Chuletas y apuntes de Química de Universidad

Estructura Atómica

El estudio del átomo y su estructura se realizó intensamente en las primeras décadas del siglo XX. Una de las mayores confirmaciones prácticas de estas teorías fue la energía liberada en la bomba atómica lanzada durante la Segunda Guerra Mundial sobre la ciudad de Hiroshima (Japón) en 1945. Este evento respaldó la equivalencia entre masa y energía, expresada en la ecuación E = mc², planteada en 1905 por Albert Einstein.

La existencia del neutrón en el interior del núcleo atómico fue descubierta experimentalmente solo en el año 1932 (confirmada y publicada en 1933).

Los modelos atómicos actuales han permitido un estudio más profundo de las propiedades de los materiales y del potencial de sus aplicaciones.

Modelo

De acuerdo a la TCC, la interacción entre un metal de transición y un grupo de ligandos deriva de la atracción entre el catión metálico positivamente cargado y la carga negativa de los pares de electrones no enlazantes de los ligandos. La teoría fue desarrollada bajo la suposición de que estos electrones no enlazantes de los ligandos producían repulsiones sobre los electrones de los orbitales d del catión central que terminaban por deformar los cinco orbitales d degenerados (esto significa de iguales energías) del catión, alterando sus energías.

Un orbital deformado posee mayor energía que un orbital nativo. Si se considera un campo repulsivo perfectamente esférico, los cinco orbitales d deberían deformarse en la misma proporción... Continuar leyendo "Teoría del Campo Cristalino: Interacción Metal-Ligando y Desdoblamiento Orbital" »

Polímeros

Los polímeros son moléculas grandes formadas por la unión de monómeros idénticos, creando cadenas mediante enlaces covalentes.

Tipos de Polímeros

• Termoplásticos: Son plásticos que al calentarlos se deforman y al enfriarlos recuperan sus propiedades.
• Termoestables: Son plásticos que al calentarlos pierden irreversiblemente sus propiedades.
• Elastómeros: Se deforman al aplicarles tensión, pero si esta cesa, recuperan su forma inicial (cauchos).

Conceptos Clave

• Polimerización: Proceso químico por el cual se obtiene un polímero a partir de un monómero sometido a ciertas condiciones. Para que se produzca es necesaria la presencia de catalizadores.
  • Grado de polimerización: Número de monómeros que forman un polímero con una longitud

Analito: Especie química objeto del análisis.

Alícuota: Porción de muestra que se va a analizar.

Muestra: Parte representativa del material objeto de análisis.

Técnica: Método utilizado que proporciona información sobre el analito.

Patrón Primario: Reactivo disponible con suficiente pureza y estabilidad para que se pueda pesar directamente una cantidad para preparar una disolución valorante. Para que un compuesto sea considerado patrón primario tiene que tener una pureza del 99,9% o más, no debe descomponerse bajo condiciones normales de almacenamiento y debe ser estable al calor y al vacío, por lo que hay que secarlo para eliminar trazas de agua absorbida de la atmósfera.

Método: Conjunto de técnicas y operaciones precisas para... Continuar leyendo "Glosario de Términos Clave en Química Analítica" »

Definiciones Fundamentales

• Materia: Todo aquello que tiene una masa y ocupa un lugar en el espacio.
• Átomo: Unidad más elemental de la materia.

Estados de la Materia

• Sólido: Las sustancias son rígidas y tienen forma definida. El volumen no varía en forma considerable con los cambios de temperatura y presión. Las fuerzas de interacción entre las partículas individuales determinan la dureza y resistencia del cristal. No fluyen. Algunos de ellos se subliman (ejemplo: yodo).
• Líquido: Las partículas están confinadas en un volumen dado. Los líquidos fluyen y toman la forma del recipiente que los contiene, sin que su volumen varíe. Son difíciles de comprimir.
• Gaseoso: Son menos densos que los líquidos y los sólidos, y ocupan todo el recipiente

Mineralogía: Maclas en Rammelsbergita y Pararammelsbergita

La Rammelsbergita (Ni, Co, Fe)As₂ muestra casi invariablemente maclas lamelares, mientras que la Pararammelsbergita (NiAs₂) generalmente no presenta maclas, y cuando lo hace, estas no son lamelares.

Tipos de Maclas

• Macla de Contacto: Se define como la unión de dos elementos cristalinos congénitos por un plano común. En minerales metálicos, las más comunes se observan en la casiterita (SnO₂) y marcasita (FeS₂).
• Macla Polisintética: Ocurre cuando las maclas de contacto se repiten varias veces en planos paralelos con alternancia inversa de individuos. Los minerales que más la presentan son: Rammelsbergita, Cubanita, Silvanita, Rutilo, Marcasita, Argentita, Calcosina, Estefanita,

Conceptos Clave de Química Atómica y Molecular

Propiedades Atómicas y Electrónicas

Configuración electrónica

Se define como la distribución de los electrones en los diferentes niveles y orbitales de la región extranuclear de un átomo.

Energía de ionización

Se define como la energía mínima requerida para arrancar un electrón de un átomo en estado gaseoso.

Afinidad electrónica

Se define como la energía que se libera (o absorbe) cuando un átomo neutro en estado gaseoso acepta un electrón para formar un ion negativo.

Iones isoelectrónicos

Son aquellos iones (de metales o no metales) que poseen la misma configuración electrónica, generalmente la del gas noble más cercano.

Carga nuclear efectiva (Zef)

Es la fuerza de atracción neta que

Sales

Existen variedades de sales con muchos iones esenciales involucrados en funciones vitales como el equilibrio hídrico y el equilibrio ácido-base.

Iones comunes incluyen: Sodio (Na⁺), potasio (K⁺), calcio (Ca²⁺) y magnesio (Mg²⁺) (cationes); y cloruro (Cl⁻), bicarbonato (HCO₃⁻), fosfato (PO₄³⁻) y sulfato (SO₄²⁻) (aniones).

Dispersiones

Se define dispersión como la interposición mecánica de las partículas de una sustancia en el seno de otra. Según el tamaño de partícula, existen:

• Dispersión grosera: Tamaño > 1000 Å (Angstroms). Visibles al microscopio, pero no al ojo humano. Pueden separarse por centrifugación. No atraviesan membranas permeables, dialíticas o semipermeables debido a su considerable tamaño.

LABORATORIO 1

Separación DE FASES

OBJETIVO

 Estudiar el efecto de la agitación mecánica (RPM), razón de fase (O/A) y continuidad de fase, en relación al tiempo de separación de las fases orgánica y acuosa.

 Introducción

 La SX es una operación de transferencia de masa de un sistema de dos fases liquidas. Se basa en el principio de que un soluto, ion metálico, se puede distribuir entre dos solventes inmiscibles, uno acuoso y otro orgánico, en proporciones que varían según las condiciones de la solución acuosa.

Es el proceso en el cual una solución acuosa que contiene una mezcla de iones, se pone en contacto con una fase orgánica, inmiscible, que a su vez contiene un reactivo selectivo que es capaz de extraer hacia esa fase por lo... Continuar leyendo "Continuidad acuosa" »

Estructura, Familias y Propiedades de los Materiales de Ingeniería

La estructura de los materiales depende principalmente de la disposición de los átomos, iones o moléculas que constituyen un elemento sólido y de las fuerzas de enlace que existen entre ellos. Esta disposición, al estar ordenada, forma un objeto tridimensional que posee una estructura cristalina, denominándose sólido o material cristalino, como ocurre con algunos metales y materiales cerámicos.

Familias de Materiales

Las familias de materiales se caracterizan y se denominan así debido a las propiedades que posee cada material y en función de sus componentes, siendo estos: metálicos, cerámicos, polímeros y electrónicos. Un criterio de diferenciación es la semejanza... Continuar leyendo "Materiales de Ingeniería: Estructura, Familias, Componentes y Propiedades Clave" »