Combustion

Combustión

El oxígeno tiene la capacidad de combinarse con diversos elementos para producir óxidos. Por ende, oxidación es la combinación del oxígeno con otra sustancia. Existen oxidaciones que son sumamente lentas, como por ejemplo la del hierro. Cuando la oxdación es rápida se llama combustión.

Pues bien la combustión se refiere a las reacciones químicas que se establece entre cualquier compuesto y el oxígeno.A esto también se le llama reacciones de oxidaciones. De este tipo de proceso se desprenden energía lumínica y calórica y se llevan a cabo rápidamente, cabe destacar que los organismos vivientes, para producir energía, utilizan una combustión controlada de los azúcares.

El material que arde, como el kerosén y el alcohol, el combustible y el que hacer arder, como el oxígeno, se llama comburente.Ignición es el valor de temperatura que debe presentar el sistema fisicoquímico para que se pueda dar la combustión de manera natural.

El proceso termina cuando se consigue el equilibrio entre la energía de los compuestos que reaccionan y la de los productosde la reacción. Con el punto de ignición se alcanza la temperatura de inflamación, activado por la energía de una chispa o por la llama de un fósforo. Son el carbono y el hiógeno (hidrocarburos) elementos que entran en combustión más facilmente. El heptano, propano y el metano son sustancias que se utilizan como combustibles, es decir, como fuentes de calor proporcionados por la combustión.

En síntesis,la combustión se produce cuando convergen los siguientes factores:

• El combustible: material que arde (gas, alcohol, carbón, madera, plástico).
• El comburente: el material qe hace arder (oxígeno).
• La temperatura de imflamaión: la temperatura más baja a la cuál el material inicia la combustión para seguir ardiendo.

Fuentes documentales:
Química orgánica

Regla del Octeto

Regla del Octeto

Capa de Valencia

Representación del último nivel de energía de la configuración electrónica de un elemento, incluyendo únicamente los orbitales “ s y p”. Por ejemplo el Mg:

Configuración Capa de Valencia

₁₂Mg 1s²/2s²2p⁶/3s² 3s²

Electrones de Valencia
Electrones que se encuentran en la Capa de Valencia.
Por ejemplo el magnesio que tiene una capa de valencia 3s², tiene 2 electrones de valencia.

Elemento Capa de Valencia Electrones de Valencia

Mg 3s² 2

Cl 3s² 3p⁵ 7

Al 3s² 3p¹ 3

O 2s² 2p⁴ 6

Estructura de LEWIS
La estructura de Lewis es la representación gráfica del símbolo del elemento con los electrones de valencia alrededor del símbolo, empleando puntos o asteriscos.

El número de electrones de valencia de los elementos representativos es igual al grupo donde se encuentran.

Un átomo puede tener una o más estructuras de Lewis, que corresponde a las diferentes posibilidades de acomodo de los electrones de valencia.
Alrededor del simbolo existen cuatro lados imaginarios (un cuadrado) y existe la capacidad de dos electrones por lado (la estructura de Lewis de un átomo puede tener hasta 8 electrones de valencia).

Regla del octeto
En la representación de la estructura de Lewis de un átomo individual, el máximo de electrones que pueden representarse alrededor del símbolo son 8, los únicos que cumplen con esta condición son los gases nobles (grupo VIII A).
Cuando los átomos se unen para formar moléculas, los únicos que completan el octeto o los ocho electrones son los elementos no metálicos (los que se escriben a la derecha en las moléculas binarias y en el centro en las ternarias).La regla del octeto se aplica cuando se escribe la estructura de Lewis de un compuesto.

Valencia
Número de electrones encontrados en el nivel más externo de un átomo (último nivel de energía), que pueden compartirse con otro átomo para formar enlaces químicos.

La valencia puede ser negativa o positiva, positiva cuando tenga menos de 4 electrones y es capaz de donarlos y negativa cuando tiene más de 4 electrones y tiene la capacidad de aceptar electrones para completar el octeto.

Elemento	Electrones de Valencia	VALENCIA
Mg	2	+2
Cl	7	-1
Al	3	+3
O	6	-2

Por ejemplo, el Al del grupo III A, tiene 3 electrones de Valencia, su valencia es +3 y el cloro del grupo VIIA tiene 7 electrones de valencia y su valencia es -1.

Al⁺³ Cl^-1 Al⁺³Cl^-1₃ AlCl₃

La Valencia se representa con un signo que indica si se ganan (-) o se pierden (+) electrones, y por un número que son la cantidad de electrones ganados o perdidos. En el ejemplo anterior un átomo de aluminio se enlaza con tres átomos de cloro, el aluminio cede un electrón a cada cloro (3 electrones en total) y cada uno de los cloros aceptan un electrón.

La Valencia se define también, como la capacidad de combinación de un á

Por ejemplo el Magnesio, con Valencia +2, se combina con dos átomos de bromo a la vez, y el bromo que tiene valencia -1, se combina con un átomo a la vez.

Mg⁺² Br^-1 Mg⁺²Br^-1₂ MgBr₂

Las moléculas tienen naturaleza neutra y para balancear las cargas o valencias se emplean los subíndices.

Al escribir las moléculas, el metal va a la izquierda con valencia positiva y el no metal del lado derecho con valencia negativa.

Na⁺¹Cl^-1

El metal es el sodio y el no metal es el cloro.

En Conclusión: La regla del octeto conciste en que un átomo de metal acomplete 8 electrones en el último orbital; los gases nobles no entran en esta regla.

Reporte de práctica

Práctica de laboratorio

• Material

1. Tubos de ensaye
2. Mechero
3. Probeta
4. Gotero
5. Agua Mineral
6. Rejilla de Asbesto
7. Soporte Universal
8. Azufre
9. Granaya de Zinc
10. Óxido de Calcio
11. Magnesio
12. Aluminio
13. Hierro
14. Indicador

• Objetivo

Volver óxidos los metales

• Hipótesis

Al calentarse los metales y agregarles el indicador, se hacen óxidos.

• Procedimiento

Se agrega el metal al tubo de ensaye ó se sujetan con una pinzas especiales para que pueda hacer reacción con el fuego, después se hecha al tubo de ensaye para ver que sucede con el metal, de esta manera se agrega oxigeno al metal y finalmente se hace óxido. Podremos medir el grado de acidez que tiene cada elemento con los colores del PH.

• Observaciones

El óxido de magnesio es un ácido débil debido a que su color mantiene un rango de color azul y verde, el indicador con el agua mineral es un ácido débil.

• Análisis

La coloración de los materiales con el indicador tomaban diferentes tonalidades de morado, verde y azul.

• Conclusión

El indicador eso es lo que hace nos indica la coloración que agarra cada elemento para saber su nivel de acidez.

PH

PH

Concepto del pH: El pH es la medida convencional de la actividad de los hidrogeniones, esto es, de la acidez o alcalinidad de una solución. Cuando el agua pura se disocia, se producen simultáneamente, y en igual número, iones de hidrógenos (H+) y de oxidrilos (OH-), de tal modo que para cualquier temperatura se cumple la relación que indicamos:

K = {[H+].[OH-] / [H2O]}

Una solución es ácida cuando es [H+] > [OH-]

Una solución es neutra cuando es [H+] = [OH-]
Una solución es básica cuando es [H+] < [OH-]


Colores del PH

BIBLIOGRAFÍA.

• QUÍMICA BÁSICA, James E. Brady, Editorial Limusa, México (1988).
• QUÍMICA GENERAL MODERNA, Babor - Ibarz, Editorial Marín S.A., España (1979).
• QUÍMICA, Raymond Chang, McGraw - Hill, Inc. México (1994).
• ATLAS DE QUÍMICA, M.A. Febrer Canals, Ediciones Jover, S.A. - Barcelona, 1988

Oxidos, bases y ácidos

Óxidos, Bases y Ácidos

Ácidos

Este concepto define a un ácido como un compuesto que produce iones H+ en solución acuosa y una base como un compuesto que produce iones OH- en una solución de agua. La fuerza de un ácido o una base se determina por el grado de disociación del compuesto en agua. Un ácido o base fuerte es aquél que se disocia completamente en los iones de agua.
Los óxidos de muchos no metales reaccionan con el agua para formar ácidos y, consecuentemente, se llama óxidos ácidos o anhídridos de ácido. Ejemplo:
N2O5 + H2O & 2H+ + 2NO-3
Los óxidos metálicos se disuelven en el agua para formar hidróxidos. Los óxidos metálicos se llaman óxidos básicos o anhídridos de bases. Ejemplo:
Na2O + H2O & 2Na+ +2OH-

Bases

Lewis determinó una base como una sustancia que posee un par de electrones sin compartir, con el cual puede formar un enlace covalente con un átomo, una molécula o un Ion. Un ácido es una sustancia que puede formar un enlace covalente aceptando un par de electrones de la base.
Las sustancias que son bases en el sistema de Bronsted también son bases de acuerdo con el sistema de Lewis. No obstante, la definición de Lewis de un ácido amplía el número de sustancias que se clasifican como ácidos. Un ácido de Lewis posee un orbital desocupado capaz de aceptar pares de electrones de la base.
Las especies químicas que funcionan como ácidos de Lewis, incluyen las siguientes:
Las moléculas o átomos que poseen octetos incompletos
Varios cationes sencillos
Algunos átomos metálicos

Óxidos

Un hidróxido o una base es el resultado de la combinación de un óxido metálico (óxido básico) con agua. Los hidróxidos son compuestos ternarios (es decir, constituidos por tres elementos): un metal, oxígeno e hidrógeno. Pero en los hidróxidos el oxígeno y el hidrógeno se encuentran formando uno o más grupos OH (grupos hidroxilo), por lo que estos compuestos siempre tienen el mismo número de átomos de oxígeno que de hidrógeno.
Hidróxidos bien conocidos son la sosa cáustica (hidróxido de sodio) y, el más común de todos ellos, la cal apagada (hidróxido de calcio).

El esquema de la formación de un hidróxido por reacción de un óxido básico con agua es:



Lo que hacen los albañiles cuando echan agua a cal viva es provocar una reacción química como la que hemos escrito:



Características de los hidróxidos o bases:

• El ión o radical hidroxilo (OH-) los caracteriza.
• Presentan sabor a lejía (amargo como el jabón).
• Son resbaladizas al tacto.
• Con el indicador anaranjado de metilo aparece coloración amarilla, la fenolftaleína presenta coloración roja intensa y con el tornasol cambia a color azul.
• Conducen la corriente eléctrica en disolución acuosa (son electrólitos).
• Generalmente son corrosivas.
• Poseen propiedades detergentes y jabonosas.
• Disuelven los aceites y el azufre.
• Reaccionan con los ácidos para producir sales.

Modelo de Conductividad

Modelo de Conductividad

Algunas sustancias se ionizan en forma más completa que otras y por lo mismo conducen mejor la corriente. Cada ácido, base o sal tienen su curva característica de concentración contra conductividad.

Son buenos conductores: los ácidos, bases y sales inorgánicas: HCl, NaOH, NaCl, Na₂CO₃ ....etc.

Son malos conductores: Las moléculas de sustancias orgánicas que por la naturaleza de sus enlaces son no iónicas: como la sacarosa, el benceno, los hidrocarburos, los carbohidratos.... etc, estas sustancias, no se ionizan en el agua y por lo tanto no conducen la corriente eléctrica.

Conductividad = Conductancia de la muestra * k
k = d/A
k: Constante de la celda
d: distancia de la separación de los electrodos
A: Area de los electrodos
Así, un electrodo de 1 cm de separación y con area de 1 cm , tendrá una k = 1





Conductímetro manual o automático que se base en un puente de Wheastone para medir la conductividad o la conductancia de la muestra. Debera tener corrección automática o manual para la temperatura Ya que las lecturas se refieren a 25 ° C. La lectura puede ser analógica o digital.

Modelo de Solvatación

Modelo de Solvatación

La solvatación separa el compuesto. Proceso que consiste en la atracción y agrupación de las moléculas que conforman un disolvente.

EJEMPLO:

El modelo de solvatación con H2O (Agua) depende de la orintación que tengan el Hidrógeno y el Oxígeno, El H es negativo por lo tanto se atrae al positivo, y el O es positivo por lotanto se atrae con el negativo.

Estos modelos se deben de hacer con iones ya que con ellos sabemos la orientación que van a tomar el H y el O.

Con este modelo se realizan el Ánodo (-) y el Cátodo(+).
El Ánodo se refiere a la oxidación de los elementos y el Cátodo a su Reducción.