Aula de Química

Todo lo relacionado con la química del agua dulce.
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AlbertoSosa
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Notapor AlbertoSosa » Lun Sep 08, 2008 12:22 pm

vaporitto escribió:Nada, nada. Si prefieres imanes, sean imanes. Sigo pensando que para hablar de los iones pueden traer más problemas que introducir el concepto de carga eléctrica pero, si tienes ya configurado el discurso, seguramente es mejor no tocarlo.

Yo me doy por contento con que quede claro que es sólo un símil (y ha quedado, sobradamente). No sea que venga alguien después a decir que es mejor colocar los acuarios hacia el norte porque Alberto Sosa ha dicho que los nutrientes son como pequeños imanes y todo el mundo sabe que los imanes se orientan hacia el norte :twisted:

Quedo a la espera de la clase sobre disociación. Por un lado tengo curiosidad por ver cómo la planteas, por otro tengo dudas reales sobre los equilibrios. Es probable que ahí sí empiece a acosarte a preguntas.
:salut:

Vapo, no se trata de querer aprovechar un planteamiento estudiado. Se trata de hacer discursos que queden claros y que argumenten los "por qués".

Teniendo en cuenta que los enlaces se producen por interacciones eléctricas, pienso que el imán podría ser un buen aliado para comprender la atracción entre partículas, teniendo en cuenta que disponen de dos polos opuestos, perfectamente comparativos con las cargas positivas y negativas de los elemtos químicos en relación al número incompleto de electrones en sus orbitales enlazantes.

Si se te ocurre una forma más didáctica de explicar el enlace químico, lo dices y se utiliza en caso necesario. Estamos abiertos a todo.

Una vez que veamos las propiedades de la molécula de agua empezaremos por la disociación iónica.
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Saludos. Alberto.

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vaporitto
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Notapor vaporitto » Lun Sep 08, 2008 1:16 pm

AlbertoSosa escribió:Teniendo en cuenta que los enlaces se producen por interacciones eléctricas, pienso que el imán podría ser un buen aliado para comprender la atracción entre partículas, teniendo en cuenta que disponen de dos polos opuestos, perfectamente comparativos con las cargas positivas y negativas [......]

Ese es el principal problema que le veo: que los imanes tienen dos polos opuestos, siempre, mientras que los iones pueden ser puramente positivos o negativos. Sin embargo, en este rato le he dado un par de vueltas más y no sabría argumentar por qué unos iones prefieren a otros para emparejarse, basándome sólo en la carga eléctrica (de hecho, ahora mismo no sabría argumentarlo de ninguna manera). Por lo que decías, piensas jugar con «imanes» fuertes y débiles y eso te da cierta ventaja respecto a la carga que es +1 o -1 y, a lo mejor, hasta te permite englobar todo tipo de fuerzas débiles (enlaces de hidrógeno, etc.) A eso me refería cuando decía que si tienes ya el argumento preparado seguramente es mejor dejarlo así. Yo puedo encontrar pegas en lo que vas diciendo o formas que me agraden más para decir lo mismo, pero si estás preparando el siguiente paso, eso no ayuda en nada.

Sólo te pediría (y creo que lo vas haciendo) que, a parte del símil, vayas dando los nombres reales de las cosas, para no despistar y para ayudar a profundizar en los conceptos a quien lo desee. :study: . Y, como sigamos entretenidos en el carácter mono o dipolar del sexo de los ángeles, esta aula no va a avanzar nada y vamos a aburrir al resto de los compañeros, así que: adelante, maestro. :salut:

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Tachenk
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Notapor Tachenk » Lun Sep 08, 2008 1:26 pm

Sólo te pediría (y creo que lo vas haciendo) que, a parte del símil, vayas dando los nombres reales de las cosas, para no despistar y para ayudar a profundizar en los conceptos a quien lo desee. . Y, como sigamos entretenidos en el carácter mono o dipolar del sexo de los ángeles, esta aula no va a avanzar nada y vamos a aburrir al resto de los compañeros, así que: adelante, maestro.

:ditr:
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AlbertoSosa
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Notapor AlbertoSosa » Lun Sep 08, 2008 1:27 pm

vaporitto escribió:
AlbertoSosa escribió:Teniendo en cuenta que los enlaces se producen por interacciones eléctricas, pienso que el imán podría ser un buen aliado para comprender la atracción entre partículas, teniendo en cuenta que disponen de dos polos opuestos, perfectamente comparativos con las cargas positivas y negativas [......]

Ese es el principal problema que le veo: que los imanes tienen dos polos opuestos, siempre, mientras que los iones pueden ser puramente positivos o negativos. Sin embargo, en este rato le he dado un par de vueltas más y no sabría argumentar por qué unos iones prefieren a otros para emparejarse, basándome sólo en la carga eléctrica (de hecho, ahora mismo no sabría argumentarlo de ninguna manera). Por lo que decías, piensas jugar con «imanes» fuertes y débiles y eso te da cierta ventaja respecto a la carga que es +1 o -1 y, a lo mejor, hasta te permite englobar todo tipo de fuerzas débiles (enlaces de hidrógeno, etc.) A eso me refería cuando decía que si tienes ya el argumento preparado seguramente es mejor dejarlo así. Yo puedo encontrar pegas en lo que vas diciendo o formas que me agraden más para decir lo mismo, pero si estás preparando el siguiente paso, eso no ayuda en nada.

Sólo te pediría (y creo que lo vas haciendo) que, a parte del símil, vayas dando los nombres reales de las cosas, para no despistar y para ayudar a profundizar en los conceptos a quien lo desee. :study: . Y, como sigamos entretenidos en el carácter mono o dipolar del sexo de los ángeles, esta aula no va a avanzar nada y vamos a aburrir al resto de los compañeros, así que: adelante, maestro. :salut:

Vapo, siempre se hará una exposición "de andar por casa", acompañada de otra totalmente rigurosa en materia de química (dentro de las posibilidades disponibles). O si queremos lo podemos hacer a la inversa: hacer una exposición rigurosa y posteriormente, a modo de jemplo ligeramente "chapucerete", hacer el símil con imanes o con lo que se encuentre más aclaratorio.

Te agradecería que siguieras aportando ideas para pulir al máximo este trabajillo.
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Saludos. Alberto.

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AlbertoSosa
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Notapor AlbertoSosa » Lun Sep 08, 2008 1:34 pm

Tachenk escribió:

Código: Seleccionar todo

Sólo te pediría (y creo que lo vas haciendo) que, a parte del símil, vayas dando los nombres reales de las cosas, para no despistar y para ayudar a profundizar en los conceptos a quien lo desee.  . Y, como sigamos entretenidos en el carácter mono o dipolar del sexo de los ángeles, esta aula no va a avanzar nada y vamos a aburrir al resto de los compañeros, así que: adelante, maestro. [quote]

 :ditr:  :clap: [/quote]

Aunque no entiendo demasiado bien el mensaje, lo intuyo.

Prefiero tardar en ampliar conceptos el tiempo que haga falta a cambio de aclarar al máximo la forma de hacerlo. Quisiera que todos los asiduos aceptáramos de buen grado el modo de actuar.

Sin dudas, lo más interesante es que al final todos nos sintamos satisfechos.

¿Para qué correr tanto?. Después nos caemos, nos herimos y nos quedamos sin ánimos de participar.
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Saludos. Alberto.

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MonoBarrientos
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Notapor MonoBarrientos » Mié Sep 10, 2008 8:31 am

Herreros escribió:

Te pongo exactamente lo q pone:

"El agua expuesta al aire durante largo tiempo absorbe el CO2 atmosférico para formar ácido carbónico, H2CO3"

No se donde se ha realizado esto, pero seguro q es totalmente fiable;
mirando bien los reactivos y productos, te das cuenta q se puede dar perfectamente;

H2O + CO2 <--> H2CO3, hay el mismo número de atomos a un lado y a otro.

Es una reacción ácido-base de Lewis, seguramente te sonará.
Hidratación del dioxido de carbono se llama la reacción.
El H2O actua como base y el CO2 como ácido.
Gracias a las explicaciones que antes di, sabras que el H2O puede actuar como base.

El tajo q me pediste, :few
:[/quote]


Estimado,
Es completamente cierto que el co2 incide en el equilibrio H+ + HCO3- <---> H2CO3 <---> H2O + CO2, en donde el co2 en la derecha forma acido carbonico en presencia de agua, de cuya disociación en un proton y anion bicarbonato incide a su vez en el ph, bajandolo.

Ahora bien, no debemos descuidar del tema, las concentraciones previas. El agua "pura" se comporta diferente al agua que "porta" elementos en solución (solutos) .

El agua pura es pobre en HCO3- (entre mas lo sea) y por ende su capacidad tampón es menos eficaz que el agua cuyo contenido de HCO3- es mayor. No es el unico elemento que determina el comportamiento "buffer", pero sí uno de los sistemas importantes para tal efecto. El agua de nuestros acuarios normalmente dista de su condición de agua pura.

Por ello, (esto por lo que menciona Tachenk) incluso un vaso del agua del acuario se comporta diferente expuesto al aire libre que un vaso de agua destilada...y bueno, sin descuidar que la concentración de co2 (y temperatura, pues el agua mas fría se aferra mas a los gases que contiene) del medio también inciden :D , por ejemplo, el resultado no es el mismo dentro de una habitación de 3 hermanos que en el living de la casa...

Saludos!!!
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AlbertoSosa
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Notapor AlbertoSosa » Mié Sep 17, 2008 1:39 pm

ESTRUCTURA ATÓMICA. ENLACE QUÍMICO:
Para entender mejor la molécula de agua, nos interesa tener un ligero conocimiento acerca de la estructura del átomo y del enlace entre ellos para crear las moléculas. El enlace entre los elementos químicos se debe a la configuración electrónica particular de cada elemento.

El átomo es la base constitucional de cualquier sustancia. Está compuesto por el núcleo y la corteza.

El núcleo del átomo está constituido por protones y neutrones. Los protones son los elementos que le otorgan carácter positivo al núcleo. La masa del átomo se debe a la suma de protones y neutrones. Los neutrones, como su nombre indica, no tienen carga eléctrica.

La corteza del átomo está constituida por electrones. Los electrones se encuentran situados alrededor del núcleo en diversas órbitas, según el número que contenga el átomo. La cantidad de electrones de un átomo coincide con la de protones, por lo que la unidad atómica se considera neutra eléctricamente. La cantidad de protones y electrones de cualquier átomo determina su número atómico (ver tabla periódica).

La mayor estabilidad atómica se logra cuando la órbita externa (órbita de enlace o de valencia) está cubierta de electrones. Los gases nobles responden a esta configuración.

El enlace químico se produce entre átomos de un mismo elemento o de elementos distintos con afinidad entre ellos. Para que se produzca dicho enlace es necesario que las órbitas externas de los átomos que intervienen queden totalmente cubiertas de electrones; bien por cesión de uno a otro (a uno le sobra y al otro le falta); bien por compartirlos (entre los dos átomos se consigue que cada uno tenga cubierta de electrones su órbita externa).

ENLACE IÓNICO:
El enlace iónico se produce entre dos átomos en donde a uno le sobra uno o más electrones en la órbita externa y al otro le falta en el mismo número. En el momento del enlace, cada átomo pierde su configuración inicial y toma el nombre de ion. El que gana electrones se llama anión (carga negativa) y el que pierde electrones se llama catión (carga positiva).

Un ejemplo clásico de enlace iónico es el que se produce con un átomo de cloro y otro de sodio, formando sal común. El átomo de cloro tiene un total de 17 electrones (número atómico) repartidos en tres orbitas: 2 en la primera, 8 en la segunda, y 7 en la última. Las dos primeras órbitas están completas, mientras que la externa está a falta de un electrón para conseguir configuración de gas noble. El átomo de sodio tiene un total de 11 electrones (número atómico) repartidos en tres órbitas: 2 en la primera, 8 en la segunda, y 1 en la última. Las dos primeras órbitas están completas, mientras que a la externa le sobra un electrón para conseguir configuración de gas noble. El cloro toma el electrón que le sobra al sodio, formando la molécula de sal común (ClNa ó NaCl).

Todas las sales están configuradas a partir de enlaces iónicos.

ENLACE COVALENTE:
A diferencia del enlace iónico, el enlace covalente no se produce por cesión/captación de electrones entre átomos. Dicho enlace se produce cuando dos átomos comparten electrones de su capa externa o capa de valencia. Este enlace se produce entre elementos no metálicos (ver zona derecha de la tabla periódica) por tener muchos electrones en su nivel más externo, teniendo tendencia a ganar electrones más que a cederlos para adquirir la estabilidad de la estructura electrónica de gas noble. Es por lo que los átomos no metálicos no pueden cederse electrones entre sí para formar iones de signo opuesto.

La molécula de agua está formada mediante enlaces covalente entre el oxígeno y los dos átomos de hidrógeno.

Continuará. …..
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Saludos. Alberto.

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javi23
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Notapor javi23 » Mar Sep 30, 2008 4:32 pm

Hola Alberto,

El enlace ionico perfecto, sin embargo en el covalente me pierdo un poco, dices que es cuando dos atomos comparten electrones de su capa externa.... y ahora la pregunta que más verguenza me da, si tienden a ganar electrones es porque algún otro atomo los pierde o a lo sumo los comparte con éste, sin llegar a perderlos no?? :scratch: o los electrones pueden proceder de otra cosa que no sea un átomo??

Como ves ando muy muy pez en esto, :oops: pregunto básicamente porque me gustaría entenderlo... y más ahora que tengo que prepararme para mantener mis plantitas jejeje :P

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vaporitto
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Notapor vaporitto » Mar Sep 30, 2008 5:33 pm

javi23 escribió:[....] en el covalente me pierdo un poco, dices que es cuando dos atomos comparten electrones de su capa externa.... y ahora la pregunta que más verguenza me da, si tienden a ganar electrones es porque algún otro atomo los pierde o a lo sumo los comparte con éste, sin llegar a perderlos no??

Con permiso del profe, en el enlace covalente los átomos comparten los electrones, igual que los estudiantes comparten piso y están tan contentos de tener la última capa completa (aunque sea de forma compartida). Una imagen gráfica tendría los átomos enlazados con una cubierta electrónica común. Si no recuerdo mal, este tipo de enlace es más fuerte que el iónico.

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Notapor javi23 » Mar Sep 30, 2008 5:44 pm

ok! gracias vapporito!!

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AlbertoSosa
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Notapor AlbertoSosa » Mié Oct 01, 2008 2:02 pm

Vamos a hacer un pequeño resumen para tratar de aclarar conceptos.

Los átomos de todos los elementos químicos, excepto lo gases nobles, tienen incompleta de electrones la capa externa o capa de valencia. Esta particularidad hace que los átomos en sí sean muy inestables ya que la máxima estabilidad se logra cuando la capa de valencia está completa (generalmente ocho).

¿Qué hacen los átomos para conseguir la estabilidad que les falta?: Tratar de agruparse con otros para conseguir cubrir su cupo de electrones en la capa de valencia.

¿Cómo pueden agruparse?: Pueden agruparse de varias formas, siempre obteniendo como resultado su estado más estable.

Ejemplo: Tenemos un átomo al que le sobra un electrón y otro al que le falta. Debido a la fuerte electronegatividad del átomo al que le falta el electrón y la baja electronegatividad del átomo al que le sobra, hacen un apaño y el primero coge el electrón del segundo. El primero, al ganar un electrón, adquiere carga negativa y el segundo, al perderlo, adquiere carga positiva. A este enlace se le denomina Iónico, por producirse entre iones (átomos a los que le falta o le sobra algún electrón).

Cuando los átomos que necesitan llegar a su mayor estado de estabilidad son poco electronegativos o electropositivos, no pueden consumar la cesión y/o captación de electrones. En este caso se produce un intercambio de electrones y sus átomos no quedan cargados eléctricamente como pasa en el caso del enlace iónico. Se trata del enlace covalente.

En el enlace iónico un átomo “roba” un electrón a otro que no lo quiere para nada y llega a su estado de mayor estabilidad. Se produce una simbiosis en donde uno recoge lo que al otro le sobra y así llegan a ser estables.

En el enlace covalente, los átomos no se desprenden de electrones; sólo comparten los necesarios para que ambos lleguen a cubrir su capa externa. En cada órbita externa de ambos átomos habrá el número necesario para lograr tenerla cubierta; unos electrones serán del átomo A y otros electrones serán del átomo B, pero ambos llegan a su estado de mayor estabilidad. Cada átomo tiene su capa externa cubierta con la ayuda del otro.

Los electrones que intervienen en cualquier tipo de enlace, siempre proceden de átomos de los distintos elementos químicos que pretenden enlazarse.
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Saludos. Alberto.

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Notapor vaporitto » Vie Oct 24, 2008 10:58 am

En esta página hay una explicación excelente de qué es un gas noble:

http://eltamiz.com/2008/10/20/conoce-tu ... -el-argon/

Es una explicación que pertenece a una serie muy ambiciosa sobre los elementos químicos. La página http://eltamiz.com está dedicada a la divulgación de cuestiones científicas y está magníficamente escrita.

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Notapor AlbertoSosa » Lun Nov 17, 2008 2:25 pm

MOLÉCULA de AGUA

La molécula de agua está formada por dos átomos de H unidos a un átomo de O por medio de dos enlaces covalentes. El ángulo entre los enlaces H-O-H es de 104'5º.
El tamaño de la molécula de agua es aproximadamente de 2 Amstrong (1 mm. = 10.000.000 Amstrong)

Electronegatividad: La electronegatividad es una medida de fuerza de atracción que ejerce un átomo sobre los electrones de otro, en un enlace covalente.

El oxígeno es más electronegativo que el hidrógeno y por ello atrae con más fuerza a los electrones de cada enlace. Esta particularidad nos ayudará a entender la capacidad del agua como disolvente de todos las sustancias iónicas.

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La molécula de agua aunque tiene una carga total neutra (igual número de protones que de electrones ), presenta una distribución asimétrica de sus electrones, lo que la convierte en una molécula polar, alrededor del oxígeno se concentra una densidad de carga negativa , mientras que los núcleos de hidrógeno quedan parcialmente desprovistos de sus electrones y manifiestan, por tanto, una densidad de carga positiva. Cada molécula de agua se comporta como un dipolo. La polaridad de la molécula de agua hace que sea una sustancia con fuerzas de cohesión entre sí de bastante valor.

Se producen interacciones dipolo-dipolo entre las propias moléculas de agua, formándose enlaces por puentes de hidrógeno. La carga parcial negativa del oxígeno de una molécula ejerce atracción electrostática sobre las cargas parciales positivas de los átomos de hidrógeno de otras moléculas adyacentes.
Aunque son uniones débiles, el hecho de que alrededor de cada molécula de agua se dispongan otras cuatro moléculas unidas por puentes de hidrógeno permite que se forme en el agua (líquida o sólida) una estructura de tipo reticular.

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Los puentes de Hidrógenos son los responsables de la capacidad disolvente del agua con las sustancias iónicas. Cada catión de una sal se rodea de moléculas de agua con el oxígeno dirigido hacia él y cada anión lo hace utilizando el hidrógeno a modo de puente de enlace.

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Continuará ...
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Notapor vaporitto » Lun Nov 17, 2008 7:18 pm

Me alegro de que avance el aula. Ya hemos llegado a la molécula de agua :uep:

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Notapor AlbertoSosa » Mar Nov 18, 2008 3:12 pm

IONIZACIÓN DEL AGUA:

El agua, como vimos anteriormente, es una molécula en donde sus átomos se enlazan de forma covalente. Aún así una mínima proporción de ellas se encuentra disociada; es decir ionizada en forma de protones (H+) e hidroxilos (HO-).

H2O < > H+ + HO-.

Para hacernos una idea, de cada 555.555.555 moléculas de agua sólo una se disocia. Para conocer el cálculo basta relacionar la concentración molar del agua con la de protones y/o hidroxilos.

Producto iónico del agua:
Se denomina producto iónico del agua (Kw) al resultado de multiplicar la concentración de protones (H+) y la concentración de hidroxilos (HO-).

Kw = [H+] * [HO-] = 10^-14; 10^-7 * 10^-7 = 10^-14

Como por cada molécula disociada hay siempre el mismo número de protones e hidroxilos, la concentración de cada uno de los iones será de 10^-7.

Concepto de pH:
Para simplificar los cálculos, en 1909, el químico danés Sörensen ideó una forma bastante más sencilla para evaluar la concentración de protones (H+) de cualquier disolución acuosa, y definió el concepto de pH o potencial de hidrogeniones (H+). Dado que dichas concentraciones son muy bajas y por tanto se pueden expresar como potencias en base decimal con exponente negativo, Sörensen definió el pH como el exponente en base decimal cambiado de signo de la concentración de protones, que dicho de otra forma es igual al logaritmo decimal con signo cambiado de la concentración de protones. Así, por ejemplo, una disolución acuosa con una concentración de protones = 10^-7 tiene un pH = 7.

Me gustaría aclarar un tema que surge a menudo en el apartado de química de agua dulce; se trata del pH del agua desmineralizada o agua pura.

El agua pura, exenta totalmente de agentes que puedan repercutir en su acidez/alcalinidad tiene siempre un pH = 7. Es fácil de entender ya que la concentración de protones debe ser idéntica a la de hidroxilos.

Si medimos el pH de un agua procedente de un osmotizador o de cualquier otro dispositivo que logre eliminar todos sus “contaminantes”, y obtenemos un pH diferente a 7, pueden pasar varias cosas: El dispositivo de medida no es fiel o se ha disuelto en ella algún CO2 atmosférico. Si se trata del segundo caso, basta con airearla durante un tiempo y se comprobará que el pH se ha estabilizado en 7.

Continuará …
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