domingo, 8 de noviembre de 2009

HIDROCARBUROS

Los hidrocarburos son compuestos orgánicos formados únicamente por átomos de carbono e hidrógeno. Consisten en un armazón de carbono al que se unen átomos de hidrógeno. Forman el esqueleto de la materia orgánica. También están divididos en abiertas y ramificadas.
Los hidrocarburos se dividen en 2 que son aromáticos y alifáticos. Los alifáticos son alcanos, alquenos y alquinos cuyas fórmulas generales son CnH2n+2, CnH2n y CnH2n-2, respectivamente.
Las intoxicaciones por hidrocarburos tienden a causar cuadros respiratorios relativamente severos. La gasolina, el queroseno y los aceites para pulir muebles, que contienen hidrocarburos, son los agentes más comunmente usados en las intoxicaciones. El tratamiento a menudo requiere intubación y ventilación mecánica. Inducir el vómito en estos sujetos está contraindicado porque puede causar más daño esofágico.

CADENA CARBONADA

En todas las moléculas orgánicas se pueden distinguir dos partes claramente diferenciadas: la cadena de átomos de carbono y los átomos de otros elementos que se unen a ella. Cuando estos últimos son solo átomos de hidrógeno, tenemos los hidrocarburosLas cadenas carbonadas pueden tener desde 2 hasta varios centenares de átomos de carbono, que pueden estar unidos a través de enlaces covalentes simples, dobles o triples, situados en distintas posiciones. Las disposiciones de las cadenas pueden ser lineales (con los átomos de carbono ordenados uno tras otro) o presentar ramificaciones.También varios átomos de carbono pueden enlazarse a través de enlaces simples y dobles alternados, formando anillosTodas estas estructuras posibilitan la existencia de un gran número de cadenas carbonadas, cada una de las cuales correspondería a la molécula de un compuesto diferente.Algunos átomos de hidrógeno pueden ser remplazados en un hidrocarburo, por otros elementos como el oxígeno, azufre, nitrógeno o halógenos, originando así nuevos compuestos orgánicos. Por eso se afirma que los hidrocarburos son el esqueleto de los compuestos orgánicos.El petróleo es una mezcla de hidrocarburos saturados, que solo forman enlace simple entre los átomos de carbono e hidrógeno, llamados alcanos.
ALCANOS
Los hidrocarburos saturados de cadena abierta forman un grupo homólogo denominado alcanos o parafinas. La composición de todos los miembros del grupo responde a la fórmula CnH2n +2, donde n es el número de átomos de carbono de la molécula. Los cuatro primeros miembros del grupo son el metano, CH4, el etano, C2H6, el propano, C3H8 y el butano, C4H10. Todos los miembros alcanos son inertes, es decir, no reaccionan fácilmente a temperaturas ordinarias con reactivos como los ácidos, los álcalis o los oxidantes. Los primeros cuatro miembros del grupo son gases a presión y temperatura ambiente; los miembros intermedios son líquidos, y los miembros más pesados son semisólidos o sólidos. El petróleo contiene una gran variedad de hidrocarburos saturados, y los productos del petróleo como la gasolina, el aceite combustible, los aceites lubricantes y la parafina consisten principalmente en mezclas de estos hidrocarburos que varían de los líquidos más ligeros a los sólidos.Ejemplo de cadenas carbonadas: cada línea al lado del carbono indica la unión a un átomo de hidrógeno, recuerda que los derivados del petróleo, son hidrocarburos que tienen desde 1 a 39 átomos de carbono.

MOLARIDAD

La molaridad (M), o concentración molar, es el número de moles de soluto por cada litro de disolución. Por ejemplo, si se disuelven 0,5 moles de soluto en 1000 mL de disolución, se tiene una concentración de ese soluto de 0,5 M (0,5 molar). Para preparar una disolución de esta concentración habitualmente se disuelve primero el soluto en un volumen menor, por ejemplo 300 mL, y se traslada esa disolución a un matraz aforado, para después enrasarlo con más disolvente hasta los 1000 mL.Es el método más común de expresar la concentración en química, sobre todo cuando se trabaja con reacciones químicas y relaciones estequiométricas. Sin embargo, este proceso tiene el inconveniente de que el volumen cambia con la temperatura.Se representa también como: M = n / V, en donde "n" son los moles de soluto y "V" es el volumen de la disolución expresado en litros.M= MOLES DE SOLUTO / LITRO DE SOLUCION


Molaridad.
Esta unidad de concentración se basa en el volumen de una solución y por ello es conveniente utilizarla en los procedimientos del laboratorio en donde la cantidad medida es el volumen de solución. La molaridad se define como el número de moles de soluto por litro de solución (también como el número de milimoles de soluto por mililitro de solución):
en donde M es la molaridad, n es el número de moles de soluto y V es el volumen de solución expresado en litros. Ya que:


en donde g representa los gramos de soluto y MM la masa molecular del soluto, de aquí que


Cuando se da la información de la concentración de una especie química en moles por litro esto se indica poniendo la fórmula de la especie dada entre corchetes. Por ejemplo, [H+] = 0.1 nos indica que la concentración de H+ es de 0.1 moles/litro.
Tratándose del equilibrio químico, es necesario distinguir entre la concentración analítica que no es más que el número total de moles de un soluto en un litro de solución y la molaridad analítica de una especie en equilibrio. Por ejemplo, si añadimos 0.1 moles de ácido acético a un litro de agua, tendremos una concentración analítica de ácido acético 0.1 molar. Sin embargo en virtud del equilibrio:

LA POLARIDAD



La polaridad química o sólo polaridad es una propiedad de las moléculas que representa la desigualdad de las cargas eléctricas en la misma. Esta propiedad se relaciona con otras propiedades químicas y físicas como la solubilidad, punto de fusión, punto de ebullición, fuerzas intermoleculares, etc.
Al formarse una molécula de forma covalente el par de electrones tiende a desplazarse hacia el átomo que tiene mayor carga nuclear (más número de protones). Esto origina una densidad de carga desigual entre los núcleos que forman el enlace (se forma un dipolo eléctrico). El enlace es más polar cuanto mayor sea la diferencia entre las electronegatividades de los átomos que se enlazan; así pues, dos átomos iguales atraerán al par de electrones covalente con la misma fuerza (establecida por la Ley de Coulomb) y los electrones permanecerán en el centro haciendo que el enlace sea apolar.
Pero un enlace polar no requiere siempre una molécula polar; para averiguar si una molécula es polar hay que atender a la cantidad de enlaces polares y la estructura de la molécula. Para ello es necesario determinar un parámetro físico llamado momento dipolar eléctrico del dipolo eléctrico. Se define como una magnitud vectorial con módulo igual al producto de la carga q por la distancia que las separa d, cuya dirección es la recta que las une, y cuyo sentido va de la carga negativa a la positiva. Esta magnitud es, por tanto, un vector; y la polaridad será la suma vectorial de los momentos dipolares de los enlaces.
De esta manera una molécula que sólo contiene enlaces apolares es siempre apolar, ya que los momentos dipolares de sus enlaces son nulos. En moléculas diatómicas son apolares las moléculas formadas por un solo elemento o elementos con diferencia de electronegatividad muy reducida. Serán también apolares las moléculas simétricas por el mismo motivo. El agua, por ejemplo, es una molécula fuertemente polar ya que los momentos dipolares de los enlace dispuestos en "V" se suman ofreciendo una densidad de carga negativa en el oxígeno y dejando los hidrógenos casi sin electrones.
La polaridad es una característica muy importante ya que puede ayudarnos a reconocer moléculas (por ejemplo a diferenciar el trans-dicloroetano que es apolar y el cis-dicloroetano que es fuertemente polar). También es importante en disoluciones ya que un disolvente polar solo disuelve otras sustancias polares y un disolvente apolar solo disuelve sustancias apolares ("semejante disuelve a semejante"). Aunque la polaridad de un disolvente depende de muchos factores, puede definirse como su capacidad para solvatar y estabilizar cargas. Por último la polaridad influye en el estado de agregación de las sustancias así como en termodinámica, ya que las moléculas polares ofrecen fuerzas intermoleculares (llamadas fuerzas de atracción dipolo-dipolo) además de las fuerzas de dispersión o fuerza de London.

SOLIDOS METALICOS


Fuerzas de interacción en moléculas no polares
Los gases nobles se puede decir que están constituidos por moléculas monoatómicas. Licúan y
solidifican al ser enfriados. los bajos puntos de fusión indican lo débiles que son las fuerzas que
mantienen unidos a los átomos.
Por otra parte los átomos de los gases nobles tienen una estructura electrónica de capas completas o
simetría esférica. Es decir, en cualquier punto de la superficie esférica existe la misma densidad
electrónica, o igual probabilidad de encontrar al electrón: Los centros de gravedad de las cargas
positivas y negativas coinciden. El átomo no tiene, por lo tanto, momento dipolar permanente.
Esto tiene consideración estadística y, sin embargo, en un determinado instante un átomo puede
tener un momento dipolar temporal inducido, debido a que la distribución de electrones puede
perder la simetría esférica en un determinado momento. esto se denomina fluctuación electrónica.
La facilidad con la que un átomo o molécula adquiere un momento dipolar se mide con la magnitud
denominada polarizabilidad.
este momento inducido induce otros momentos en átomos vecinos lo que conduce a la aparición de un
enlace neto: Estas fuerzas se llaman de dispersión o de London que son muy débiles y tienen carácter
no direccional. además de los gases nobles están presentes en X2 (X, halógeno), N2 y O2 etc.
Interacción en moléculas polares
Tienen un momento dipolar permanente, debido a la diferente electronegatividad de sus átomos y
de su forma geométrica. Esta interacción se denomina dipolo-dipolo. Además, un dipolo produce un
dipolo inducido en las moléculas vecinas lo que da lugar a la interacción dipolo-dipolo inducido.
Todas estas fuerzas se le denominan en su conjunto fuerzas de Van der Waals.
Interacciones de enlace de hidrógeno
Algunas moléculas polares tienen átomos de H unidos a un átomo muy electronegativo (F, O, N),
como HF, H2O y NH3. Si además el átomo electronegativo, la molécula contiene pares de
electrones libres , se dan las condiciones óptimas para la formación de este enlace.
El oxígeno en la molécula de agua tiene cuatro pares de electrones de valencia en cuatro orbitales
híbridos tetraédricos, de los cuales dos son pares libres. La molécula de agua forma dos enlaces con
los H de otras moléculas unidos a estos pares, mediante fuerzas polares. A su vez los propios
átomos de H se unen a pares libres de otras moléculas en un entramado tridimensional que
constituye el hielo ordinario.
El agua en estado líquido sigue teniendo enlaces de hidrógeno, desapareciendo estos enlaces
prácticamente todos en el estado gaseoso. La presencia de estos enlaces explica el hecho de que los
puntos de fusión y ebullición del agua sean mucho más elevados que los valores mostrados por el
resto de los hidruros de su grupo.
Estructuras de sólidos moleculares sin enlace de hidrógeno
Se basa en el máximo empaquetamiento de las moléculas en la red de moléculas, con la máxima
ocupación y economía del espacio disponible. Aquí la forma de la molécula casi nunca es esférica
perfecta, por lo que el empaquetamiento no es tan simple como en los sólidos iónicos o metálicos. se
utiliza el modelo de empaquetamiento de Kitaigorodskii. Se parte de la idea de que la molécula
tiene protuberancias y huecos en su forma geométrica envolvente. Si sólo actúan las fuerzas no

SOLIDOS IONICOS ..

Los compuestos iónicos suelen presentar una serie de características físicas que los distinguen de los covalentes. Así, los sólidos iónicos como el cloruro sódico y el nitrato de potasio tienen puntos de fusión moderadamente altos y son solubles en disolventes polares, en particular en agua. Sin embargo existen excepciones como el CaF2 el cual presenta un elevado punto de fusión pero es insoluble en agua. Los compuestos iónicos también presentan una baja conductividad eléctrica en el estado sólido pero se hacen buenos conductores de la electricidad cuando se funden o cuando se disuelven en disolventes polares como el agua.
Los sólidos iónicos presentan estructuras con bajos números de coordinación, a diferencia de los sólidos metálicos, lo que explica su menor densidad. De hecho, la distinción entre un sólido iónico y uno covalente puede establecerse en función del número de coordinación, al que puede llegarse de forma experimental mediante técnicas de difracción de rayos X. Sin embargo, algunos sólidos covalentes como el diamante presentan también bajos números de coordinación, por lo que es necesario un criterio más específico para establecer un sólido como iónico.
La clasificación de un sólido como iónico se basa en la comparación de sus propiedades con las que predice el modelo iónico. Este es un modelo límite del enlace entre átomos y se basa en considerar al sólido formado por una red de esferas cargadas con signos opuestos y que interaccionan entre sí mediante fuerzas de tipo coulombianas. Si los parámetros termodinámicos calculados para el sólido empleando el modelo iónico coinciden con los determinados experimentalmente, entonces el sólido presenta naturaleza iónica. No obstante, hay que indicar que en algunos casos particulares esta coincidencia numérica no implica siempre la existencia de un enlace iónico.

ECUACION DE ESTADOS ..

En física y química, una ecuación de estado es una ecuación constitutiva para sistemas hidrostáticos que describe el estado de agregación de la materia como una relación funcional entre la temperatura, la presión, el volumen, la densidad, la energía interna y posiblemente otras funciones de estado asociadas con la materia.
Las ecuaciones de estado son útiles para describir las propiedades de los fluidos, mezclas, sólidos o incluso del interior de las estrellas. Cada substancia o sistema hidrostático tiene una ecuación de estado característica dependiente de los niveles de energía moleculares y sus energías relativas, tal como se deduce de la mecánica estadística.
El uso más importante de una ecuación de estado es para predecir el estado de gases y líquidos. Una de las ecuaciones de estado más simples para este propósito es la ecuación de estado del gas ideal, que es aproximable al comportamiento de los gases a bajas presiones y temperaturas mayores a la temperatura crítica. Sin embargo, esta ecuación pierde mucha exactitud a altas presiones y bajas temperaturas, y no es capaz de predecir la condensación de gas en líquido. Por ello, existe una serie de ecuaciones de estado más precisas para gases y líquidos. Entre las ecuaciones de estado más empleadas sobresalen las ecuaciones cúbicas de estado. De ellas, las más conocidas y utilizadas son la ecuación de Peng-Robinson (PR) y la ecuación de Redlich-Kwong-Soave (RKS). Hasta ahora no se ha encontrado ninguna ecuación de estado que prediga correctamente el comportamiento de todas las sustancias en todas las condiciones.
Además de predecir el comportamiento de gases y líquidos, también hay ecuaciones de estado que predicen el volumen de los sólidos, incluyendo la transición de los sólidos entre los diferentes estados cristalinos. Hay ecuaciones que modelan el interior de las estrellas, incluyendo las estrellas de neutrones. Un concepto relacionado es la ecuación de estado del fluido perfecto, usada en Cosmología.

LEY DE DALTON

La ley de Dalton nos dice que cuando tenemos una mezcla de gases cada uno de ellos se comporta como si estuviera solo, y eso viene muy bien porque si tu hallas en este problema la suma total de gases y te falta uno, no tienes mas que restarlos.Es como si no interaccinaran y la presion de cada gas es la suya. La ecuación de gases ideales PV=nRT es muy sencilla y se usa cuando tienes 3 variables y quieres saber la cuarta. Se usa muchisimo. Entonces, tenemos que saber la P en atm, el volumen en litros, R es 0,082 atm l/mol K y la Tº va en kelvin (que es los ºC + 273. Sustituyendo el volumen de todos los gases y la presion a la que esta sometida, obtenemos los moles totales de la mezcla. 1,8*15=n*0,082*310 n=1,06 moles Si a esta les restamos los 0,25 de SO3(20gr/80PM) los 0,02 de cloro (suponemos Cl2) y los 0,15 de C3H8, nos quedan 0,64 moles de NH4 Y estos son 11,52 gr.


Nitrógeno N2 – 78% 0.78 pp 1.56 pp AIRE Oxígeno O2 - 21% 0.21 pp 0.42 ppOtros - 1% 0.01 pp 0.02 pp_________________________________100% 1 atm 2 atmEs importante saber esto porque cada uno de estos gases a determinadas presiones parciales pueden ser tóxicos y causarnos problemas y los principales son el nitrógeno, el oxigeno y el dióxido de carbono, vamos con ellos:Nitrógeno.( N2 )Ahora el N2 que científicamente esta demostrado que es tóxico a 4 atm ppN2 = es tóxico a 4 atm pp con lo cual necesitas 5 atm de presión absoluta para cumplir esta regla:Basta con dividir esas 4 atm entre la pp 0.78 y sale 5.1 atm abs. Esto equivale a -40 mEntonces si tenemos 5 atm estaremos a - 40mY esta es la principal razón por la que el buceo recreativo esta limitado a 40m de profundidad. Pero cuidado, esta puede producirse unas veces a 35 m y otros veces a 42 m, dependiendo de otros factores como no haber descansado, no haber dormido lo suficiente, ser grueso, haber bebido alcohol, el frío etc.. A partir de esta profundidad nos va a dar una intoxicación llamada narcosis o borrachera de las profundidades .O también llamado ley del martinis porque este efecto equivale a tomarse 2 martinis secos en ayunas por cada 10 m que descendamos. Y los síntomas son de mucha euforia con sensación de ligereza mental, aumento de la autoconfianza y perdida de la capacidad de razonamiento fino.Por lo tanto ni siquiera nos vamos a dar cuenta que estamos bajo estos efectos y lo peor de todo que al no reconocer que estamos narcóticos no seremos capaz de hacer nada por evitarlo, lo mismo te da por bailar un chotis que soltar el regulador , dárselo a tu compañero y decirle que a ti ya no te hace falta para respirar. Luego después de esta alegría e da por la depre, te sientes triste y hasta llorar en algunos casos como magdalenas. Y esta regla no es solo para un novato, sino que lo es para todo el mundo, nadie esta exento de tener narcosis. Y esta es otra razón para no bucear solo, porque evitarlo es bien fácil, esta vez será nuestro compañero el que nos cogerá por la grifería y nos subirá de cota y los efectos se pasan en el acto. pero cuidado nuestro compañero no es nuestra salvación porque en teoría si nosotros estamos con narcosis lo normal es que nuestro compañero también, y la ley del mar dice que es mejor que se vaya uno que no dos.Bueno, veis como un gas inerte como el nitrógeno que sale de nuestro cuerpo tal como entra y es capaz incluso de provocarnos la muerte. Respetad esta profundidad, porque aparte de esto a esa profundidad no hay casi vida. La mayor parte de la vida se concentra entre – 15m y – 25m, no merece la pena. Además vosotros cuando buceáis debéis llevar un seguro y todo lo que os pase a partir de – 40 m no os lo va a cubrir.Oxígeno.( O2 )También esta demostrado que el oxígeno es tóxico a partir de 2 atm de presión parcial y para ser intoxicado habría que descender:Hay que dividir 2 atm pp entre 0.21 y tendríamos 9.5 atm abs. El equivalente a 85m, no pasaría nada antes nos daría la narcosis, pero yo tengo la obligación de explicarlo y vosotros la obligación de saberlo. Como referencia tenéis en el libro un apartado que habla de estas intoxicaciones a altas presiones y también intoxicaciones a bajas presiones. Os diré solamente que fue Paul Bert el que descubrió esta intoxicación a altas presiones durante corto tiempo o también intoxicación a baja presión durante mucho tiempo que descubrió Lorraine-Smith.Los síntomas son, tras cortas exposiciones, primero una fase previa, malestar general, taquicardias, nauseas, palpitaciones. La crisis hiperóxica consta de una fase tónica, con contracciones musculares, seguida de una fase clónica con convulsiones, mordeduras de lengua, sin control en la orina etc.. y continua con la depresión postconvulsiva seguida de una recuperación gradual de la conciencia.Si se sigue en el ambiente hiperóxico se producirían varias crisis hasta producir la muerte.Dióxido de carbono.( CO2 )Este es también tóxico, pero vamos a ver en que dimensión:CO2—0.03% y necesita 5 % y aprox. 7% u 8% para el síncopeEl dióxido de carbono es un 0.03% de ese 1% de otros gases y como científicamente esta demostrado que es tóxico a partir del 5%, necesitaríamos bajar aproximadamente 166 m para empezar a sentir los primeros síntomas. Pero no es así, porque nuestro ciclo respiratorio es diferente. Vamos a ver cuando nosotros:Inspiramos: N2 – 78% Espiramos: N2 – 78%O2 - 21% O2 – 17% CO2 - 0,03% CO2 - 4%Ahora veis como esto cambia, este es el gas que más rápido nos va a afectar y si conseguimos llegar a un 7% y un 8% nos dará un síncope.Como notamos cuando que estamos intoxicado por este gas: pues cuando tenemos respiración jadeante porque no conseguimos evacuar bien todo este CO2. Lo que sucede es que nosotros no nos morimos porque nos falte oxígeno sino por exceso de CO2. Nuestro organismo tiene un microchip y cuando llegamos a esta cota de 4% nos avisa y dice que tenemos que respirar porque sino nos morimos.A veces, cuando somos noveles estamos inquietos, no sabemos que tal nos va a ir y se empieza a respirar de forma incorrecta, porque cuando inspiramos la boca se nos inunda de aire, pero al espirar, debido a la presión nos cuesta un poco más y eso hace que no evacuemos bien todo nuestro CO2.Y que es lo que debemos hacer en estos casos: asentarse en el fondo y hacer 3 o 4 ciclos completos de respiración.Por eso es muy importante que nuestra inspiración sea profunda pero sobre todo que la espiración lo sea aún más para eliminar este CO2.Monóxido de carbono.( CO )El monóxido de carbono en el buceo solo se produce cuando las botellas se hayan llenado cerca de una fuente de contaminación. Cuando nosotros llenamos nuestras botellas con un compresor que quema aceite o simplemente que esta cerca de algún motor de explosión. Si por ejemplo tenéis el compresor en un garaje tenerlo bien ventilado y sobre todo no meter el coche dentro porque esos gases son los que van a producir esa contaminación en nuestro aire.Por eso cuando vamos a los centros de buceo y notásemos que ese aire sabe mal o simplemente tenéis dudas, pedir que os cambien la botella.Hiperventilación.Os voy a enseñar un pequeño truco para que vuestras apneas sean más largas. Vosotros imaginaros que siempre que hacéis esos largos en la piscina que nunca llegáis hasta el final. Pues basta con hacer 4 o 5 ciclos de inspirar y vaciar bien nuestros pulmones para que nuestro porcentaje de CO2 en vez de ser de 0.03% sea de 0,00, es como cuando infláis un globo, no notáis como un mareo, pues eso es que vuestro CO2 está a 0.00 y ahí os tiráis y llegaréis más que de sobra.Pero como se ha consumido más oxígeno y producido más anhídrido carbónico las presiones parciales de estos gases se igualan sin que se produzca intercambio entre ellos, con lo cual se produce un síncope irremediablemente conocido como el síncope de los 7 metros. Por lo tanto el precio es la muerte porque al estar inconciente tu cuerpo sigue respirando, tragas agua y te ahogas. Entonces es preferible que esos largos te los hagas a base de práctica que lo conseguirás y no hiperventiles nunca.

LEY COMBINADA DE LOS GASES


1. Ley combinada de los gases
Las relaciones entre la presión, el volumen y la temperatura deducidas empíricamente en la ley
de Boyle y la primera y la segunda ley de Gay-Lussac, pueden combinarse matemáticamente. La
expresión resultante se denomina ley combinada de los gases.
Para una determinada masa de gas, tenemos:
Donde el subíndice 1 corresponde a las condiciones iniciales del gas y el subíndice 2 a las condiciones
finales del gas.
Esta ecuación se puede aplicar para cualquier cambio en las variables p, V y T que experimente
una misma masa de un gas.
Recuerda que la temperatura se expresa en la escala Kelvin.
Si conocemos cinco cualquiera de las cantidades de la ecuación la sexta puede calcularse despejándola
de la ecuación.