Enlaces quimicos

ENLACES QUIMICOS

Enlace significa unión, un enlace químico es la unión de dos o más átomos con un solo fin, alcanzar la estabilidad, tratar de parecerse al gas noble más cercano. Para la mayoría de los elementos se trata de completar ocho electrones en su último nivel. 

Enlace iónico

Cuando una molécula de una sustancia contiene átomos de metales y no metales, los electrones son atraídos con más fuerza por los no metales, que se transforman en iones con carga negativa; los metales, a su vez, se convierten en iones con carga positiva.
Entonces, los iones de diferente signo se atraen electrostáticamente, formando enlaces iónicos.
Este enlace se origina cuando se transfiere uno o varios electrones de un átomo a otro. Debido al intercambio electrónico, los átomos se cargan positiva y negativamente, estableciéndose así una fuerza de atracción electrostática que los enlaza. Se forma entre dos átomos con una apreciable diferencia de electronegatividades, los elementos de los grupos I y II A forman enlaces iónicos con los elementos de los grupos VI y VII A.

Enlace iónico: Molécula de NaCl

En general, cuando el compuesto está constituido por un metal y un no-metal y además la diferencia en electronegatividades es grande, el compuesto es iónico. Es el caso del bromuro de potasio (KBr).

Propiedades de un enlace iónico
Los productos resultantes de un enlace iónico poseen características especiales:
   •   Son sólidos de elevado punto de fusión y ebullición.
   •   La mayoría son solubles en disolventes polares como el agua.
   •   La mayoría son insolubles en disolventes apolares como el benceno o el hexano.
   •   Las sustancias iónicas conducen la electricidad cuando están en estado líquido o en disoluciones acuosas por estar formados por partículas cargadas (iones),  pero no en estado cristalino, porque los iones individuales son demasiado grandes para moverse libremente a través del cristal.
   •   Al intentar deformarlos se rompe el cristal, son frágiles.

Enlace covalente

Se presenta cuando se comparten uno o más pares de electrones entre dos átomos cuya diferencia de electronegatividad es pequeña.

Enlace covalente apolar (o no polar)

Si los átomos enlazados son no metales e idénticos (como en N₂ o en O₂), los electrones son compartidos por igual por los dos átomos, y el enlace se llama covalente apolar.
Se establece entre átomos con igual electronegatividad. Átomos del mismo elemento presentan este tipo de enlace.

Enlace covalente apolar: Molécula de N2 (Usando la Notación de Lewis)

En este enlace covalente no polar, la densidad electrónica es simétrica con respecto a un plano perpendicular a la línea entre los dos núcleos. Esto es cierto para todas las moléculas diatómicas homonucleares (formadas por dos átomos del mismo elemento) , tales como H₂, O₂, N₂, F₂ y Cl₂, porque los dos átomos idénticos tienen electronegatividades idénticas. Por lo que podemos decir: los enlaces covalentes en todas las moléculas diatómicas homonucleares deben ser no polares. Por ejemplo, una molécula de dióxido de carbono (CO₂) es lineal con el átomo de carbono al centro y, por lo tanto, debido a su simetría es covalente apolar.

Enlace covalente polar

Si los átomos son no metales pero distintos (como en el óxido nítrico, NO), los electrones son compartidos en forma desigual y el enlace se llama covalente polar (polar porque la molécula tiene un polo eléctrico positivo y otro negativo, y covalente porque los átomos comparten los electrones, aunque sea en forma desigual).
Se establece entre átomos con electronegatividades próximas pero no iguales.
Estas sustancias no conducen la electricidad ni tienen brillo, ductilidad o maleabilidad.
Veamos un ejemplo:
¿Qué tipo de enlace se formará entre H y O?
Según la Tabla de Electronegatividades de Pauli, el Hidrógeno tiene una electronegatividad de 2,2  y el Oxígeno 3,44, por lo tanto la diferencia de electronegatividades será: 3,44 – 2,2 = 1,24.
El resultado de la operación entrega 1,24 cifra que es menor que 2,0 y mayor que 0,5.
Por lo tanto, el enlace será covalente polar. Además, si no se conociera la electronegatividad de los elementos bastaría saber que son dos no metales distintos para definir su enlace como covalente polar.

Enlace covalente coordinado

Se establece por compartición de electrones entre dos átomos, pero sólo un átomo aporta el par de electrones compartidos.

Propiedades de los enlaces covalentes

   •   Son gases, líquidos o sólidos de bajo punto de fusión.
   •   La mayoría son insolubles en disolventes polares.
   •   La mayoría son solubles en disolventes apolares.
   •   Los líquidos y sólidos fundidos no conducen la electricidad.
   •   Las disoluciones acuosas son malas conductoras de la electricidad porque no contienen partículas cargadas.

Enlace metálico

Si los átomos enlazados son elementos metálicos, el enlace se llama metálico. Los electrones son compartidos por los átomos, pero pueden moverse a través del sólido proporcionando conductividad térmica y eléctrica, brillo, maleabilidad y ductilidad.
Los electrones que participan en él se mueven libremente, a causa de la poca fuerza de atracción del núcleo sobre los electrones de su periferia.
Cuando los electrones son compartidos simétricamente, el enlace puede ser metálico o covalente apolar; si son compartidos asimétricamente, el enlace es covalente polar; la transferencia de electrones proporciona enlace iónico. Generalmente, la tendencia a una distribución desigual de los electrones entre un par de átomos aumenta cuanto más separados están en la tabla periódica

Cómo se forman los enlaces covalentes no polares y polares

Al contrario de los enlaces iónicos, en los cuales ocurre una transferencia completa de electrones, el enlace covalente ocurre cuando dos (o más) elementos comparten electrones.
El enlace covalente ocurre porque los átomos en el compuesto tienen una tendencia similar hacia los electrones (generalmente para ganar electrones). Esto ocurre comúnmente cuando dos no metales se enlazan. Ya que ninguno de los no metales que participan en el enlace querrá ganar electrones, estos elementos compartirán electrones para poder llenar sus envolturas de valencia.
Un buen ejemplo de un enlace covalente es ese que ocurre entre dos átomos de hidrógeno.
Los átomos de hidrógeno (H) tienen un electrón de valencia en su primera y única capa o envoltura. Puesto que la capacidad de esta envoltura es de dos electrones, cada átomo hidrógeno tenderá a captar un segundo electrón.

Enlace covalente apolar entre dos átomos de hidrógeno (H)

En un esfuerzo por recoger un segundo electrón, el átomo de hidrógeno reaccionará con átomos H vecinos para formar el compuesto H₂. Ya que el compuesto de hidrógeno es una combinación de átomos igualados, los átomos compartirán cada uno de sus electrones individuales, formando así un enlace covalente. De esta manera, ambos átomos comparten la estabilidad de una envoltura de valencia.
Siempre que dos átomos del mismo elemento se enlazan (formando moléculas diatómicas homonucleares), tendremos un enlace no polar.
Otro ejemplo de enlace covalente apolar (no polar), pero con átomos diferentes, es el metano (CH₄).
La electronegatividad del carbono es 2,5 y la del hidrógeno es 2,1; la diferencia entre ellos es de 0,4 (menor de 0,5), por lo que el enlace se considera no polar. Además, el metano es una molécula muy simétrica, por lo que las pequeñas diferencias de electronegatividad en sus cuatro enlaces se anulan entre sí.
En cambio, se forma un enlace polar cuando los electrones son desigualmente compartidos (permanecen más tiempo cerca de un átomo que del otro) entre dos átomos. Los enlaces covalentes polares ocurren porque un átomo tiene una mayor afinidad hacia los electrones que el otro (sin embargo, no tanta como para empujar completamente los electrones y formar un ión).
Esto quiere decir que, en un enlace covalente polar los electrones que se enlazan pasarán un mayor tiempo alrededor del átomo que tiene la mayor afinidad hacia los electrones. Un buen ejemplo del enlace covalente polar es el enlace hidrógeno - oxígeno en la molécula de agua.

Mezclas y Combinaciones

MEZCLAS Y COMBINACIONES

 

Diariamente nos ponemos en contacto con incontables tipos de materia. El aire, los alimentos, el agua, las rocas, el suelo, el vidrio, son todos aquellos tipos de materia.
Diferencias entre mezcla y combinación:

MEZCLA	COMBINACIÓN
1. Las sustancias que intervienen lo hacen en cantidades variables. 2. Las sustancias que intervienen conservan sus propiedades particulares. 3. La formación de la mezcla no origina cambios energéticos. 4. Los componentes de la mezcla puede separarse por procedimientos físicos: decantación, filtración, destilación, centrifugación, cristalización. 5. No aparece ninguna sustancia nueva	1. Las sustancias que intervienen lo hacen en cantidades fijas e invariables. 2. Las sustancias que intervienen adquieren propiedades diferentes. 3. La formación de la combinación origina un desplazamiento o absorción de calor. 4. Los componentes de una combinación pueden separarse únicamente por otra reacción química. 5. Aparece una o varias sustancias nuevas.

1. Mezcla Homogénea o Solución: Es aquella que a simple vista o con ayuda de instrumentos como el microscopio no se puede diferenciar la separación de sus componentes, constituye una masa homogénea y cualquier porción que se tome tendrá la misma composición y propiedades.
2. Mezcla Heterogénea: Es aquella que simple vista o con ayuda de instrumentos se diferencia la separación de sus componentes y cualquier porción que se tome tendrá composición y propiedades diferentes.

 

Introduccion a la Quimica organica

La Quimica orgánica estudia todos los compuestos derivados del carbono, es decir los hidrocarburos. Estos compuestos se encuentran en los yacimientos de petroleo por descomposición de los restos de seres vivos.
El carbono es un elemento tetravalente, es decir que tiene  4 enlaces (4 electrones de valencia). además puede formar cadenas de carbono. Ya que presenta hibridación de sus electrones, plas cadenas pueden ser de alqueno, alcanos o alquinos. 


 

Nuemros cuánticos

NUMEROS CUANTICOS

El modelo actual del átomo se basa en la mecánica cuántica ondulatoria, la cual está fundamentada en cuatro números cuánticos, mediante los cuales puede describirse un electrón en un átomo.

 

 

Suelos y Materiales

SUELOS Y MATERIALES

En el siguiente podcast de el portal de educarchile, se encuentranlgunos de los conceptos que recordarás son: suelo, materiales, Tierra, su composición, estructura interna, las rocas, los tipos de suelos, la lluvia ácida y la contaminación de los suelos, entre otros. 

Los suelos y materiales

Minerales

MINERALES

Mineral es aquella sustancia natural, homogénea, inorgánica, de composición química definida (dentro de ciertos límites).

 

MINERALES EN NUSTRO ORGANISMO

Los minerales son micronutrimentos inorgánicos que forman parte de algún órgano o elemento del cuerpo, como son los huesos o la sangre y se adquieren a través de algunas frutas, vegetales y otros alimentos.

Los minerales mantienen saludables y funcionando bien a las células de cada uno de los órganos del cuerpo, activan la producción de líquidos y sustancias del cuerpo, como las hormonas o las enzimas y ayudan en la realización de varios procesos vitales como la respiración, la digestión o la circulación.
Los minerales forman parte de las frutas, vegetales y otros alimentos y vienen en diminutas cantidades en ellos, pero en cantidad suficiente para los requerimientos humanos.
Entre los más importantes para el cuerpo están: hierro, cinc, calcio, potasio, sodio, yodo, magnesio y otros más.
Hierro
Sirve para producir hemoglobina y transportar oxígeno a todo el cuerpo.
Su falta provoca: Anemia, fatiga, depresiones y favorece las infecciones.
Viene en: Higos, vegetales de hoja verde, dátiles, cereales, leguminosas, pepitas, yema de huevo, hígado, carnes, sardinas.
Magnesio
Sirve para: Ayudar al funcionamiento de los músculos, conservar sanos los huesos, dientes y articulaciones.
Su falta provoca problemas en músculos y nervios, debilidad y convulsiones.
Viene en: Germen de trigo, habas, frijoles, maíz, avena, almendras, azúcar morena, nueces, higos, verduras de hoja verde.
Calcio
Sirve para la formación y cuidado de huesos y dientes, participa en la coagulación de la sangre, ayuda a las funciones musculare y es necesario para el sistema nervioso.
Su falta provoca: Reblandecimiento y debilidad en los músculos, raquitismo, osteoporosis y favorece las caries y la debilidade de las uñas.
Viene en: Hortalizas de hoja verde, berros, verdolagas, semillas de ajonjolí y perejil, leche, queso, mantequilla, tortillas, sardinas y charales.
Fósforo
Sirve para: La formación de huesos y dientes y produce energía para la formación de células.
Su falta provoca: Debilidad y anorexia.
Viene en: Cereales, frijoles, lentejas, habas, carnes, pescados, pollo, huevo, yogurt.
Selenio
Sirve para: Es antioxidante, protege contra en cáncer, ayuda al buen funcionamiento del corazón, el hígado y los órganos reproductivos.
Su falta provoca: Dolores musculares.
Viene en: Cereales integrales, verduras, carne, pescado, leche, queso.
Potasio
Sirve para: Ayudar al funcionamiento de los riñones y del corazón, ayuda en la transmisión de impulsos nerviosos, controla el nivel de agua corporal.
Su falta provoca: Debilidad muscular y mareos.
Viene en: Vegetales de hoja verde, fruta en general, papas.
Sodio
Sirve para el funcionamiento de los músculos y nervios, regula los líquidos del cuerpo; y contribuye en la digestión.
Su falta causa: Deshidratación; mareos y baja de presión.
Viene en: Cereales, sal de mesa, pan, queso, carnes y pescados ahumados.
Yodo
Sirve para la formación de hormonas.
Su falta provoca Bocio.
Viene en: Sal de mesa yodatada, pescados y mariscos.
Flúor
Sirve para: formar huesos y dientes y protege contra las caries.
Su falta provoca caries.
Su exceso provoca: manchas en los dientes.
Viene en: Agua, mariscos, frutas, verduras y hojas de té.
Zinc
Contribuye a un adecuado crecimiento, ayuda en el desarrollo sexual, en el crecimiento del cabello, en el cuidado de la piel.
Su falta provoca: problemas en el crecimiento, disminución de las defensas del cuerpo, anemia, problemas en la piel, disminución de la sensibilidad de los sentidos del gusto y del olfato.
Viene en: Legumbres, frutos secos, cacahuates, cereales, semillas de girasol, carne roja, huevos y mariscos.

 MINERALES EN LA TIERRA

Los minerales son sustancias naturales que forman parte de la litosfera y los cuerpos celestes que el hombre puede observar directamente (meteoritos).
La capa exterior de nuestro planeta está formada por roca. Si observamos con detalle una porción de roca observaremos que está formada por minúsculos cristales o grano de distinto tamaño: estos son precisamente los minerales.
Existen cientos de minerales distintos en la naturaleza, pero veremos que los más frecuentes son solamente unos pocos.

Los minerales son sustancias sólidas, inorgánicas, originadas de forma natural, con una composición química definida y una estructura interna ordenada o cristalina.
Los minerales están formados por elementos químicos. Algunos de estos elementos se presentan en estado puro ( como en el caso del oro) y forman los llamados elementos nativos. Aunque en la mayoría de los casos los elementos se agrupan formando minerales más complejos, en este caso su composición química se expresa con una fórmula (por ejemplo, el cuarzo: SiO₂).

 

Radiactividad

Radiactividad

La radiactividad o radioactividad es un fenómeno químico-físico por el cual los núcleos de algunos elementos químicos, llamados radiactivos, emiten radiaciones que tienen la propiedad de impresionar placas radiográficas, ionizar gases, producir fluorescencia, atravesar cuerpos opacos a la luz ordinaria, entre otros. Debido a esa capacidad, se les suele denominar radiaciones ionizantes (en contraste con las no ionizantes). Las radiaciones emitidas pueden ser electromagnéticas, en forma de rayos X o rayos gamma, o bien corpusculares, como pueden ser núcleos de helio, electrones o positrones, protones u otras. En resumen, es un fenómeno que ocurre en los núcleos de ciertos elementos, inestables, que son capaces de transformarse, o decaer, espontáneamente, en núcleos atómicos de otros elementos más estables.

La radiactividad ioniza el medio que atraviesa. Una excepción lo constituye el neutrón, que no posee carga, pero ioniza la materia en forma indirecta. En las desintegraciones radiactivas se tienen varios tipos de radiación: alfa, beta, gamma y neutrones.

La clasificación de los diferentes tipos de radiación se realizó entre los años 1898 y 1902. Ernest Rutherford, por entonces un joven estudiante de investigación en el Cavendish Laboratory, identificó dos tipos de “rayos” radiactivos que designó con las letras griegas alfa y beta.

El esquema obedecía, entre otras propiedades, a la capacidad de penetración de la radiación en la materia, siendo la radiación alfa mucho menos penetrante que la beta. A mediados de 1902 añadió un tercer tipo, todavía más penetrante que los anteriores, que denominó gamma. Hoy en día sabemos que la radiación alfa consiste en la emisión de núcleos de helio (formados por dos protones y dos neutrones) por parte de un núcleo atómico inestable, la radiación beta son electrones emitidos en el proceso de desintegración beta y los rayos gamma son fotones de alta energía.

Las partículas alfa emitidas por los radionucleidos naturales no son capaces de atravesar una hoja de papel o la piel humana y se frenan en unos pocos centímetros de aire. Sin embargo, si un emisor alfa es inhalado (por ejemplo, el 210Po), ingerido o entra en el organismo a través de la sangre (por ejemplo una herida) puede ser muy nocivo.

Las partículas beta son electrones. Los de energías más bajas son detenidoss por la piel, pero la mayoría de los presentes en la radiación natural pueden atravesarla. Al igual que los emisores alfa, si un emisor beta entra en el organismo puede producir graves daños.

Los rayos gamma son los más penetrantes de los tipos de radiación. La radiación gamma suele acompañar a la beta y a veces a la alfa. Los rayos gamma atraviesan fácilmente la piel y otras sustancias orgánicas, por lo que puede causar graves daños en órganos internos. Los rayos X (*) caen en esta categoría –también son fotones– pero con una capacidad de penetración menor que los gamma.

A los tipos de radiación clasificados por Rutherford, debe añadírsele la radiación por neutrones, que aparece en la naturaleza en el proceso de fisión espontánea. Los neutrones tienen mayor capacidad de penetración que los rayos gamma, y sólo puede detenerlos una gruesa barrera de hormigón, agua o parafina (compuestos muy ricos en hidrógeno).

(*) Si bien se trata del mismo tipo de radiación, se mantiene la nomenclatura gamma y X debido a la causa que la produce: mientras que los rayos gamma son de origen nuclear (reestructuración del núcleo atómico), los rayos X tienen su origen en la reestructuración de los electrones en la corteza atómica.

http://weblogs.madrimasd.org/ciencianuclear/archive/2006/12/01/53391.aspx