato de plata (observar y
anotar sus
propiedades). Observar y anotar los cambios producidos.
2. Colocar en un tubo de ensayo 20 gotas de solución de nitrato de plata
(observar y anotar
sus propiedades) y agregar 20 gotas de solución de cromato de potasio (observar
y anotar
sus propiedades). Observar y anotar los cambios producidos.
3. Colocar en un tubo de ensayo 20 gotas de solución de hidróxido de sodio
(observar y
anotar sus propiedades) y agregar 20 gotas de solución de cloruro férrico
(observar y
anotar sus propiedades). Observar y anotar los cambios producidos.
4. Escriban con palabras las ecuaciones que representan cada una de las
reacciones que
pudieron verificar
1) Cuando pusimos las 20 gotas de ácido clorhídrico no hubo cambio alguno,
cuando colocamos el nitrato de plata rápidamente cambio de ser una
sustancia incolora a ser blanca. Al principio se mezcló completamente, pero
luego de un tiempo se desmezclo.
2) Sustancia nitrato de plata es incoloro. Cuando le agregamos al nitrato de
plata el cloruro férrico, tardo mucho más en mezclarse comparado con la
anterior sustancia. Nunca se termino de mezclar del todo.
3) Hidróxido de sodio, sustancia incolora. Cuando le agregamos el cloruro férrico
tardo un largo tiempo en empezar a mezclarse. Presento una propiedad parecida
al agua y el aceite. No se termino de mezclar del todo.
4) Ácido Clorhídrico + Nitrato de Plata ----------> Ácido Nítrico
Nitrato de Plata + Cromato de Potasio ----------> Nitrato de Potasio
Hidróxido de sodio + Cloruro férrico ----------> Cloruro de Sodio
Hasta acá logramos terminar con mi grupo, lo próximo se lo pedimos
a nuestros compañeros.
Grupo 2:
1. Colocar 2 cucharitas de cada una de las sustancias entregadas (clorato de
potasio,
dicromato de amonio y sacarosa (azúcar común) en sendos tubos de ensayo. Anotar
sus
propiedades.
2. Con la ayuda de una pinza de madera coloca uno de los tubos de ensayo sobre
la llama
del mechero, luego de un momento introducir el extremo encendido (sin llama) de
un
palito de madera dentro del tubo, cuidando que no toque las paredes interiores
ni
el contenido del fondo del tubo. Observar y anotar los cambios producidos.
Volcar el
producto obtenido en un vidrio de reloj limpio. Observar y anotar sus
propiedades.
3. Repetir el ítem -2- con las dos muestras restantes
4. Escriban con palabras las ecuaciones que representan cada una de las
reacciones que
pudieron verificar
1) El azúcar y el clorato de sodio, dentro de los tubos no tienen ninguna
reacción.
2) EL clorato de Potasio al ponerlo en el fuego se hace líquido, ej. al poner
el palito de madera prendido fuego adentro del tubo, hace chispa y cuando sale
el tubo de ensayo del fuego lo colocamos en el vidrio y se endureció. Lo
volvimos a intentar y el contenido del tubo salió sólido. El fuego de la
astilla se animo al llegar al fondo.
3) El azúcar al ponerla en el fuego empieza a burbujear, y a cambiar de color
cada vez más. Cuando intentamos ponerla en el vidrio, no pudimos porque se había
endurecido y quedado en el tubo de ensayo.
4) K Cl O3 ----------> O2
(O
tachada)
Grupo 1 1) Materiales: cuchillo. Pinza, placas de Petri,
virulana, papel mechero. Se pone un tono más claro, no se nota aspereza al
tacto en la zona pulida.
2) Colocamos el cobre sobre el fuego y pierde su
brillo poniéndose mas opaco como el color plateado, mantiene el calor.
3) Colocamos el magnesio en el fuego, se prende
fuego, pone blanco y se consume como las cenizas.
4) Colocamos el hierro, se torna de un color azul y se disipa del color en el
ambiente
La materia puede sufrir cambios mediante diversos
procesos. No obstante, todos esos cambios se pueden agrupar en dos tipos: cambios
físicos y cambios químicos.
1.1- CAMBIOS FÍSICOS
En estos cambios no se producen modificaciones en
la naturaleza de las sustancia o sustancias que intervienen. Ejemplos de este
tipo de cambios son:
Cambios de estado.
Mezclas.
Disoluciones.
Separación de sustancias en mezclas o disoluciones.
1.2- CAMBIOS QUÍMICOS
En este caso, los cambios si alteran la naturaleza
de las sustancias: desaparecen unas y aparecen otras con propiedades muy
distintas. No es posible volver atrás por un procedimiento físico (como
calentamiento o enfriamiento, filtrado, evaporación, etc.)
Una reacción química es un proceso por el
cual una o más sustancias, llamadas reactivos, se transforman en otra u
otras sustancias con propiedades diferentes, llamadas productos.
En una reacción química, los enlaces entre los
átomos que forman los reactivos se rompen. Entonces, los átomos se reorganizan
de otro modo, formando nuevos enlaces y dando lugar a una o más sustancias
diferentes a las iniciales.
La o las sustancias nuevas que se forman suelen presentar un
aspecto totalmente diferente del que tenían las sustancias de partida.
Durante la reacción se desprende o se absorbe energía:
Reacción exotérmica: se
desprende energía en el curso de la reacción.
Reacción endotérmica: se
absorbe energía durante el curso de la reacción.
Se cumple la ley de conservación de la masa: la suma de las
masas de los reactivos es igual a la suma de las masas de los productos.
Esto es así porque durante la reacción los átomos ni aparecen ni
desaparecen, sólo se reordenan en una disposición distinta.
Una reacción química se representa mediante una ecuación
química. Para leer o escribir una ecuación química, se deben seguir las
siguientes reglas:
Las fórmulas de los reactivos se escriben a la izquierda, y las de
los productos a la derecha, separadas ambas por una flecha que indica el
sentido de la reacción.
A cada lado de la reacción, es decir, a derecha y a izquierda de la
flecha, debe existir el mismo número de átomos de cada elemento.
Cuando una ecuación química cumple esta segunda
regla, se dice que está ajustada o equilibrada. Para equilibrar
reacciones químicas, se ponen delante de las fórmulas unos números llamados coeficientes,
que indican el número relativo de átomos y moléculas que intervienen en la
reacción.
Nota: estos
coeficientes situados delante de las fórmulas, son los únicos
números en la ecuación que se pueden cambiar, mientras que los números que
aparecen dentro de las fórmulas son intocables, pues un cambio en
ellos significa un cambio de sustancia que reacciona y, por tanto, se trataría
de una reacción distinta.
Si se quiere o necesita indicar el estado en que se
encuentran las sustancias que intervienen o si se encuentran en disolución, se
puede hacer añadiendo los siguientes símbolos detrás de la fórmula química
correspondiente:
(s) = sólido.
(metal) = elemento metálico.
(l) = líquido.
(g) = gas.
(aq) = disolución acuosa (en agua).
Aquí tienes dos enlaces para ver cómo se ajustan
las ecuaciones químicas:
Las ecuaciones químicas permiten calcular, a partir
de una cantidad determinada de alguno de los reactivos y productos que
intervienen en una reacción, la cantidad necesaria del resto de los componentes
de la misma.
4.1- Cálculos masa - masa
En este caso nos aprovechamos de la relación que
hay entre cantidad de sustancia (en mol), masa de sustancia y masa molar, tal
como indica la relación:
cantidad de sustancia =
masa en
gramos
; n
(mol) =
m(g)
masa molar
M (g/mol)
Para ver cómo se hace, lee el enunciado del problema
siguiente y, a continuación pulsa sobre el gráfico:
Se quiere calcular
la cantidad de cloruro de calcio que se obtiene cuando 50 g de
carbonato de calcio se hacen reaccionar con la cantidad suficiente de ácido
clorhídrico, en una reacción en la que se obtienen, además, agua y
dióxido de carbono
4.2- Cálculos volumen - volumen
La ley de Avogadro dice lo siguiente:
Volumenes
iguales de diferentes gases en las mismas condiciones de presión y
temperatura, contienen el mismo número de partículas
Esta ley implica que números iguales (por ejemplo,
un mol) de partículas , átomos o moléculas, ocupan el mismo volumen, lo cual es
muy útil para realizar cálculos de volúmenes en aquellas reacciones en las que
intervengan gases.
Al igual que en el caso anterior, pulsa sobre el
gráfico para ver cómo se plantea y soluciona un problema de este tipo:
Para saber si una reacción es rápida o lenta, hay
que conocer la velocidad a la que transcurre. Podemos definir velocidad de
reacción como la variación de cantidad de sustancia formada o
transformada por unidad de tiempo.
En general, para determinar la velocidad de una
reacción, hay que medir la cantidad de reactivo que desaparece o la cantidad de
producto que se forma por unidad de tiempo.
5.1- Factores que afectan a la velocidad de
reacción
la velocidad de una reacción se ve influida por una
serie de factores; entre ellos se pueden destacar:
Naturaleza de los reactivos
Se ha observado que según los reactivos que
intervengan, las reacciones tienen distinta velocidad, pero no se ha podido
establecer aún unas reglas generales.
Concentración de los reactivos
La velocidad de reacción aumenta con la
concentración de los reactivos. Para aumentar la concentración de un reactivo:
Si es un gas, se consigue elevando su presión.
Si se encuentra en disolución, se consigue cambiando la relación
entre el soluto y el disolvente.
Superficie de contacto de los reactivos
Cuanto más divididos están los reactivos, más
rápida es la reacción. Esto es así porque se aumenta la superficie expuesta a
la misma.
Temperatura
En general, la velocidad de una reacción química
aumenta conforme se eleva la temperatura.
Presencia de catalizadores
Un catalizador es una sustancia, distinta a los
reactivos o los productos, que modifican la velocidad de una reacción. Al final
de la misma, el catalizador se recupera por completo e inalterado. En general,
hace falta muy poca cantidad de catalizador.
Los catalizadores aumentan la velocidad de la
reacción, pero no la cantidad de producto que se forma.
Estamos rodeados por reacciones químicas; tienen
lugar en laboratorios, pero también en fábricas, automóviles, centrales
térmicas, cocinas, atmósfera, interior de la Tierra... Incluso en nuestro
cuerpo ocurren miles de reacciones químicas en cada instante, que determinan lo
que hacemos y pensamos.
De toda la variedad de reacciones posibles, vamos a
ver dos: las de neutralización y las de combustión. Pero antes de
verlas, es necesario conocer y dominar el concepto de ácido y base.
6.1- Ácidos y bases
Las características de los ácidos y las bases se
resumen en el siguiente cuadro:
Ácidos
Bases
▪Tienen sabor agrio (ácido).
▪Tienen sabor amargo.
▪Reaccionan con ciertos metales, como Zn, Mg o Fe, para dar hidrógeno
▪Reaccionan con las grasas para dar jabones.
▪Reaccionan con las bases para dar sales
▪Reaccionan con los ácidos para dar sales.
Son sustancias ácidas: el ácido clorhídrico (HCl); el ácido
bromhídrico (HBr); el ácido nítrico (HNO3); el ácido carbónico (H2CO3)
y el ácido sulfúrico (H2SO4), entre otros
Son sustancias básicas el hidróxido de amonio o amoniaco disuelto en
agua (NH4OH); y los hidróxidos de los metales alcalinos (LiOH,
NaOH, KOH,...) y alcalinotérreos, como el Ca(OH)2, y Mg(OH)2,
entre otros
Para distinguir si una sustancia es ácida o básica,
se utiliza la escala de pH, comprendida entre el 1 y el 14:
Si una sustancia tiene un pH igual a 7, se dice que es neutra,
ni ácida ni básica (por ejemplo, el agua pura).
Si una sustancia tiene un pH menor que 7, tiene carácter
ácido.
Si una sustanica tien un pH mayor que 7, tiene carácter
básico.
En los laboratorios y aquellos otros lugares donde
es necesario determinan esta propiedad (como en un análisis de agua potable,
por ejemplo), se utiliza un indicador ácido-base, que es una sustancia
que presenta un color distinto según sea el pH del medio. Algunos ejemplos se
muestran en las dos tablas siguientes:
Indicadores
Color en
medio ácido
Color en
medio básico
Naranja de metilo
Naranja
Amarillo
Fenolftaleina
Incoloro
Rosa
Azul de bromotimol
Amarillo
Azul
Tornasol
Rojo
Azul
Para ahorrar tiempo y trabajo, se utiliza mucho el papel
indicador universal, que es un papel impregnado con una mezcla de
indicadores y que adquiere un color distinto según los distintos pH.
6.2- Neutralización
Cuando entran en reacción un ácido (por
ejemplo, HCl) y una base (NaOH), el primero se disocia liberando H+
y Cl-, mientras que el segundo se disocia en Na+ y OH-.
Los iones Cl- y Na+ se unen formando una nueva sustancia
neutra (en este caso NaCl), llamada sal y los iones H+ y OH-
se unen por su parte para forman H2O, es decir, agua.
acido +
base → sal + agua
6.3.- La combustión
La combustión es el proceso químico por el cual una
sustancia, llamada combustible, reacciona con el oxígeno. En general, esta
reacción es fuertemente exotérmica, desprendiéndose energía en forma de calor,
luz o sonido.
Esta reacción no tiene lugar de forma espontánea,
sino que, para que comience, ha de aportarse energía a través de una llama o de
una chispa eléctrica. Eso si, una vez empezada, continúa por sí sola hasta que
se agote el combustible o el oxígeno.
Es una reacción de gran importancia, tanto en la
naturaleza como para la actividad humana, ya que es la forma en que los seres
vivos y los artefactos humanos obtienen de forma muy mayoritaria su energía.
Reacciones de combustión particularmente importantes son:
La combustión del carbono. Su ecuación química es la
siguiente: C(s) + O2(g) → CO2(g).
El producto es dióxido de carbono y se desprende energía lumínica y
calorífica. Cuando esta reacción tiene lugar con poco oxígeno, la reacción
es entonces: C(s) + ½O2(g) → CO(g),
formándose monóxido de carbono, un gas venenoso y muy peligroso.
La combustión de hidrocarburos (compuestos cuya base es
carbono e hidrógeno). En esta reacción se forma CO2 y vapor de
agua. Es la reacción que tiene lugar en la combustión de los combustibles
fósiles (carbón y petróleo), fuente básica de obtención de energía en
nuestra sociedad. Un ejemplo de esta reacción es la combustión del metano:
CH4(g) + 2O2(g) → CO2 (g) + 2 H2O (g)
La combustión de la glucosa en el cuerpo humano. La glucosa,
procedente de la digestión de ciertos alimentos o de la transformación de
otras sustancias, reacciona con el oxígeno presente en las células,
produciendo CO2, agua y liberando energía. Esta reacción es lo
que se conoce como respiración, cuya importancia no es necesario
recordar.
Un punto importante a destacar, es que los
productos de la combustión, fundamentalmente el dióxido de carbono, tienen una
gran incidencia cuando son liberados al medio ambiente, ya que este gas es el
que produce mayor efecto invernadero.