Chuletas y apuntes de Química

Fulerenos: Estructuras Moleculares de Carbono

Denominamos **fulerenos** a las formas moleculares del carbono. Sin embargo, el **fulereno C60** es el nombre específico de la molécula de 60 átomos de carbono, la más conocida de esta familia.

Características del Enlace en Fulerenos

• Cada átomo de carbono está coordinado a tres átomos más con orbitales sp2 o próximos, ya que es necesario añadir pentágonos para que la esfera pueda cerrarse.
• Debido a la presencia de estos **pentágonos** entre los hexágonos, los electrones no están deslocalizados de forma homogénea en todos los anillos, puesto que estos anillos no presentan el mismo número de átomos.
• La **reactividad** de los fulerenos se aproxima más a la de los **alquenos** que a la

1. De la Materia a los Materiales

En el origen del universo se encuentra el origen de todas las cosas que nos rodean. El universo está entero hecho de apenas unos 90 elementos diferentes.

1.1. Una Manera de Organizar la Materia: La Tabla Periódica de los Elementos

El conocimiento de las propiedades de los elementos nos permite conseguir el material adecuado para cada propósito. Dimitri Mendeleiev publicó y ordenó en 1869 los elementos conocidos.

1.2. ¿Cómo se Han Formado los Elementos Químicos?

En la naturaleza existen 90 elementos químicos. ¿Dónde se han formado los elementos de la tabla periódica?

• En los primeros instantes de vida del universo: Se formaron el hidrógeno y el helio, también se formaron pequeñas cantidades de litio.

Tipos de Medios Filtrantes y su Selección

1. ¿Qué medios filtrantes se pueden utilizar? ¿En base a qué se selecciona el medio filtrante?

Existen varios tipos de filtración, entre ellos:

• Filtración a presión normal: Se realiza a presión atmosférica. El líquido atraviesa el papel de filtro, reteniendo los sólidos.
• Filtración al vacío: Se utiliza una bomba de vacío para acelerar la filtración. Es útil para recolectar sólidos cristalizados, ya que el vacío enfría la solución. El líquido filtrado suele desecharse.

La selección del medio filtrante se basa en los siguientes criterios (b):

• Compatibilidad y resistencia química con la mezcla.
• Permeabilidad al fluido y resistencia a las presiones de filtración.
• Capacidad de retención

Energía Interna y Temperatura

La **energía interna** de un cuerpo se refiere a la energía total de las partículas que lo constituyen, es decir, la suma de todas las formas de energía que poseen sus partículas: átomos, moléculas e iones. La **temperatura** de los cuerpos es una medida de la energía cinética media de sus partículas, de modo que un cuerpo está a mayor temperatura que otro si la energía cinética media de sus partículas es mayor.

Termómetros y Escalas de Temperatura

Los **termómetros** se utilizan para alcanzar rápidamente la misma temperatura que el cuerpo con el que se ponen en contacto, midiendo la temperatura de manera indirecta; es decir, en realidad miden una propiedad física relacionada con la temperatura.... Continuar leyendo "Fundamentos de la Termodinámica: Energía Interna, Temperatura y Cambios de Estado" »

La Evolución del Concepto de Átomo: Un Viaje a Través de la Historia

Aristóteles y los Cuatro Elementos

Aristóteles postuló la existencia de cuatro elementos fundamentales: tierra, aire, agua y fuego. Estos, combinados en diversas proporciones, constituían todas las sustancias presentes en la Tierra. Además, para explicar la estabilidad de los astros, introdujo un quinto elemento denominado Éter o quintaesencia.

Leucipo, Demócrito y la Idea del Átomo

Leucipo y Demócrito propusieron una idea revolucionaria: al dividir sucesivamente un trozo de materia, se llegaría a un límite indivisible. Demócrito nombró a estas partículas indivisibles átomos (que significa "sin partes").

Dalton y la Teoría Atómica Moderna

John Dalton explicó... Continuar leyendo "Evolución del Modelo Atómico: De la Antigüedad a la Física Moderna" »

Introducción a los Sólidos

Sólido Cristalino

Es aquel en el que las unidades estructurales que lo constituyen están dispuestas según una configuración geométrica característica de la sustancia. Tal configuración se repite con periodicidades definidas en tres dimensiones, resultando así una constitución ordenada y extendida.

Red Cristalina

Disposición tridimensional de puntos coincidentes con las posiciones de los átomos (o centro de las esferas).

Sólido Amorfo y Vidrio

Un sólido amorfo no posee una distribución regular ni orden molecular de gran alcance.

Un vidrio es un producto de fusión de materiales inorgánicos ópticamente transparente que se ha enfriado a un estado rígido sin cristalizar.

Los sólidos amorfos son en realidad... Continuar leyendo "Estructura y Propiedades Fundamentales de Sólidos" »

1. Fines Utilitarios de la Manipulación de la Materia

El hombre manipulaba la materia con fines utilitarios. Así, por ejemplo, descubre la cocción de los alimentos y elabora utensilios primitivos para la caza y la agricultura en metales como el hierro y el cobre. Para mejorar esos rudimentos de metalurgia, el hombre debió hacer ensayos. Sin embargo, su conocimiento de la materia no sobrepasó el límite del empirismo.

2. Conocimientos de la Cultura Asirio-Babilónica sobre la Materia

En esta cultura se tenían conocimientos acerca de lo siguiente:

• Explotación y uso de metales (oro, plata, plomo, hierro, cobre, acero, bronce con plomo y antimonio).
• Fabricación de vidrios y esmaltes.
• Procedimientos para imitación de piedras preciosas.

Los conocimientos

Hidrocarburos Saturados: Alcanos

Los alcanos son hidrocarburos saturados caracterizados por:

• Estado físico: Los cuatro primeros términos de la serie homóloga son gaseosos; del pentano al hexadecano son líquidos, y a partir de ahí, sólidos.
• Solubilidad: Son incoloros, insolubles en agua, pero solubles en algunos disolventes orgánicos.
• Puntos de ebullición: Sus puntos de ebullición crecen con el aumento de la cadena.
• Reactividad: Son combustibles y muy estables.
• Procesos clave: En la reacción llamada cracking, a temperatura y presión elevadas, los hidrocarburos lineales producen isómeros.

Hidrocarburos Insaturados: Alquenos y Alquinos

Estos compuestos se caracterizan por la presencia de dobles (alquenos) o triples (alquinos) enlaces.

• Estado

Emisión α: Este tipo de desintegración nuclear es la fuente natural de radioactividad más importante. Se produce con Z>82. Las partículas α (He⁴₂) emitidas tienen valores discretos de energía.

Emisión Β^-: Se produce por emisión de electrones desde el núcleo de un elemento radioactivo. Estos electrones provienen de la desintegración de un neutrón en un protón + electrón + antineutrino. El núcleo hijo es isóbaro del padre y su número atómico se incrementa en una unidad.

Emisión β⁺: Algunos núcleos inestables situados debajo de la franja de estabilidad se estabilizan emitiendo un positrón. El positrón emitido por el núcleo procede de la transformación de un protón en un neutrón + positrón. El isótopo hijo es isóbaro... Continuar leyendo "Desintegración Nuclear y Estabilidad: Conceptos Clave" »

Principios Fundamentales de la Reactividad Química Orgánica

Acidez y Basicidad

Un ácido fuerte debe tener una base conjugada estable después de perder el protón. Los aniones más estables son bases débiles, y sus ácidos conjugados son fuertes.

• Un elemento más electronegativo (EN) soporta una carga negativa (–) más fácilmente, lo que genera una base conjugada (BC) más estable y, por ende, un ácido más fuerte.
• La carga negativa (–) de un anión es más estable si se dispersa sobre una región más grande, ya que los electrones (e⁻) se repelen mejor estando lejos.
• A menor pKa, el ácido es más fuerte.

Concepto de Basicidad

La basicidad se refiere a la capacidad de ceder electrones no enlazantes. Cuanta menos resonancia presente una... Continuar leyendo "Principios de Reactividad Química Orgánica: Acidez, Basicidad y Mecanismos de Reacción" »