Solvatacion

La solvatación es un proceso que consiste en la atracción y agrupación de las moléculas que conforman un disolvente, o en el caso del soluto, sus iones. Cuando se disuelven los iones de un disolvente, éstos se separan y se rodean de las moléculas que forman el disolvente. Cuanto mayor es el tamaño del ion, mayor será el número de moléculas capaces de rodear a éste, por lo que se dice que el ion se encuentra mayormente solvatado.


La sustancia que actúan como solvente polar porexcelencia, es el agua, aunque también hay otrassustancias bastante utilizadas con el mismo fin, comoson la acetona, el etanol o el amoníaco entreotros, pudiendo todos estos tipos dedisolventes, disolver compuestos inorgánicos, tales comolas sales.En cualquier caso el ión se rodea de una capa demoléculas de agua (atmósfera de solvatación). Estasmoléculas, a su vez, orientan a las moléculas de aguavecinas, y así sucesivamente; las moléculas más externasse intercambian continuamente con las moléculas de aguadel medio. En principio, cuanto más pequeño y máscargado el ión, es decir, cuanto mayor sea su densidadde carga, más fuertemente une a las moléculas de agua.


Para que tenga lugar la solvatación, se precisa laliberación de los iones que conforman la red cristalina en lacual se encuentren, rompiéndose toda atracción entre losiones, la cual, viene representada por la energía libre dered del soluto, cuando se encuentra en su estado naturalde agregación.


La energía que se utiliza en este proceso , se adquiere de la energía que se libera cuando los iones que forman la red del soluto se asocian con las moléculas del disolvente en cuestión, conociéndose a la energía que se libera de esta forma, como energía libre de solvatación.


Son sólidos a temperatura ambiente. Son tan fuertes lasfuerzas de atracción que los iones siguen ocupando susposiciones en la red, incluso a centenares de grados detemperatura. Por tanto, son rígidos y funden a temperaturaselevadas. En estado sólido no conducen la corriente eléctrica, pero sí lohacen cuando se hallan disueltos o fundidos.Tienen altos puntos de fusión y de ebullición debido a la fuerteatracción entre los iones.


Por ello pueden usarse como materialrefractario.Son duros y quebradizos.Ofrecen mucha resistencia a la dilatación. Son muy solubles en agua. Estas disoluciones son buenasconductoras de la electricidad (se denominan electrolitos). Son duros y quebradizos, porque comparten una fuerte atracción en sus enlacen pero al agregar presión pueden dispersarse y juntarse dos o mas moléculas del mismo signo y así repelarse y romperse la red cristalina.• Ofrecen mucha resistencia a la dilatación ya que no pierden su forma y volumen a pesar de la temperatura.• Son muy solubles en agua. Estas disoluciones son buenas conductoras de la electricidad (se denominan electrolitos).

Se deben tener claros los conceptos de soluto y solubilidad, para entender, y no confundir, la solvatación:

Soluto: Sustancia que se encuentra de forma, generalmente minoritaria, en una disolución, encontrándose disuelta en el disolvente.

Solubilidad: Medida de capacidad que tiene una sustancia para poder disolverse en otra. Cuando la velocidad de precipitación y la de disolución, son iguales, la solubilidad cuantifica el estado de equilibrio. Esta viene medida en moles por Kg.

Los disolvente polares, son aquellos que contienen dipolos en su estructura molecular. Estos generalmente poseen una contante dieléctrica alta. Las moléculas que tienen carácter polar, tienen la característica de poder orientar la parte cargada de las moléculas hacia el ion, para dar respuesta a la atracción electrostática, consiguiendo dar estabilidad al sistema.

En la solvatación participan diferentes interacciones moleculares como son, los puentes de hidrógeno, la atracción dipolo-dipolo, el ion dipolo, o también las fuerzas de dispersión de London. Algunos de ellos, como los puentes de hidrógeno, pueden estar presentes tan sólo, en disolventes de carácter polar, y otras, como por ejemplo, las interacciones ion-ion, tan sólo se darán en disolventes iónicos.

Sólidos cristalinos

Hay dos tipos de sólidos:

♦SOLIDOS AMORFOS: Carecen de distribución regular.
♦SOLIDOS CRISTALINOS: Distribución tridimensional regular de las partículas.

Pero en esta ocasion hablaré de los solidos cristalinos

Solidos cristalinos:

Un sólido cristalino es aquél que tiene una estructura periódica y ordenada, como consecuencia tienen una forma que no cambia, salvo por la acción de fuerzas externas. Cuando se aumenta la temperatura, los sólidos se funden y cambian al estado líquido. Las moléculas ya no permanecen en posiciones fijas, aunque las interacciones entre ellas sigue siendo suficientemente grande para que el líquido pueda cambiar de forma sin cambiar apreciablemente de volumen, adaptándose al recipiente que lo contiene.

Los materiales sólidos se pueden clasificar de acuerdo a la regularidad con que los átomos o iones están ordenados uno con respecto al otro. Un material cristalino es aquel en que los átomos se encuentran situados en un arreglo repetitivo o periódico dentro de grandes distancias atómicas; tal como las estructuras solidificadas, los átomos se posicionarán de una manera repetitiva tridimensional en el cual cada átomo está enlazado al átomo vecino más cercano. Todos los metales, muchos cerámicos y algunos polímeros forman estructuras cristalinas bajo condiciones normales de solidificación. Una celda unitaria se caracteriza por tres vectores que definen las tres direcciones independientes del paralelepípedo. Esto se traduce en siete parámetros de red, que son los módulos, a, b y c, de los tres vectores, y los ángulos α, β y γ que forman entre sí. Estos tres vectores forman una base del espacio tridimensional, de tal manera que las coordenadas de cada uno de los puntos de la red se pueden obtener a partir de ellos por combinación lineal con los coeficientes enteros.

La estructura cristalina de un sólido depende del tipo de enlace atómico, del tamaño de los átomos (o iones), y la carga eléctrica de los iones en su caso. Los diferentes sistemas cristalinos se forman por el apilamiento de capas de átomos siguiendo un patrón particular. En función de las posibles localizaciones de los átomos en la celda unitaria se establecen 14 estructuras cristalinas básicas, las denominadas redes de Bravais

Redes cristalinas

La red cristalina está formada por iones de signo opuesto, de manera que cada uno crea a su alrededor un campo eléctrico que posibilita que estén rodeados de iones contrarios.

Los sólidos cristalinos mantienen sus iones prácticamente en contacto mutuo, lo que explica que sean prácticamente incompresibles. Además, estos iones no pueden moverse libremente, sino que se hallan dispuestos en posiciones fijas distribuídas desordenadamente en el espacio formando retículos cristalinos o redes espaciales. Los cristalógrafos clasifican los retículos cristalinos en siete tipos de poliedros llama sistemas cristalográficos. En cada uno de ellos los iones pueden ocupar los vértices, los centros de las caras o el centro del cuerpo de dichos poliedros. El más sencillo de éstos recibe el nombre de celdilla unidad.

Uno de los parámetros básicos de todo cristal es el llamado índice de coordinación que podemos definir como el número de iones de un signo que rodean a un ion de signo opuesto. Podrán existir, según los casos, índices diferentes para el catión y para el anión.

                                        

¿DE QUE DEPENDEN LAS PROPIEDADES DE LOS SÓLIDOS CRISTALINOS?

♦DEL TIPO DE PARTÍCULA QUE LO CONSTITUYE: átomos, moléculas, iones.

♦DE LAS FUERZAS INVOLUCRADAS ENTRE PARTÍCULAS

Conductividad

Muchas de las propiedades de los sólidos pueden ser explicadas a partir de un estudio de su estructura, es decir, de la forma en que se distribuyen los átomos en el cristal y de los tipos de enlace interatómicos. Los electrones son elementales en los enlaces de los átomos en el cristal. Podemos sacar como conclusión que las fuerzas que mantienen unidos a los cristales son exclusivamente de naturaleza eléctrica.

Enlaces

Enláce Iónico:

Este enlace se produce cuando átomos de elementos metálicos (especialmente los situados más a la izquierda en la tabla periódica -períodos 1, 2 y 3) se encuentran con átomos no metálicos (los elementos que estan a la derecha en la tabla periódica -especialmente los períodos 16 y 17). Es decir también que estos enlaces se puden formar con atomos positivos con negativos unicamente, es una atraccion de fuerzas contrarias. En este caso los átomos del metal ceden electrones a los átomos del no metal, transformándose eniones positivos y negativos, respectivamente. Al formarse iones de carga opuesta éstos se atraen por fuerzas eléctricas intensas, quedando fuertemente unidos y dando lugar a un compuesto iónico.

Propiedades:

♦Temperaturas de fusión y ebullición muy elevadas. Sólidos a temperatura ambiente. La red cristalina es muy estable por lo que resulta muy difícil romperla.
♦Son duros (resistentes al rayado).
♦No conducen la electricidad en estado sólido, los iones en la red cristalina están en posiciones fijas, no quedan partículas libres que puedan conducir la corriente eléctrica.
♦Son solubles en agua por lo general, los iones quedan libres al disolverse y puede conducir la electricidad en dicha situación.
♦Al fundirse también se liberan de sus posiciones fijas los iones, pudiendo conducir la electricidad.

Ácidos y bases

Hipótesis:
Muchas de los productos de  limpieza suelen ser bases, y las verduras o frutas suelen ser ácidas así que en esta práctica veremos que tipo de sustancias son las cosas.

Objetivo:
Identificar el tipo de sustancia que son algunos alimentos, productos, etc, gracias al indicador universal


Sustancias y materiales

♦Ácido acético
♦Hidróxido de amonio
♦Indicador universal
♦Productos usados en casa (frutas, jabones, etc.)

Instrucciones:

Al principio, mis compañeras y yo decidimos probar si el betabel servía como indicador universal así que le añadimos alcohol y un trozo de betabel los cuales machacamos hasta hacer un liquido, pusimos tres porciones en tubos de ensayo diferentes con ácido acético e hidróxido de amonio.

El tubo de enmedio tiene betabel y alcohol simple

Aqui se muestra como se está machacando el betabel con alcohol.

La primera sustancia con la que vamos a jugar e scon el limón, ponemos un poco de su jugo en un tubo y luego le agregamos indicador universal, a lo cuál queda color coral así que es un ácido.

Luego seguimos con la baba de nopal, hicimos el mismo procedimiento que el anterior a lo cuál dió un color rojo con transparencia así que es un ácido fuerte.

Seguimos con el jugo de toronja seguimos con esta técnica nos dá rosa más fuerte que el limón así que es ácido fuerte

Iniciamos con el jugo de naranja nos da un color naranja y rojo así que es un ácido.

Vamos con los productos del hogar, iniciamos con el detergente en polvo, lo hechamos en un tubo de ensaye con un poco de indicador para que hiciera efecto y nos dió como resultado un color morado así que es una sustancia base.

Llegamos con el jabón líquido en este caso solo le añadimos indicador ya que es líquido. Y nos dió un color naranja resultó ser ácido.

Pasamos con el desengrasante, hicimos el mismo procedimiento y nos dió un color azul con transparencia, así que es una base.

Hicimos un experiemnto con el jitomate, nos dio un color rojo, aunque por el propio color del jitomate no se distinguió muy bien epor el indicador se hizo más rojo así que es un ácido.

Hicimos lo mismo con una galleta de limón, solo que la machacamos en el mortero de porcelana y le agregamos un poco de agua, aprox 1ml, y nos salió que era base, un color amarillo verdoso, base débil.

Pusimos unas papas Chips trituradas (Chips Fuego) eran de color rojas y con indicador dieron más rojas así que son ácidas.

Y para finalizar hicimos una neutralización entre el hidróxido de amonio y el ácido acético agregando cantidades de cada uno junto con el indicador hasta que adquiriera un tono verde.

Conclusión.
Para hacer una neutralizacion se tiene que ser muy caudeloso, ya que son cantidades proporcionales de ambas sustancias.

Síntesis de la pagina web

Oxígeno sobre elementos


El oxígeno es el elemento más abundante en el planeta Tierra, constituye aproximadamente el 50% en masa de la corteza terrestre y forma el 21% en volumen de la atmósfera. Reacciona tanto con metales como con no metales y, entre los no metales es el segundo en reactividad química, después del flúor.
Todo fenómeno químico puede ser representado a través de una ecuación química, que nos muestra los cambios que se llevan a cabo, así podemos describir las variaciones que se realizan cuando se oxidan los elementos metálicos y no metálicos en presencia de oxígeno.


Reacciones con metales.
Un ejemplo de las reacciones del oxígeno con un metal, es la que ocurre con el magnesio al someterlo a la reacción de oxidación en una flama, pues desprende una intensa luz blanca y se convierte en un sólido blanco muy frágil.


Reacciones con no metales
Podemos describir las variaciones que se realizan cuando se oxidan los elementos no metálicos en presencia de oxígeno y con el auxilio de la energía calorífica. Se puede tomar como ejemplo el carbono, cuando éste es sometido a la reacción de oxidación en la flama, se lleva a cabo su combustión y se desprende un gas.


Reacciones de óxido con agua
Después de la formación de los óxidos correspondientes tanto metálicos como no metálicos, es factible combinarlos con agua para formar nuevos compuestos. En el caso de los óxidos metálicos cuando interactúan con agua forman hidróxidos.
Los óxidos no metálicos en presencia de agua forman ácidos del tipo oxiácido.

Reglas de nomenclatura

La nomenclatura química es un conjunto de reglas que se aplican para nombrar y representar con símbolos y fórmulas a los elementos y compuestos químicos.


Nomenclatura de: óxidos metálicos, óxidos ácidos, hidróxidos, ácidos e hidrácidos.


Óxidos ácidos: No metal + oxígeno
Son combinaciones del oxígeno con un no metal y al reaccionar con agua producen ácidos del tipo oxiácido. Se nombra con la palabra óxido seguida de la preposición de, a continuación el nombre del no metal expresando con número romano el valor de la valencia con la que interactuó con el oxígeno: Cuando el no metal presenta más de dos valencias como es el caso del cloro se conservan los sufijos de la regla anterior y se utilizan además: el prefijo hipo y el prefijo hiper o per.


Hidróxidos: metal + oxígeno + H2O
Cuando ya se tiene un óxido metálico, al combinarse con agua forma un hidróxido. Se conserva la misma nomenclatura para nombrar a los compuestos derivados de los óxidos metálicos formando los hidróxidos correspondientes y también se conservan los sufijos “oso” para el valor menor de la valencia e “ico” para el valor mayor.

Balanceo

El balanceo consiste en igualar el número de átomos de cada elemento tanto en los reactivos como en los productos.
Para escribir y balancear una ecuación química de manera correcta, es necesario tener presente las siguientes recomendaciones:


Revisar que la ecuación química esté completa y correctamente escrita.


Observar si se encuentra balanceada.
Balancear primero los metales, los no metales y al final el oxígeno y el hidrógeno presentes en la ecuación química.


Escribir los números requeridos como coeficiente al inicio de cada compuesto.
Contar el número de átomos multiplicando el coeficiente con los respectivos subíndices de las fórmulas y sumar los átomos que estén de un mismo lado de la ecuación.