jueves, 31 de enero de 2019

Resumen del Trabajo / Semana #3

( En su parte fue un repaso de la Semana #2 )

La Fotosíntesis 


Las plantas son organismos autótrofos, lo que significa que producen su propio alimento y sustentan a otros organismos. Sin el sol, no habría fotosíntesis y la vida no sería sustentable.


La fotosíntesis es la reacción química donde el dióxido de carbono (CO2) y el agua forman azúcares y producen oxígeno en presencia de energía lumínica. Las plantas utilizan los azúcares producidos en la fotosíntesis como fuente de alimento que es energía para la planta. En condiciones naturales, el sol proporciona la energía para iniciar el proceso de fotosíntesis.

Las plantas utilizan una parte específica del espectro solar (luz) para la fotosíntesis, lo que se conoce como radiación fotosintéticamente activa (RFA) (Figura 1). La RFA es la región de la radiación solar entre 400 y 700 nm.

¿Por qué las hojas son verdes?

Es increíble, pero menos del 5 % de la energía que emite el sol se utiliza en la fotosíntesis. En las plantas, el proceso de fotosíntesis se desarrolla en los cloroplastos de las células vegetales. Este órgano contiene el pigmento llamado clorofila (pigmento verde) que se encarga de absorber la luz del sol. Las plantas contienen tanto clorofila a, que absorbe principalmente luz roja y violeta, como la clorofila b, que absorbe luz roja y azul.

Ambos tipos de clorofila reflejan la luz verde, este es el motivo de por qué las hojas son verdes. La clorofila b y los carotenoides (otro pigmento en los cloroplastos) son pigmentos accesorios. Los cloroplastos, que contienen la clorofila, están en membranas llamadas tilacoides. La ecuación general de la fotosíntesis es:



6CO2 + 6H2O + energía → C6H12O6 + 6O2

Propiedades de la materia

La masa
Hemos definido como materia todo aquello que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio. En el sistema métrico, las unidades utilizadas para medir la masa son, normalmente, los gramos, kilogramos o miligramos. Aunque la unidad fundamental de masa es el kilogramo, el sistema de múltiplos y submúltiplos se estableció a partir del gramo:
1 Kilogramo (Kg) = 1000 gramos (103 g) y 1 miligramo (mg) = una milésima de gramo (10-3 g).




El volumen

Es la cantidad de espacio que ocupa un cuerpo.
El volumen es una magnitud física derivada. La unidad para medir volúmenes en el Sistema Internacional es el metro cúbico (m3) que corresponde al espacio que hay en el interior de un cubo de 1 m de lado. Sin embargo, se utilizan más sus submúltiplos, el decímetro cúbico (dm3) y el centímetro cúbico (cm3). Sus equivalencias con el metro cúbico son:
1 m3 = 1 000 dm3
1 m3 = 1 000 000 cm3
Para medir el volumen de los líquidos y los gases también podemos fijarnos en la capacidad del recipiente que los contiene, utilizando las unidades de capacidad, especialmente el litro (l) y el mililitro (ml). Existe una equivalencias entre las unidades de volumen y las de capacidad:
1 l = 1 dm3 1 ml= 1 cm3



El peso

En física clásica, el peso es una medida de la fuerza gravitatoria que actúa sobre un objeto.1​ El peso equivale a la fuerza que ejerce un cuerpo sobre un punto de apoyo, originada por la acción del campo gravitatorio local sobre la masa del cuerpo. Por ser una fuerza, el peso se representa como un vector, definido por su módulo, dirección y sentido, aplicado en el centro de gravedad del cuerpo y dirigido aproximadamente hacia el centro de la Tierra. Por extensión de esta definición, también podemos referirnos al peso de un cuerpo en cualquier otro astro (Luna, Marte,...) en cuyas proximidades se encuentre.





La densidad

La densidad de una sustancia es el cociente entre la masa y el volumen:
Densidad = Masa/Volumen d = m/V
La masa y el volumen son propiedades generales o extensivas de la materia, es decir son comunes a todos los cuerpos materiales y además dependen de la cantidad o extensión del cuerpo. En cambio la densidad es una propiedad característica, ya que nos permite identificar distintas sustancias. Por ejemplo, muestras de cobre de diferentes pesos 1,00 g, 10,5 g, 264 g, ... todas tienen la misma densidad, 8,96 g/cm3.




Resumen del trabajo / Semana #2

Introducción del Tema: La materia

Conceptos relevantes del tema.
  • Materia: es todo lo que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio.
  • Un átomo: es la menor cantidad de un elemento químico que tiene existencia propia y puede entrar en combinación. Está constituido por un núcleo, en el cual se hallan los protones y neutrones y una corteza, donde se encuentran los electrones. Cuando el número de protones del núcleo es igual al de electrones de la corteza, el átomo se encuentra en estado eléctricamente neutro.

  • Las sustancias que conforman la materia se pueden clasificar en elementos, compuestos y mezclas .
  • Sustancia: Es una porción de materia de composición química definida
  • Los elementos: son sustancias que están constituidas por átomos iguales, o sea de la misma naturaleza. Por ejemplo: hierro, oro, plata, calcio, etc. Los compuestos están constituidos por átomos diferentes.
  • Compuesto: Es un agregado de moléculas de la misma especie.
  • Molécula: Es la mínima cantidad que se puede obtener de un compuesto que conserva sus mismas propiedades. Las moléculas pueden ser de dos tipos; Homonuclear y Heteronuclear.

  • Homonuclear: Son moleculas formadas por dos o más átomos iguales.
  • Heteronuclear: Son aquellas formadas por dos o más átomos diferentes.
  • Las mezclas se obtienen de la combinación de dos o más sustancias que pueden ser elementos o compuestos. En las mezclas no se establecen enlaces químicos entre los componentes de la mezcla. Las mezclas pueden ser homogéneas o heterogéneas.
  • Las mezclas homogéneas son aquellas en las cuales todos sus componentes están distribuidos uniformemente, es decir, la concentración es la misma en toda la mezcla, en otras palabras en la mezcla hay una sola fase. Ejemplos de mezclas homogéneas son la limonada, sal disuelta en agua, etc. Este tipo de mezcla se denomina solución o disolución.
  • Las mezclas heterogéneas son aquellas en las que sus componentes no están distribuidos uniformemente en toda la mezcla, es decir, hay más de una fase; cada una de ellas mantiene sus características. Ejemplo de este tipo de mezcla es el agua con el aceite, arena disuelta en agua, etc; en ambos ejemplos se aprecia que por más que se intente disolver una sustancia en otra siempre pasado un determinado tiempo se separan y cada una mantiene sus características.


Clasificación de la Química.

  • Química orgánica: estudia los compuestos que contienen átomos con enlaces carbono/hidrógeno, como los hidrocarburos, los polímeros o las proteínas. Abarca todos los elementos naturales y los tejidos orgánicos. Nos proporciona soluciones para mejorar nuestra calidad de vida en ámbitos como la higiene o la salud.

  • Química inorgánica: estudia la formación, composición, estructura y reacciones químicas de los elementos y compuestos inorgánicos, es decir, aquellos que no contienen enlaces de carbono/hidrógeno, como son los metales, los minerales o los materiales cerámicos. Por ejemplo, la fibra óptica, el hormigón o los chips electrónicos son aplicaciones de la química inorgánica.

  • Bioquímica: Estudia las sustancias presentes en los organismos vivos, como plantas, animales, microorganismos o seres humanos.

  • Química-física: estudia la materia y sus transformaciones mediante la aplicación de conocimientos físicos como el movimiento, el tiempo, la energía, las fuerzas, etc.

  • Química analítica: tiene como finalidad el estudio de la composición química de un material o muestra, mediante diferentes métodos de laboratorio.

  • Ingeniería química: rama de la ingeniería que se encarga del desarrollo de procesos industriales para llevar a cabo las transformaciones químicas y físicas de la materia y del diseño de nuevos materiales cuya elaboración requiere de sofisticadas transformaciones físicas y químicas de la materia.

  • Astroquímica: estudia la composición de los elementos materiales que se encuentran en el universo, como estrellas, planetas o cometas.

  • Electroquímica: analiza la relación existente entre las reacciones químicas y la electricidad.

  • Química farmacéutica: Estudio de moléculas y su síntesis para desarrollar medicamentos con el objetivo de combatir o paliar enfermedades.

  • Química medioambiental: estudia los procesos químicos que tienen lugar en el medio ambiente (en el suelo, el agua de mares, ríos, lagos y océanos y en la atmósfera…), así como el impacto de las actividades humanas sobre nuestro entorno.
Cambios de estado de la Materia


Los cambios de estado progresivos se producen cuando se aplica calor a los cuerpos y son: sublimación progresiva, fusión y evaporación. 

 Sublimación progresiva: Este cambio se produce cuando un cuerpo pasa del estado sólido al gaseoso directamente. Ejemplo: sublimación del yodo, sublimación de la naftalina. 

Fusión: Es el paso de una sustancia, del estado sólido al líquido por la acción del calor. La temperatura a la que se produce la fusión es característica de cada sustancia. Por ejemplo, la temperatura a la que ocurre la fusión del hielo es 0º C. La temperatura constante a la que ocurre la fusión se denomina Punto de Fusión. A esta temperatura existe un equilibrio entre el estado cristalino de alta ordenación y el estado líquido más desordenado. 

Evaporación: Es el paso de una sustancia desde el estado líquido al gaseoso. Este cambio de estado ocurre normalmente a la temperatura ambiente, y sin necesidad de aplicar calor. Bajo esas condiciones, sólo las partículas de la superficie del líquido pasarán al estado gaseoso, mientras que aquellas que están más abajo seguirán en el estado inicial.

Cambios de estado regresivos 
Los cambios de estado regresivos son aquellos que se producen cuando los cuerpos se enfrían. Se reconocen 3 tipos: Sublimación regresiva, solidificación y condensación. 

Sublimación regresiva: Es el cambio de estado que ocurre cuando una sustancia gaseosa se vuelve sólida, sin pasar por el estado líquido. 

Solidificación: Es el paso de una sustancia desde el estado líquido al sólido. Este proceso ocurre a una temperatura característica para cada sustancia denominada punto de solidificación y que coincide con su punto de fusión. 

Condensación: Es el cambio de estado que se produce en una sustancia al pasar del estado gaseoso al estado líquido. La temperatura a la que ocurre esta transformación se llama punto de condensación y corresponde al punto de ebullición. 

La energía
La energía es la capacidad que poseen los cuerpos para poder efectuar un trabajo a causa de su constitución (energía interna), de su posición (energía potencial) o de su movimiento (energía cinética). Es una magnitud homogénea con el trabajo, por lo que se mide en las mismas unidades, es decir en julios en el Sistema Internacional. Según la forma o el sistema físico en que se manifiesta, se consideran diferentes formas de energía: térmica, mecánica, eléctrica, química, electromagnética, nuclear, luminosa, etc.
Aunque la energía puede cambiar de forma en los procesos de conversión energética, la cantidad de energía se mantiene constante conforme con el principio de conservación de la energía que establece que la energía ni se crea ni se destruye, sólo se transforma". Por consiguiente, la energía total de un sistema aislado se mantiene constante y en el universo no puede existir creación o desaparición de energía, sino transferencia de un sistema a otro o transformación de energía de una forma a otra.
La energía es la consecuencia de la actuación mediante interacciones o intercambios de los cuatro tipos de fuerzas fundamentales de la naturaleza: gravitatoria, electromagnética, nuclear fuerte y nuclear débil.

















miércoles, 23 de enero de 2019

Química Inorgánica / Semana #1


Concepto: 
Se encarga del estudio integrado de la formación, composición, estructura y reacciones químicas de los elementos y compuestos inorgánicos (por ejemplo, ácido sulfúrico o carbonato cálcico); es decir, los que no poseen enlaces carbono-hidrógeno, porque éstos pertenecen al campo de la química orgánica. Dicha separación no es siempre clara, como por ejemplo en la química organometálica que es una superposición de ambas.
Antiguamente se definía como la química de la materia inorgánica, pero quedó obsoleta al desecharse la hipótesis de la fuerza vital, característica que se suponía propia de la materia viva que no podía ser creada y permitía la creación de las moléculas orgánicas.
Se suelen clasificar los compuestos inorgánicos según su función en ácidos, bases, óxidos y sales, y los óxidos se les suele dividir en óxidos metálicos (óxidos básicos o anhídridos básicos) y óxidos no metálicos (óxidos ácidos o anhídridos ácidos).

Historia 
Antiguamente se definía como la química de la materia inorgánica, pero quedó obsoleta al desecharse la hipótesis de la fuerza vital, característica que se suponía propia de la materia viva que no podía ser creada y permitía la creación de las moléculas orgánicas.Se suele clasificar los compuestos inorgánicos según su función en ácidos, bases, óxidossales, y los óxidos se les suele dividir en óxidos metálicos (óxidos básicos o anhídridos básicos) y óxidos no metálicos (óxidos ácidos o anhídridos ácidos).
El término función se les da por que los miembros de cada grupo actúan de manera semejante.
El término anhídrido básico se refiere a que cuando un óxido metálico reacciona con agua generalmente forma una base, mientras que los anhídridos ácidos generalmente reaccionan con agua formando un ácido.
Al ver una fórmula, generalmente lo podemos ubicar en uno de estos grupos.
  1. Ácidos cuando observamos el símbolo del hidrógeno al extremo izquierdo de la fórmula, como HCl (ácido clorhídrico).
  2. Bases cuando observamos un metal al principio de la fórmula unido al anión hidróxilo (OH-) al final, como NaOH (hidróxido de sodio).
  3. Óxidos a los compuestos BINARIOS del oxígeno, (ojo, debe ser binario contener sólo dos elementos en la fórmula, uno de ellos es el oxígeno que va escrito su símbolo al extremo derecho. Óxido metálico cuando es un metal el que se enlaza al oxígeno ( óxidos metálicos binarios), como Fe2O3 (óxido férrico). Óxido no metálico cuando es un no-metal el enlazado al oxígeno, como CO ( monóxido de carbono).
  4. Sales son aquellas que están formadas por un metal y un anión que no es ni óxido ni hidróxido, como el NaCl (cloruro sódico)

Como excepción está que el ion amonio (NH4+) puede hacer la función de un metal en las sales, y también se encuentra en las disoluciones de amoníaco en agua, ya que no existe el compuesto hidróxido amonico, NH4OH, ni ha sido detectado en ningún sistema mediante condiciones especiales.