Alzheimer en personas adultas de 65 a 70 años en la gestión 2023 Hospital sacaba Cochabamb, Apuntes de Biología

¡Descarga Alzheimer en personas adultas de 65 a 70 años en la gestión 2023 Hospital sacaba Cochabamb y más Apuntes en PDF de Biología solo en Docsity! QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- Escuela Universitaria de Ciencias de la Salud Universidad Nacional de San Juan Año: 2018 Página | 1 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- Unidad Nº1 “Conceptos Generales” Materia: Es todo aquello que ocupa un espacio y posee una masa, es decir que es todo aquello que puede verse, tocarse y sentirse. Ejemplo: • El aire que respiras, • El oxígeno que inhalas, • El agua que bebes. Cuerpo: Es una porción limitada de materia. Todo cuerpo tiene límites reales y peso Ejemplo: • El pizarrón • Un trozo de tiza • Una silla. Sustancia: Es cada una de las clases especiales de materia Ejemplo: • Madera • Hierro • Vidrio. Energía: Es la capacidad de un cuerpo de producir transformaciones en sí mismo o en otros cuerpos. La energía se presenta bajo numerosas formas como energía cinética, energía potencial, energía calórica, etc. Ejemplo: • Calor • Luz • Electricidad. PROPIEDADES DE LA MATERIA Las cualidades de las sustancias se conocen como propiedades, estas se pueden dividir en dos grande grupos: PROPIEDADES DE LA MATERIA 2) Intensivas y Extensivas 1) Físicas y Químicas Página | 2 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- La densidad es una propiedad física importante de la materia. Es la medida de cuánta masa hay contenida en una unidad de volumen. Se expresa mediante la fórmula: volumen masa =δ Donde δ es la de densidad, m la masa y V el volumen. Esta relación no depende de la cantidad de materia. Ejemplo: La densidad del agua, por ejemplo, es de 1 gr/cm3. Esto significa que si tomamos 1 cm3 de agua, tendrá una masa de 1 gramo. 2-b) PROPIEDADES EXTENSIVAS o GENERALES: Las propiedades Extensivas o Generales son aquellas propiedades que Si dependen de la cantidad de materia. Estas propiedades las poseen todas las sustancias de manera general. “Las propiedades extensivas no sirven para identificar un tipo determinado de materia” Ejemplo: • peso, • masa y • volumen. Si un recipiente contiene 1 litro de agua y otro 10 litros de agua, es posible comprobar que la cantidad de agua en el segundo recipiente tiene mayor peso y volumen. Ejemplo resuelto: El suero fisiológico es una disolución de NaCl en agua cuya densidad es 1,005g/mL. Si se tiene un sachet de 500 mL de suero fisiológico, cuantos gramos de tendría? volumen masa =δ Despejando la masa, se tiene que m = δ x V m = 1,005 g/mL x 500 mL = 502,5 g de leche Desafío: Una muestra de 44,65 g de cobre tiene un volumen de 5 cm3 ¿Cuál es la densidad del cobre? Desafío: Identifique si las siguientes propiedades son extensivas o intensivas: a. La temperatura a la cual se derrite el hielo; b. El color del cloruro de níquel c. la energía producida cuando se quema la gasolina; d. la dureza del hormigón e. peso de una roca Página | 5 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- ATENCION! La masa y el volumen son propiedades extensivas. Ninguna de las dos, tomadas independientemente, nos serviría para identificar la materia que compone un sistema material. El cociente: masa/volumen conocido como densidad es una propiedad intensiva que resulta útil para identificar materiales. ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LA MATERIA Todas las clases de materia que existen pueden encontrarse ordinariamente en tres estados físicos diferentes. Definimos estado físico como la capacidad para conservar una forma y un volumen dado. Estos estados de la materia son: Sólido, Líquido y Gaseoso, y se denominan estados de agregación de la materia. El estado de agregación en que se presenta una sustancia depende del tipo de material, de la temperatura y de la presión. Por ejemplo variando las condiciones de presión y temperatura, el agua puede encontrarse en cualquiera de los tres estados. Cada uno de estos estados tiene características físicas propias que permiten diferenciarlos. El estudio de las características de los estados de agregación se puede profundizar teniendo en cuenta la teoría cinético-molecular. Los principios básicos de esta teoría son los siguientes: 1.- La materia está compuesta por partículas discretas, extraordinariamente pequeñas llamadas moléculas 2.- Estas moléculas están dotadas de energía cinética y por lo tanto poseen movimiento 3.- La energía cinética depende exclusivamente de la temperatura. A mayor temperatura, mayor energía cinética de las moléculas ESTADOS DE AGREGACIÓN de LA MATERIA • Presentan forma propia. • Tiene Volumen propio • Prevalecen las fuerzas de atracción. • No se comprimen Sólidos • No presentan forma propia, adoptan la forma del recipiente. • Tienen Volumen propio • Las fuerzas de atracción son débiles. • Se comprimen muy poco Líquidos • Carecen de forma propia. • Se adaptan al volumen del recipiente que los contiene. • Prevalecen las fuerzas de repulsión. • Se comprimen con facilidad. Gaseoso Página | 6 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- 4.- Las moléculas están dotadas de campos de fuerza, de manera que cada una de ellas ejerce una atracción sobre las restantes La fuerza de atracción que tiende a aproximar una molécula a las otras recibe el nombre de fuerza de cohesión. Por otro lado, debido a los choques que se producen entre las moléculas como consecuencia de su movimiento, se manifiesta una fuerza contraria a la cohesión que es la fuerza de repulsión. ESTADO SÓLIDO: Se caracteriza por fuerzas de cohesión grandes, mucho mayores que las de repulsión. Como consecuencia, los espacios intermoleculares son mínimos, el orden es perfecto y las partículas se mantienen en posiciones rígidas. Los sólidos poseen volumen propio. Las moléculas, átomos o iones ocupan posiciones específicas en una estructura tridimensional. Cada partícula posee energía cinética suficiente como para vibrar alrededor de una posición de equilibrio pero no le permite el desplazamiento desde esa posición. La libertad de movimiento molecular es muy restringida, no pueden fluir. Los sólidos poseen forma propia. Ejemplo: Si consideramos un sólido cristalino cuyos iones se encuentran ordenados en el espacio, podemos representarlo con el siguiente esquema: Cada ion tiene una posición fija en el espacio. Esto le confiere forma y volumen propio .En esa posición fija, cada partícula (molécula, átomo o ion) vibra sin cesar. Los sólidos cristalinos poseen una estructura ordenada, pueden formar cristales gigantes. ESTADO LÍQUIDO: Se caracteriza por el equilibrio entre las fuerzas de cohesión y de repulsión. El orden de las partículas es inferior al del sólido y de corto alcance. Se forman pequeños grupos de partículas debido a las fuerzas de cohesión presentes. El orden aumenta cuando se disminuye la temperatura a valores próximos a la congelación porque disminuye la energía cinética. Toda molécula de un líquido se encuentra dentro del campo de atracción de las moléculas vecinas. Los espacios intermoleculares son mayores que en el estado sólido. El valor de energía cinética es tal que no permite que las moléculas abandonen el campo de atracción de las restantes, pero es lo suficientemente elevada como para que las mismas puedan desplazarse, cambiando constantemente de vecinas. Esto se traduce, en que el volumen de un líquido no cambia pero si la forma, (dada por el recipiente que contiene el líquido) y por consiguiente los líquidos pueden fluir. Cuando se hallan en reposo presentan una superficie plana horizontal, límite bien definido pero sin rigidez. Las moléculas de un líquido poseen los tres grados de libertad, vibración, traslación y rotación, pero atenuados. ESTADO GASEOSO: Página | 7 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- SISTEMAS MATERIALES Es evidente que es imposible estudiar en forma simultánea todo lo que nos rodea. Necesitamos aislar de modo real o imaginario un conjunto de objetos o una fracción para su estudio detenido y minucioso. Cada una de estas porciones del Universo presenta una organización más o menos compleja y constituye diferentes sistemas. Ya sea que se encuentren en estado sólido, líquido o gaseoso, dichas fracciones se caracterizan por ocupar un lugar en el espacio y por estar dotadas de masa. Esto determina que las porciones mencionadas, cuando son sometidas a un estudio experimental, reciben la denominación de Sistemas Materiales. Así por ejemplo, un sistema material para un químico es una reacción que se realiza en un Erlenmeyer,… Los sistemas materiales se pueden clasificar según dos criterios: 1- Según el intercambio con el medio ambiente: La clasificación de los sistemas materiales en abiertos, cerrados y aislados, obedece a hechos observables en la superficie de contacto entre el sistema y el medio, es decir al intercambio entre el sistema y el medio ambiente. SISTEMAS ABIERTOS: Son aquellos que intercambian materia y energía con el medio ambiente. SISTEMAS CERRADOS: Son aquellos que solo intercambian energía con el medio ambiente. EBULLICIÓN. Transformación de todas las partículas del líquido en vapor por la acción del calor aplicado. En cambio ocurre a una temperatura especial para cada sustancia a la cual se produce la ebullición y la conocemos como punto de ebullición. Ejemplos: El agua tiene su punto de ebullición a los 100º C, alcohol a los 78º C. (el término hervir es una forma común de referirse a la ebullición). Sistema material es toda porción del Universo dotado de masa que se aísla en forma real o Un organismo vivo es un sistema abierto que intercambia materia y energía con su entorno. Ejemplos de ellos son el cuerpo humano y las células. Estos obtienen energía porque captan combustibles del entorno (Glucosa), y extraen energía de su oxidación disipando la energía que no ocupan como calor. Ejemplos de Sistema cerrado es una compresa de frío para tratar las lesiones de los atletas, también una lamparita encendida. Página | 10 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- SISTEMAS AISLADOS: Son aquellos que no intercambian ni materia ni energía con el medio ambiente. Resumiendo: 2- Según su constitución: En la clasificación de los sistemas materiales en sistemas homogéneos y sistemas heterogéneos, se atiende a la constitución y propiedades en el interior de cada sistema. Los sistemas homogéneos y heterogéneos serán establecidos mediante el microscopio óptico habitual en laboratorios químicos y biológicos, con este aparato se visualizan hasta 10-4 cm (0,0001 cm). SISTEMAS HETEROGÉNEOS: Son aquellos que poseen propiedades intensivas diferentes en dos o más puntos del sistema; presentando superficies de discontinuidad (interfases), es decir presenta dos o más fases que pueden ser evidentes a simple vista o bien con ayuda de un microscopio óptico. Los sistemas materiales heterogéneos pueden ser: DISPERSIONES GROSERAS: Son aquellas en las cuales se puede distinguir, a simple vista o con ayuda de un microscopio común, las partículas dispersas. Las partículas que forman la fase dispersa tienen un tamaño superior a 1000 Å. Una buena aproximación a un sistema aislado es el café caliente en el interior de un termo sellado. No se escapa vapor de agua y, al menos durante un tiempo, no se transfiere calor a los alrededores. Página | 11 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- DISPERSIONES COLOIDALES: Son aquellas en las cuales no se puede distinguir los componentes, a simple vista o con ayuda de un microscopio común. Las partículas que forman la fase dispersa poseen un diámetro entre 10 y 1000Å. Estas partículas pueden ser detectadas mediante un ultramicroscopio. SEPARACIÓN DE FASES (SISTEMAS HETEROGÉNEOS): Las distintas fases de un sistema heterogéneo se pueden separar por varios procedimientos físicos de separación llamados métodos de separación de fases. a) Tamizado: Se aplica a sistemas formados por dos fases sólidas granuladas, donde los gránulos de una fase tienen diferente tamaño que los gránulos de la otra fase. b) Levigación: En agua separa sólidos de distinto densidad. Los más pesados van al fondo y los más livianos flotan. c) Sedimentación: Se aplica a sistemas formados por una fase sólida pulverizada que se encuentra en suspensión en una fase líquida. d) Centrifugación: Se aplica sistemas formados por una fase líquida y una fase sólida en suspensión e) Decantación : Se aplica a sistemas formados por dos fases líquidas (no miscibles) Ejemplos: a) Un recipiente con agua, arena, y corchos. b) Un recipiente cerrado con vapor de agua, agua, y sal Fases: 3 Agua, arena y corchos Componentes: 3 Agua, arena y corchos Fases: 3 Vapor de Agua, solución salina y sal solida Componentes: 2 Agua y sal Ejemplos: a) La leche observada con un microscopio b) La sangre con un microscopio muestra muestra heterogeneidad: suero y gotitas de grasa. heterogeneidad: suero , glóbulos rojos, plaquetas, etc. Página | 12 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- a) Destilación: Se pueden separar líquidos por su diferencia en los puntos de ebullición. La destilación se llama fraccionada cuando hay muchos componentes, como en el caso del petróleo, que se fracciona en gas, nafta, kerosene, gasoil, fueloil, etc. b) Evaporación: Se evapora el solvente volátil, por ejemplo la separación de la sal de agua en una salmuera. c) Cristalización: Se provoca la separación de uno de los componentes disminuyendo su solubilidad, a veces disminuyendo la temperatura. RESUMIENDO: Separación de fases SISTEMAS HETEROGÉNEOS Sustancias Puras (SISTEMAS HOMOGENEOS) Soluciones (SISTEMAS HOMOGENEOS) Fraccionamiento de fases Sustancias Puras (SISTEMAS HOMOGENEOS) Desafío 1: Dado el siguiente sistema: agua-aceite-cuarzo a) ¿Es homogéneo o heterogéneo? b) ¿Cuáles son sus componentes? c) ¿Cuántas fases hay y cuáles son? Desafío 2: Te animas a dibujar el sistema planteado en el desafío 1? Desafío 3: Te animas a proponer: a) Un sistema homogéneo con tres componentes. b) Un sistema trifásico con un solo componente. c) Un sistema trifásico con dos componentes Desafío 4: Indicar cuáles de las sustancias que se mencionan es un elemento, una solución o una sustancia pura compuesta: a) agua salada b) bronce c) oxígeno (O2) d) aire e) nitrógeno (N2) f) dióxido de carbono (CO2) Página | 15 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- EJERCITACION N° 1 1.- Diga si a continuación se describen cambios físicos o químicos: a) Una cucharada de sal de mesa se disuelve en un plato de sopa. b) El crecimiento de las plantas depende de la energía solar en un proceso llamado fotosíntesis. c) Cambio de posición de un objeto. d) Cocinar una milanesa. e) Se calienta azufre en polvo, primero funde y luego arde. f) La solidificación de una sustancia que es líquida. 2.- Las siguientes propiedades fueron determinadas para un trozo de Fe. Indicar cuáles son intensivas y cuáles son extensivas: • Masa: 40 g, δ= 7,8 g/cm3, • Color: grisáceo, • Punto de fusión: 1535 °C, • Volumen: 5,13 cm3, • Se oxida en presencia de aire húmedo, • Es insoluble en agua. 3.- El punto de fusión de una sustancia es de -90 °C y su temperatura de ebullición de 50 °C. Indique cual es la incorrecta: a) A temperatura ambiente la sustancia se encuentra en estado líquido. b) A -120 °C la sustancia se encuentra en estado sólido. c) A -50 °C la sustancia se encuentra en estado sólido. d) A 110 °C la sustancia se encuentra en estado gaseoso. 4.-Lea atentamente el siguiente listado de caracteres de los estados de la materia y coloque en el paréntesis la letra que le corresponde: A: estado sólido, B: estado líquido, C: estado gaseoso ( ) Predominio de las fuerzas de cohesión ( ) Volumen constante y forma variable ( ) Partículas (moléculas, átomos o iones) distribuidos ordenadamente ( ) Volumen y forma variada Desafío 5: Se tiene una mezcla de 25 g de azufre, 15 g de cuarzo (un óxido de silicio), 50 g de limaduras de hierro y 50 cm3 de agua (densidad del agua 1g/cm3) en un recipiente. Indicar: a) ¿Cuáles son sustancias simples y cuáles sustancias compuestas? b) ¿La mezcla es homogénea o heterogénea? c) ¿Cómo podrían separarse las limaduras de hierro del resto de la mezcla? ¿En qué se basa la separación? d) ¿Cuantos gramos de agua se tienen en el sistema? e) ¿Cuantos gramos tiene la mezcla? Página | 16 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- ( ) Predominio de las fuerzas de repulsión intermoleculares ( ) Movimiento vibratorio de las moléculas en un sitio fijo ( ) Moléculas dotadas de gran cantidad de energía cinética ( ) Forma y volumen constante. 5.-Clasifica cada uno de las siguientes sustancias como un elemento o un compuesto: a) Hidrógeno (H2) b) Agua (H2O) c) Oro (Au) d) Azúcar (C12O6H12) e) Hierro (Fe) f) Magnesio (Mg) g) Fosfato de potasio (K3PO4) h) Nitrógeno gaseoso (N2) 5.- Marque lo correcto a) Un sistema con dos componentes líquidos debe ser homogéneo. b) Un sistema con varios componentes diferentes debe ser heterogéneo c) Un sistema con un sólo componente puede ser heterogéneo. d) El agua está formada por la sustancia oxígeno y la sustancia hidrógeno en iguales cantidades. 6.- Las siguientes proposiciones se refieren a un sistema formado por tres trozos de hielo flotando en una solución acuosa de sal (cloruro de sodio). Marcar la correcta: a) El sistema tiene tres componentes. b) El sistema tiene cinco componentes. c) Los componentes se separan por evaporación más destilación. d) El sistema es homogéneo. 7.- Se tiene azúcar y sal disueltos totalmente en agua, Marque la incorrecta. a) La densidad de la solución es igual en todas las porciones del sistema. b) El sistema está constituido por más de una sustancia. c) El sistema tiene una sola fase y dos componentes. d) El sistema tiene tres sustancias puras compuestas. 8.- Nombrar un sistema heterogéneo formado por: a) Una fase líquida y una sólida. b) Dos fases sólidas y una líquida. c) Dos fases líquidas. 9.- Indicar cuáles de las sustancias que se mencionan son un elemento, una solución o una sustancia pura compuesta: a) agua salada b) bronce c) oxígeno d) aire Página | 17 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- LOS ELEMENTOS DE LA VIDA Todos los seres vivos están constituidos, cualitativa y cuantitativamente por los mismos elementos químicos. De todos los elementos que se hallan en la corteza terrestre, sólo unos 25 son componentes de los seres vivos Esto confirma la idea de que la vida se ha desarrollado sobre unos elementos concretos que poseen unas propiedades físico-químicas idóneas acordes con los procesos químicos que se desarrollan en los seres vivos. Se denominan elementos biogénicos o bioelementos a aquellos elementos químicos que forman parte de los seres vivos. Atendiendo a su abundancia (no importancia) se pueden agrupar en tres categorías: Según su abundancia se pueden clasificar en tres grupos. 1. BIOELEMENTOS PRIMARIOS: C, H, O, N. Son los más abundantes en los seres vivos, representan un 99,3 % del total de los átomos del cuerpo humano, de estos cuatro los más abundantes son el hidrogeno y el oxígeno porque hacen parte de la biomolécula agua. 2. BIOELEMENTOS SECUNDARIOS: Ca, P, K, S, Na, Cl, Mg, Fe. Todos ellos minerales, constituyen 0,7 % del total de los átomos del cuerpo humano. 3. OLIGOELEMENTOS: Mn, I, Cu, Co, Zn, F, Mo, Se y otros. Se presentan solo en trazas o en cantidades realmente muy pequeñas, pero a pesar de la mínima cantidad su presencia es esencial para el correcto funcionamiento del organismo. La ausencia de estos oligoelementos determina enfermedades carenciales. Otro criterio de clasificación es la función que desempeñan en el organismo y se pueden agrupar de acuerdo con las funciones en: 1. PLÁSTICA O ESTRUCTURAL: C, H, O, N, P, S. Hacen porte de la estructura del organismo. Músculos piel, etc. 2. ESQUELÉTICA: Ca, Mg, P, F. Si. Encargados de dar rigidez; hacen parte del armazón del organismo (huesos, dientes, cartílagos). 3. ENERGÉTICA: C, H, O, P. Son parte fundamental de moléculas con alto contenido de energía ATP, AcetilCoA, Creatina fosfato, fosfoenol pirúvico etc. 4. CATALÍTICA: Fe, Co, Cu, I, Se, Mg, Mn, Mo; participan en las reacciones bioquímicas activando o haciendo parte del sitio activo de las enzimas para aumentar la velocidad de las reacciones. 5. OSMÓTICA: Na, Cl, K, mantienen y regulan la distribución adecuada del agua en los diferentes compartimentos intra y extracelulares.  Ag :es plata (Argentum)  C :es carbono (Carbo)  Fe :es hierro (Ferrum)  S: es azufre (Sulphurium)  Ca: es el calcio (Calx)  K:es el potasio (Kalium)  Na :es sodio (Natrium)  He :es Helio (Helios)  Cu :es cobre (Cuprum)  As: es arsénico (Arsenium)  Au: es el oro (Aurum)  P: es el fosforo (Phosphoros) Página | 20 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- ELEMENTOS IMPORTANTES Como dijimos anteriormente varios elementos químicos tienen gran importancia para los seres vivos. Por ejemplo: - el oxígeno (O) posibilita la vida en nuestro planeta - el calcio (Ca) da solidez y resistencia a nuestros huesos - el carbono (C) está presente en todas nuestras células - el sodio (Na),el potasio (K) y el cloro (Cl)son indispensables para el funcionamiento de las células nerviosas - el magnesio (Mg) la mayor parte se encuentra en los huesos y en los vegetales está presente en la clorofila (que interviene en la fotosíntesis) es una sustancia compleja de porfirina-magnesio. Varios elementos químicos son abundantes en la corteza terrestre, pero no están presentes en la misma proporción: ESTRUCTURA DEL ÁTOMO Hoy se sabe que los átomos tienen una estructura interna y están constituidos por partículas de menor tamaño. En 1911, Rutherford postuló que la mayor parte de la masa del átomo y toda su carga positiva, reside en una región muy pequeña, extremadamente densa, a la que llamó núcleo. La mayor parte del volumen total del átomo era espacio vacío en el que los electrones se movían alrededor del núcleo. La lista de partículas que constituyen el núcleo se ha vuelto larga y continúa creciendo desde la época de Rutherford, pero son tres las partículas fundamentales o partículas subatómicas que afectan el comportamiento químico: EL PROTÓN, EL NEUTRÓN Y EL ELECTRÓN. PARTÍCULAS SUBATÓMICAS FUNDAMENTALES Los átomos actualmente se dividen en dos partes importantes: el núcleo y la zona extra nuclear Elemento químico símbolo Abundancia Oxígeno O 46,6 % Silicio Si 27,7 % Aluminio Al 8,1 % Hierro Fe 5,0 % Calcio Ca 3,6 % Sodio Na 2,8 % Potasio K 2,6 % Magnesio Mg 2,1 % ÁTOMO: Es la menor porción de una sustancia pura atómica que puede reaccionar o combinarse químicamente para formar una molécula. He, Na, Al. MOLÉCULA: Es la porción más pequeña de una sustancia pura simple molecular o sustancia pura compuesta con existencia estable individual. H2O, Cl2, CO2, S8 Página | 21 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- NÚCLEO Los protones y neutrones en un átomo están localizados en una región central del átomo muy pequeña, llamada núcleo. El diámetro del núcleo es extremadamente pequeño en comparación con el diámetro total del átomo, de aquí que la mayor parte del átomo la constituye la región donde se hallan espaciados los electrones. Protones: (p+) Son partículas con carga positiva dotados de masa, se encuentran en el núcleo del átomo. Se representan como p+. Neutrones: (N) Son partículas que como su nombre lo indica no poseen carga eléctrica pero si presentan masa y también se ubican en el núcleo. Se representan como N. ZONA EXTRANUCLEAR Los electrones de un átomo están localizados en una región extranuclear (Niveles de energía), es decir que se encuentran fuera del núcleo. Electrones: (e-) Son partículas con carga negativa y una masa que se considera despreciable, se encuentran girando alrededor del núcleo (niveles de energía). Se representan como e-. Ejemplo: El átomo de Carbono Fo rm ad o Co nt ien e Átomo Núcleo Protones Neutrones Co nt ien e Niveles Electrones: + Página | 22 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- ISOTOPOS Existen átomos del mismo elemento que tienen el mismo número de protones y electrones. Sin embargo, los átomos de algún elemento no son completamente idénticos porque pueden tener distinto número de neutrones. Así surgen los isótopos, que son átomos del mismo elemento que tienen el mismo número atómico (Z) pero distinto número másico (A) y poseen distinto número de neutrones. Para diferenciar a los diferentes isótopos se coloca el número másico A como superíndice a la izquierda del símbolo químico. XA Ejemplo: todos los átomos del elemento magnesio (Mg) tienen 12 protones, pero algunos de estos átomos tienen 12 neutrones y otros 13 e incluso 14 neutrones. Estas diferencias hacen que sus masas sean Desafío 1: Dado el átomo de boro indique: a) Señale en el grafico las tres partículas subatómicas. b) Numero másico y numero atómico. c) Represente al átomo de boro con su símbolo A y Z Desafío 2: El átomo de flúor tiene 9 protones y 10 neutrones en su núcleo, indique: a) Número másico y número atómico. b) El símbolo del átomo de flúor, colocando también su A y Z. Desafío 3: Dado los siguientes átomos, indique: a) El número másico y el número atómico. b) El número de protones, electrones y neutrones. Desafío 4: Un átomo posee 21 electrones y 24 neutrones. ¿Con estos dos datos, podrías indicar el número atómico y el número másico del elemento? Cs 133 55 Kr84 36 Sb122 51 Página | 25 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- diferentes, pero no su comportamiento químico. Los tres isótopos del Mg tienen igual número atómico (Z) pero distinto número másico (A) Se los representa como: 24Mg, 25Mg, 26Mg. En la naturaleza, podemos encontrar varios isótopos de carbono. Los más frecuentes son el carbono 12, el carbono 13 y el carbono 14. Estos números indican el número másico para cada isótopo. El número atómico es siempre el mismo, ya que todos estos isótopos del carbono tienen 6 protones, y lo que varía entonces en cada uno de ellos es la cantidad de neutrones presentes en el núcleo: seis, siete y ocho, respectivamente. En la naturaleza, casi no existen elementos que no sean mezcla de isótopos; y aunque el número másico de cada isótopo es un número entero, el numero másico de la gran mayoría de los elementos es un numero fraccionario ya que el valor hallado corresponde siempre al promedio del numero másico de la mezcla isotópica. Isotopo Protones Electrones Neutrones C-12 C-13 C-14 Desafío Generalmente los isótopos no tienen nombres especiales, sino que se denotan dando el elemento y su número de masa correspondiente, por ejemplo los isotopos del helio son: 20Ne, 21Ne y 22Ne. ¿Cuántos neutrones tendrán cada isótopo del neón, sabiendo que en su núcleo hay 10 protones? Página | 26 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- MODELO ATÓMICO ACTUAL El átomo posee un núcleo, donde se localizan los protones y los neutrones que son las partículas subatómicas de mayor masa. En el núcleo se concentra prácticamente toda la masa del átomo. El núcleo de un átomo tiene un diámetro de aproximadamente 1.10-15 m, esto es, un tamaño aproximadamente 10.000 veces menor que el tamaño atómico. Los electrones se encuentran en la parte exterior del átomo, rodeando al núcleo, y se mueven en regiones definidas del espacio llamadas orbitales; los electrones son 1838 veces más livianos que los protones. Los electrones se mueven libremente alrededor del núcleo del átomo, lo que significa que poseen energía. Pero no todos tienen la misma energía, sino que se van agrupando en diferentes niveles energéticos. Las propiedades químicas y físicas de los átomos dependen de cómo se organizan o distribuyen los electrones alrededor del núcleo. Por lo tanto podemos decir que: • Los electrones se distribuyen en niveles energéticos a partir del núcleo, estos niveles energéticos se nombran con la letra n (ene) y se numeran desde el 1 (uno). Nivel: n=1 n=2 n=3 n=7 El más cercano al núcleo. (Menor Energía) El más alejado del núcleo. (Mayor Energía) p+, N Desafío 1: El hidrogeno tiene tres isotopos naturales, en el siguiente esquema se representan el protio, deuterio y tritio respectivamente. Conteste: a) Cuantos electrones tiene el protio y el tritio? b) Cuantos neutrones tiene cada uno? Indique el A y Z de cada uno. Desafío 2: Dado el esquema del átomo de litio responda: a) Cual es el número másico de cada uno de los átomos, complete en el recuadro. b) En que se diferencian los átomos, porque? Página | 27 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- Ejemplo: Se quieren distribuir los 6 electrones de un subnivel p ¿Cómo se colocan los electrones en los orbitales? - Entrada del primer electrón con un spin determinado (1). - El segundo electrón capaz de entrar en ese mismo subnivel entra en un orbital que esté vacío (2), antes de completar el primer orbital. - El tercer electrón entra en otro orbital que este vacío (3). - Después de que hay un electrón en cada orbital (subnivel semilleno) se comienza a completar los orbitales con electrones de spines opuestos (4,5,6) 4-REGLA DE LAS DIAGONALES: Regla nemotécnica que permite conocer el orden energético de los electrones .Los electrones ocupan los orbitales de forma que se minimice la energía del átomo. El orden que debemos seguir al asignar las configuraciones electrónicas de los elementos es el que se obtiene utilizando las reglas de las diagonales, se lee en forma de diagonal y resulta el siguiente orden: 1 1 2 1 2 3 1 2 3 4 5 6 Subnivel p: Subnivel p: Subnivel p: (semilleno) Subnivel p: (lleno) Página | 30 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- CONFIGURACIONES ELECTRÓNICAS DE LOS ELEMENTOS Se llama configuración electrónica de un elemento a la expresión simbólica de la distribución de los electrones en niveles y subniveles. Se simboliza con: 1-Un número que indica el nivel (n) 2-Una letra que representa el subnivel (s, p, d, f). 3-Un superíndice que indica el número de electrones en el subnivel. 4-La suma de todos los superíndices indica la cantidad total de electrones. Configuración Electrónica: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p6……………… Se debe señalar que el subnivel 4s posee menos energía que el 3d, y el 5s menos que el 4d; como los orbitales se llenan de acuerdo con estados de energía crecientes, estas alteraciones se deben tener en cuenta para escribir correctamente la configuración electrónica de los distintos elementos. Desafío 1: Dadas las siguientes configuraciones electrónicas: A: 1s22s22p63s23p4 B: 1s22s2 C: 1s22s22p6 Indicar: a) Numero de electrones en el último nivel. b) Numero de subniveles energéticos. c) Numero de niveles energéticos. Desafío 2: Cuatro elementos A, B, C y D tienen números atómicos 6, 9,13 y 19. a) Escribe la configuración electrónica de cada uno de ellos. b) Indique cantidad de electrones en el último nivel de cada uno de los elementos. c) Cuantos Protones y electrones tienen A, B, C y D? Ejemplos: el átomo de potasio posee tendrá 19 protones y 19 electrones por ser una estructura neutra. Como el potasio tiene 19 electrones, usando la regla de las Diagonales se puede hacer la Configuración electrónica: 1s22s22p63s23p64s1 Según se observa en la configuración electrónica, el átomo de potasio posee:  4 niveles energéticos (1,2,3 y4)  6 subniveles energéticos : 4 subniveles s y 2 subniveles p  1 electrón en el último nivel K39 19 Página | 31 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- Ejercitación N° 2 1- Indique el número de protones, neutrones y electrones en cada una de las siguientes especies. a) B11 5 b) Hg199 80 c) Hg200 80 2.- a) De los que siguen, ¿cuáles son isótopos del mismo elemento? Identifica a cada elemento. X X X XX 12 6 14 6 14 7 16 7 16 8 b) ¿Cuál de los cinco tipos de átomos tiene el mismo número de neutrones? 3-Consultando a la tabla periódica, completa el siguiente cuadro: Símbolo Nuclear Especificación Literal Z A N N° electrones N16 7 Iodo -128 82 207 Mg12 24 45 34 4-Indicar cuál de los siguientes datos corresponden a un isótopo del elemento 12 25X . a) p= 12, e=12, N=13 b) p=12, e=13, N=13 c) p=13, e=12, N=12 d) p=12, e=12, N=12 5-Cual de las siguientes configuraciones representa del átomo de S (Z=16). Marque lo correcto. a) 1s22s22p23s23p6 b) 1s22s22p63s24p4 c) 1s22s22p63s23p4 d) ninguna es correcta 6-El isótopo radiactivo yodo 131 se emplea para el tratamiento de cáncer de la tiroides y la medición de la actividad del hígado y el metabolismo de grasas. a) ¿Cuál es el número atómico de este isótopo? b) ¿Cuántos neutrones contienen los átomos de este isótopo? Página | 32 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- Unidad Nº 3: “Tabla Periódica” Aprendimos que los elementos son las sustancias puras atómicas de las que está hecha la materia. Muchos de los elementos tomaron nombres de planetas, lugares geográficos, figuras mitológicas, etc. y existen símbolos químicos que identifican a los elementos. A medida que se fueron descubriendo más y más elementos químicos, fue necesario organizarlos con algún tipo de sistema de clasificación. A finales del siglo XIX, los científicos reconocieron que ciertos elementos se parecían y comportaban en forma muy similar. En 1872, un químico ruso, D. Mendeleiev, ordenó 60 elementos conocidos en la época, en grupos con propiedades similares y los colocó en orden de masa atómica creciente. Actualmente, este ordenamiento de más de 110 elementos basado en el número atómico creciente se conoce como tabla periódica. PERÍODOS Y GRUPOS Cada hilera horizontal en la tabla se llama período y se numera de manera creciente de arriba hacia abajo, desde 1 hasta 7. Cada columna en la tabla periódica se denomina grupo y contiene una familia de elementos que tienen propiedades similares. Se numeran de manera creciente de izquierda a derecha. Los elementos de las dos primeras columnas de la izquierda y las últimas seis a la derecha constituyen los elementos representativos o elementos de los grupos principales. A estos grupos durante muchos años se les asignó los números IA-VIIIA para identificarlos. En el centro de la tabla periódica hay un bloque de elementos conocidos como elementos de transición que se los designa con la letra B. Un sistema de numeración más moderna asigna los números de 1 a 18 que van a través de toda la tabla. Página | 35 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- METALES, NO METALES, METALOIDES La tabla periódica posee una línea gruesa en zig-zag que separa los elementos en metales y no metales. Los de la izquierda de la línea son los metales, a excepción del hidrogeno, y los no metales son los de la derecha. Los metaloides son elementos que muestran propiedades típicas tanto de los metales como de los no metales. Son mejores conductores del calor y la electricidad que los no metales pero no tanto como los metales. En la tabla periódica, los metaloides (B, Si, Ge, As, Sb, Te, Po y At) se ubican en la línea gruesa que separa los metales de los no metales. En la siguiente tabla muestra la clasificación de metales y no metales. 2 3 B 3 11 Si 4 19 Ge As 5 37 Sb Te 6 55 56 57 72 At 7 87 88 89 104 105 58 71 90 103 A continuación se nombran algunas de las propiedades físicas y químicas de metales, no metales y gases nobles: Propiedades Metales No metales Gases nobles Son buenos conductores del calor y la electricidad Son malos conductores del calor y la electricidad Son malos conductores del calor y la electricidad Son sólidos a temperatura ambiente, a excepción del mercurio que es líquido. Algunos son sólidos (C,S..) , el bromo es líquidos y otros son gases (Cloro, oxigeno) Son todos gases a temperatura ambiente. Físicas Los encontramos como átomos, es decir como una sustancia pura Atómica: Na, Fe, Al ,Mg ,Cu ,Zn Los encontramos como moléculas, es decir como sustancias Puras Moleculares. Estas moléculas pueden ser: Biatómicas: Cl2, N2, O2, F2 , I2 ,H2, Br2. Moléculas Poliatómicas: S8, P4, O3. Los encontramos como Átomos, es decir como una Sustancia Pura Atómica: He, Ne, Ar ,Xe ,Kr ,Rn Forman iones positivos (Cationes) Forman iones negativos (Aniones) No Forman iones Químicas Se combinan fácilmente con el oxígeno para formar óxidos básicos Se combinan fácilmente con el oxígeno para formar óxidos ácidos. Se caracterizan por su inactividad química. Prácticamente no se combinan. METALES NO METALES Página | 36 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- ZONIFICACION DE LA TABLA Las cuatro regiones rectangulares de la tabla periódica reciben el nombre de bloques y, por razones relacionadas con la estructura atómica, están rotuladas como s, p, d y f. 1-Los miembros del bloque “s” y del bloque “p” son denominados Elementos representativos Elemento representativos del Bloque “s”: La distribución electrónica de los elementos termina en “s” • I A : Metales Alcalinos , terminan en ns1 • II A : Metales Alcalinos Térreos , terminan en ns2 Elemento representativos del Bloque “p”:La distribución electrónica de los elementos termina en “p” • III A : Grupo del Boro , terminan en np1 • IV A : Grupo del Carbono , terminan en np2 • V A : Grupo del Nitrógeno , terminan en np3 • VI A : Calcogenos , terminan en np4 • VII A : Halógenos , terminan en np5 2-Los miembros del bloque d, con la excepción de los elementos del Grupo 12 (el grupo del cinc) se denominan metales de transición. Estos elementos poseen un carácter de transición entre los metales fuertemente reactivos del bloque s y los metales menos reactivos a la izquierda del bloque p. Elemento representativos del Bloque “d”: La distribución electrónica de los elementos termina en “d” 3-Los miembros del bloque f, que se muestra debajo de la tabla principal, son los metales de transición interna, Elemento representativos del Bloque “f”: La distribución electrónica de los elementos termina en “f” ¿Cómo saber en qué grupo y período se encuentra un elemento? Para determinar en qué grupo y periodo se encuentra un elemento, debemos saber el número atómico (Z) de dicho elemento. Utilizando la configuración electrónica externa podemos determinar: Página | 37 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química-  ELECTROAFINIDAD O AFINIDAD ELECTRONICA. Los átomos con más de cuatro electrones en su último nivel mantienen una fuerte atracción de estos electrones con su núcleo. Por lo tanto para completar el octeto requieren liberar energía para captar un electrón. La energía liberada cuando un átomo en estado gaseoso adiciona un electrón se denomina energía de ionización. Cuando un átomo de un elemento en el estado gaseoso gana un electrón se forma una partícula llamada ión que posee un carga negativa (-) y denomina ANION. Este proceso puede representarse como: F (g) + 1e- → F- (g) + energía EA = 81 KJ/mol La electroafinidad, por lo general, disminuye al bajar por un grupo de la tabla periódica. Al avanzar a través de un periodo de izquierda a derecha la electroafinidad aumenta. En general la electroafinidad es baja para los metales y alta para los no metales. Es mínima en los metales alcalinos y se hace máxima para los halógenos. Los halógenos tienen los valores más altos de electroafinidad, es decir facilidad para ganar electrones, mientras que los gases nobles, que tienen subniveles externos s y p completos, no tienen tendencia a aceptar electrones., por lo tanto No tienen Electroafinidad.  Los átomos de los NO Metales tienen más de cuatro electrones y menos de ocho electrones en su último nivel y procuran ganar electrones para tener ocho electrones en dicha orbita y así adquirir estabilidad. El átomo de cloro por tener 7 electrones en su último nivel, puede ganar un electrón. Cuando adiciona un electrón en su último nivel , el átomo mantiene los 17 protones en su núcleo pero ahora tiene 18 electrones en sus niveles, por lo tanto ya no es eléctricamente neutro sino que presenta una carga negativa ya que el Z Z Los átomos que tienen en su último nivel 1,2 o 3 electrones (Metales) tienden a perder electrones, transformándose en Cationes. Página | 40 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- número de protones es menor que el número de electrones. El átomo neutro se convierte en una partícula con una carga negativa, la cual se denomina ION y como esa carga es NEGATIVA se lo llama ANION. Átomo de Cloro: Anión Cloro C.E. 1s2 2s2 2p6 3s23p5 1s2 2s2 2p6 3s23p6 Nivel de energía: 1(2e-) 2(8e-) 3 (7e-) 1 (2e-) 2 (8e-) 3 (8e-) ELECTRONEGATIVIDAD La electronegatividad mide la tendencia de un átomo a atraer hacia si los electrones de un enlace químico. Se refiere a la facilidad relativa que un átomo tiene para atraer los electrones cuando esta químicamente combinado con otro átomo en un enlace. La Electronegatividad NO tiene unidades y NO es una energía. La escala más conocida es la de Pauling, donde los valores de electronegatividad van de 0,7 para el Cesio, izquierda y abajo, hasta un máximo de 4 en el Flúor, arriba y a la derecha en la tabla. La electronegatividad, por lo general, disminuye al bajar por un grupo de la tabla periódica. Al avanzar a través de un periodo de izquierda a derecha la electronegatividad aumenta. En general la electronegatividad es baja para los metales y alta para los no metales. Es mínima en los metales alcalinos y se hace máxima para los halógenos. Z Z Ganar 1 e- Cl35 17 −135 17Cl Los átomos que tienen en su último nivel 5,6 o 7 electrones (No Metales) tienden a ganar electrones hasta llegar 8 electrones, convirtiéndose en Anión. Página | 41 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- Conclusión Anión (-) Catión (+) Carga Negativa, porque Gana e-. P+< e- Tienen un exceso de e- Carga Positiva, porque Pierde e-. P+> e- Tienen un defecto de e- Se puede transformar en Átomo Es eléctricamente neutro p+= e- Desafío 1: Dado cuatro elementos 8A, 15 B, 20C y 35D a) Escribir la configuración electrónica de cada uno. b) Indica si tienen tendencia de ganar o perder electrones. Clasifíquelos como metales y no metales. c) Escribir la configuración electrónica que queda después de ganar o perder electrones. d) Escribir el símbolo con la carga correspondiente. e) Indicar la cantidad de electrones, protones y neutrones del átomo neutro y del ion formado. Desafío 2: Si se tiene al átomo de potasio y el catión potasio, indique: a) La distribución electrónica de cada uno de ellos b) Numero de protones, electrones y neutrones del átomo neutro y del catión. c) ¿Cómo es el tamaño del átomo neutro respecto del catión? K39 19 +K39 19 Página | 42 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- 13-Con respecto a las propiedades periódicas del Magnesio 24 12Mg , seleccione la opción correcta: a) Presenta menor potencial de ionización que el metal alcalino del mismo periodo b) Presenta menor afinidad electrónica que el metal alcalino del mismo periodo c) Presenta mayor afinidad electrónica que el elemento Z=11 d) todas son correctas. 14-La electronegatividad: a) Aumenta en el periodo, cuando aumenta Z b) Disminuye en el grupo, al disminuir Z c) Disminuye en el periodo, cuando aumenta Z d) Aumenta en el periodo, cuando disminuir Z 15-En relación al Bario (grupo IIA, periodo 6) y al yodo (grupo VIIA, periodo 5), marque lo correcto: a) La Electronegatividad I ˂Ba b) El potencial de Ionización I ˂Ba c) La electronegatividad I ˃Ba d) El Radio Atómico I=Ba Página | 45 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- Unidad Nº 4: “Compuestos Inorgánicos I” El pequeño número de elementos que forman nuestro mundo se combina para producir materia en una variedad de formas que parece ilimitada. Solo tenemos que mirar la vegetación, los animales, los paisajes, las telas, los materiales de construcción y otras cosas a nuestro alrededor para apreciar la hermosa variedad de materiales del mundo. Una parte de la química es el análisis: el descubrimiento de cuáles elementos se han combinado para formar una sustancia. Otro aspecto de la química es la síntesis: el proceso de combinación de elementos para producir compuestos o la conversión de un compuesto en otro. Si los elementos son el alfabeto de la química, entonces los compuestos son sus obras, sus poemas y sus novelas. ¿Qué son los compuestos? Un compuesto es una sustancia eléctricamente neutra que consiste en dos o más elementos diferentes con sus átomos presentes en una proporción definida.  Un compuesto binario consiste solo en dos elementos. Por ejemplo, el agua es un compuesto binario, de hidrógeno y oxígeno, con dos átomos de hidrógeno por cada átomo de oxígeno. Cualquiera sea el origen del agua, tiene exactamente la misma composición; es más, una sustancia con una relación diferente de átomos no podría ser agua. Por ejemplo, el agua oxigenada (H2O2) tiene un átomo de hidrógeno por cada átomo de oxígeno. Los químicos dieron un gran paso cuando notaron por primera vez esta invariancia de la composición, debido a que indicaba un orden subyacente en la naturaleza. Ellos resumieron la observación como la ley de la composición constante. Esta ley fue importante en la búsqueda histórica de comprensión de la materia, dado que les sugirió a los químicos que los compuestos consistían en combinaciones específicas de átomos. Los compuestos se clasifican como orgánicos o inorgánicos. Los compuestos orgánicos contienen el elemento carbono y por lo general también Hidrógeno. Incluyen combustibles como metano y propano, azúcares como glucosa y sacarosa y la mayoría de los medicamentos. Millones de otras sustancias también son compuestos orgánicos y cada año se sintetizan, identifican e informan miles de otras nuevas. Estos compuestos se denominan orgánicos debido a que alguna vez se consideró, en forma incorrecta, que podrían ser formados Página | 46 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- solo por organismos vivos. Los compuestos inorgánicos son todos los otros compuestos; incluyen el agua, el sulfato de calcio, el amoníaco, la sílice, ácido clorhídrico y muchos más. Además, algunos compuestos muy simples de carbono, en particular e dióxido de carbono y los carbonatos, que incluyen la tiza (carbonato de calcio), son tratados como compuestos inorgánicos. En un compuesto, los elementos no están simplemente mezclados. Sus átomos están, en realidad unidos o enlazados entre sí de una manera específica. El resultado es una sustancia con propiedades químicas y físicas diferentes de las que tienen los elementos que la formaron. Por ejemplo, cuando el azufre se inflama en el aire, se combina con el oxígeno del aire para formar el compuesto dióxido de azufre. El azufre amarillo sólido y el gas inodoro oxígeno producen un gas incoloro, cáustico y venenoso. Los químicos encontraron que los átomos pueden unirse para formar moléculas o pueden estar presentes en compuestos como iones: Una molécula es un grupo separado de átomos unidos en un ordenamiento específico. Los compuestos son combinaciones de elementos en las cuales los átomos de los diferentes elementos están presentes en una relación constante y característica. ESCRITURA DE COMPUESTOS INORGÁNICOS La unidad fundamental que representa y constituye un compuesto químico es la molécula, siendo ésta una agrupación de átomos, que se escribe con una fórmula. Una fórmula es una expresión escrita que nos indica la composición cualitativa y cuantitativa de las sustancias (simples o compuestas). Cada fórmula es una expresión formada por una combinación de símbolos y números (subíndice). Al2O3 -Los símbolos nos indicarán cuales son los elementos químicos que constituyen la fórmula de un determinado compuesto. -Los subíndices se colocan debajo de cada símbolo (de allí su nombre de subíndice), y nos indica la cantidad de cada átomo presente en dicha fórmula. Cuando el subíndice no figura escrito, se sobreentiende que es uno. NOMENCLATURA DE COMPUESTOS INORGÁNICOS Los químicos han utilizado para nombrar algunos compuestos nombres triviales (agua, amoníaco), pero en realidad, si todos los compuestos tuvieran nombres triviales deberíamos aprendernos millones de nombres. Para nombrar los compuestos, los químicos seguimos las normas de lo que se conoce como IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada). A través de estas normas, nos aseguramos de que todos nos comuniquemos en el mismo “idioma”. MOLECULA: Es la porción más pequeña de una sustancia pura simple molecular o sustancia pura compuesta con existencia estable individual. H2O, Cl2, CO2, S8 Página | 47 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- Tradicional: Se utiliza las terminaciones –oso e –ico para los iones con cargas más bajas y más altas, respectivamente. En algunos casos estas terminaciones se agregaron a la forma latina del nombre del elemento. Así, Fe2+ se denomina ion ferroso y Fe3+ se denomina ion férrico. En este texto se utiliza los dos sistemas. El nombre de un catión monoatómico es el nombre del elemento más la palabra ión; en el caso de los elementos que pueden formar más de un tipo de catión, se incluye el número de oxidación, un número romano que indica la carga ( Numeral de Stock) o la terminaciones –oso e –ico ( Tradicional). NOMBRES DE ANIONES Los aniones monoatómicos, como el ion S2- y el ion O2- , se nombran por el agregado del sufijo -uro o -ido y la palabra ión a la primera parte del nombre del elemento (la “raíz” de su nombre), como se muestra en la lista de aniones en el cuadro .Así, S2- es el ión sulfuro y O2- el ión óxido. Los iones formados por los halógenos se denominan colectivamente iones haluro y comprenden los iones fluoruro (F-), cloruro (Cl-), bromuro (Br-) y yoduro (I-). Los iones poliatómicos incluyen los oxaniones, que son los iones que contienen oxígeno.  Si solo existe un oxoanión de un elemento, su nombre se forma por el agregado del sufijo -ato a la raíz del nombre del elemento, como en el ión carbonato, CO . −2 3 1+ 2+ 3+ 4+ Na1+ Sodio Co2+ Cobaltoso Co3+ Cobaltico Pb4+ Plúmbico Li1+ Litio Fe2+ Ferroso Fe3+ Ferrico Sn4+ Estannico K1+ Potasio Ni2+ Niqueloso Ni+3 Niquelico Pt4+ Platinico Au1+ Auroso Ca2+ Calcio Au+3 Aurico Ag1+ Plata Sn2+ Estañoso Al3+ Aluminio Cu1+ Cuproso Cu2+ Cúprico Hg1+ Mercurioso Hg2+ Mercúrico Pb2+ Plumboso Sr2+ Estroncio Mg2+ Magnesio Ba2+ Bario Zn2+ Zinc 1+ 3+ 4+ 5+ 6+ 7+ Cl1+ Hipocloroso Cl3+ Cloroso C4+Carbónico Cl5+ Clorico S6+ Sulfúrico Cl7+ Perclórico Br1+Hipobromoso Br3+ Bromoso S4+ Sulfuroso Br5+ Brómico Mn6+Manganico Br7+ Perbromico I 1+Hipoyodoso I3+ Yodoso I 5+ Yódico I7+Peryodico 2+ P3+ Fosforoso N5+ Nítrico Mn7+ Permangánico C2+Carbonoso N3+ Nitroso Cationes metálicos Cationes no metálicos Página | 50 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química-  Algunos elementos pueden formar dos tipos de oxoaniones, con diferentes números de átomos de oxígeno, de modo que necesitamos nombres que los distingan. Por ejemplo, el nitrógeno, forma tanto NO2- como NO3-. En estos casos, al ión con el número más grande de átomos de oxigeno se le coloca el sufijo -ato y al que tiene un número más pequeño de átomos de oxígeno se le coloca el sufijo –ito. Por lo tanto, NO nitrato y NO - 2 es nitrito. Algunos elementos —en particular los halógenos— forman más de dos clases de aniones.  El nombre del oxoanion con el número más pequeño de átomos de oxígeno es formado por el agregado del prefijo hipo- a la forma -ito del nombre, como el ión hipoclorito, ClO-. El oxoanión con más átomos de oxígeno que el oxoanión -ato se denomina con el prefijo per- agregado a la forma - ato del nombre. Un ejemplo es el ión perclorato ClO . Los nombres de aniones monoatómicos terminan en -ido o -uro. Los oxoaniones son aniones que contienen oxígeno. El sufijo -ato indica un número mayor de átomos de oxigeno que el sufijo -ito dentro de la misma serie de oxoaniones. Nox: 1- Nox: 2- Nox: 3- Nox: 4- ClO41-Perclorato CO32- Carbonato PO43- Ortofosfato P2O74- Pirofosfato BrO41- Perbromato CrO42- Cromato IO41- Peryodato MnO42- Manganato ClO31- Clorato SO42- Sulfato BrO31- Bromato IO31- Yodato NO31- Nitrato MnO41- Permanganato ClO21- Clorito MnO32- Manganito PO33-Ortofosfito P2O54- Pirofosfito BrO21- Bromito SO32- Sulfito IO21- Yodito ClO1- Hipoclorito BrO1- Hipobromito IO1- Hipoyodito NO21- Nitrito F 1- Fluoruro S 2- Sulfuro Cl 1- Cloruro I 1- yoduro Br 1- Bromuro CN1- Cianuro − 3 − 4 Aniones “ATOS” Aniones “ITOS” Aniones “UROS” Página | 51 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- MÉTODO DEL ENSAMBLE En la formulación de los compuestos inorgánicos, los números de oxidación de los iones (en valor absoluto, es decir, sin considerar el signo) se intercambian entre ellos y se escriben como subíndices. Siempre que sea posible se simplifican los subíndices y el subíndice 1 no se escribe. El elemento menos electronegativo (Catión) se indica a la izquierda, este método por el cual se pueden formular los compuestos se denomina MÉTODO DE ENSAMBLE. Un compuesto estará correctamente formulado si la suma de los estados de oxidación es cero. El método de ensamble se utiliza para la formación de compuestos inorgánicos, y este consta de 4 pasos a seguir: 1-Escribir el símbolo del catión a la izquierda y el símbolo del anión a la derecha con sus respectivos números de oxidación. 2- Intercambiar números de oxidación sin signo: el número de oxidación del catión pasa a ser subíndice del anión; y el número de oxidación del anión pasa a ser subíndice del catión. Colocar paréntesis si es necesario. 3- Solo cuando sea posible simplificar los subíndices generados en el paso 2. 4-Escribir la fórmula química como quedó definitivamente y verificar que el compuesto sea eléctricamente neutro. COMBINACIONES BINARIAS DEL OXIGENO Los óxidos son combinaciones binarias del oxígeno en estado de oxidación –2 con otros elementos. 1-Formación de Óxidos Básicos La fórmula de un Oxido Básico se escribe ensamblando el catión Metálico en primer lugar, seguido por el anión Oxido como se muestra en el siguiente esquema: Catión Metálico + anión Oxido Men+ O2- Se Ensambla:  ESTRUCTURA DEL OXIDO BÁSICO Me2On Página | 52 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- 2-Formación de Óxidos Ácidos La fórmula de un Oxido Ácido se escribe ensamblando el catión No Metálico en primer lugar, seguido por el anión Oxido como se muestra en el siguiente esquema: Escribir y nombrar la fórmulas del oxido: El fosforo tiene dos números de oxidación: P 3+ y P 5+, es por ello que puede formar dos óxidos diferentes:  El Catión P3+ 1- Escribir los símbolos del catión correspondiente y del anión oxido: P 3+ O2- 2- Intercambiar números de oxidación: Colocar el número de oxidación del catión (sin el signo), como subíndice del anión y viceversa. Cuando el número de oxidación sea uno, no se escribe. P3+ O2- Desafío 1: Nombrar los siguientes compuestos por Numeral de Stock (a) ZnO ; (b) Al2O3 ; (c) Au2O Desafío 2: ¿Cómo se nombrarían los siguientes óxidos por la nomenclatura tradicional? (a) PtO ; (b) Au2O3 ; (c) Ag2O Desafío 3: ¿Te animas a nombrar los óxidos dados en el Desafío 1 y 2 con la Nomenclatura de atomicidad? Catión No Metálico + anión Oxido NMen+ O2- Se Ensambla:  ESTRUCTURA DEL OXIDO ACIDO NMe2On Página | 55 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- 3- Simplificar si es posible. En este caso NO ES POSIBLE SIMPLIFICAR: P2 O3 4- Escribir la fórmula química. Se escribe la fórmula del óxido como queda definitivamente y se verificar que el compuesto sea eléctricamente neutro.  El Catión P5+ 1: Escribir los símbolos del catión correspondiente y del anión oxido: P 5+ O2- 2: Intercambiar números de oxidación: Colocar el número de oxidación del catión (sin el signo), como subíndice del anión y viceversa. Cuando el número de oxidación sea uno, no se escribe. P5+ O2- 3: Simplificar si es posible. En este caso NO ES POSIBLE SIMPLIFICAR: P2 O5 4- Escribir la fórmula química. Se escribe la fórmula del óxido como queda definitivamente y se verificar que el compuesto sea eléctricamente neutro. P2O3 P2O5 Anhídrido fosforoso Óxido de fósforo (III) Trióxido de difósforo TRADICIONAL: N. DE STOCK: ATOMICIDAD: Anhídrido fosfórico Óxido de fosforo (V) Pentóxido de difósforo TRADICIONAL: N. DE STOCK: ATOMICIDAD: Página | 56 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- CASOS ESPECIALES El cromo (Cr) y el manganeso (Mn) como elementos (con número de oxidación cero) tienen propiedades metálicas; pero: • cuando actúan con sus mayores números de oxidación (+6 y +7 para Mn y +6 para Cr), poseen carácter no metálico, formando óxidos ácidos y los ácidos oxácidos correspondientes. (+6) MnO3 - anhídrido mangánico, (+7) Mn2O7 - anhídrido permangánico (+6) CrO3 - anhídrido crómico • cuando actúan con sus menores números de oxidación (+2 y +3) poseen carácter metálico , formando óxidos básicos. • Con número de oxidación +4 forma MnO2 de carácter anfótero. 2-Nombrar las fórmulas : 3-Formación de Peróxidos Los peróxidos son compuestos oxigenados formados por Hidrogeno ó Metal (generalmente alcalino o alcalino- térreo) y oxígeno, donde el grupo peróxido está dado por el ión O2 2- , donde cada átomo de oxígeno tiene un número de oxidación de -1. Desafío 1: El anhídrido sulfuroso es uno de los conservantes con una mayor tradición en su utilización. Los siguientes alimentos procesados podrían contenerlo: jugos de fruta, mermeladas, vinagres, vino, etc. ¿Cómo escribirías las formula del anhídrido sulfuroso? ¿Te animas a nombrarlo por la nomenclatura de Atomicidad? Desafío 2: El vino es una bebida obtenida de la uva mediante la fermentación alcohólica de su mosto o zumo. La fermentación se produce por la acción metabólica de levaduras que transforman los azúcares del fruto en alcohol etílico y gas en forma de anhídrido carbónico .Escribir las formula del compuesto subrayado y nombrarlo con las nomenclaturas que faltan. Desafío 3: ¿Cómo se nombrarían los siguientes óxidos por las tres nomenclatura ? (a) Cl2O ; (b) SiO2 ; (c) N2O5 ; (d) CO ; (e) SO3 ; (f) Br2O5 Catión Metálico o H + anión Peróxido Men+ O22- Se Ensambla:  ESTRUCTURA DEL OXIDO BÁSICO Me2(O2)n Página | 57 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- 8- Cuando un elemento puede formar más de una clase de catión, se nombran: (Marque la incorrecta) a) Según la nomenclatura tradicional con las terminaciones –oso e –ico para los iones con cargas más bajas y más altas, respectivamente. b) Según la nomenclatura numeral de stock con un número romano entre paréntesis, que indica la carga. c) Según la nomenclatura numeral de stock con el nombre del elemento más la palabra ion. d) Según la nomenclatura tradicional con las terminaciones –oso e –ico para los iones con cargas más altas y más bajas, respectivamente. 9- Marque la opción correcta: a) De la combinación de uno o más elementos se originan las sustancias compuestas. b) Para nombrar un oxido sea acido o básico la terminación siempre es ico. c) Cuando se formulan los compuestos químicos por el método de ensamble siempre se debe simplificar. d) Cuando se escribe la fórmula del compuesto siempre se escribe primero el catión y después el anión. 10- Según la clasificación de los compuestos químicos inorgánicos podemos decir que: (marque la incorrecta) a) Los que están formados por dos tipos de elementos diferentes, se denominan binarios b) los que están formados por tres tipos de elementos diferentes, se denominan ternarios. c) Son ejemplo de compuestos ternarios los hidróxidos, los ácidos y las sales. d) Los que están formados por tres tipos de elementos diferentes, se denominan cuaternarios. 11-Para nombrar a los compuestos inorgánicos se usan tres nomenclaturas: (marcar la correcta) a) Por atomicidad, la cual utiliza prefijos que indican la atomicidad de las moléculas que forman el compuesto. b) Por numeral de stock, la cual para nombrar el compuesto siempre se utiliza un número romano para indicar el número de oxidación. c) La tradicional, que utiliza prefijos y sufijos según corresponda para especificar el número de oxidación del átomo central. d) En la tradicional si el elementos tiene dos estados de oxidación el menor se le agrega el prefijo oso y al mayor el sufijo ico. 12- Según la nomenclatura Tradicional y Atomicidad respectivamente, el compuesto PtO2 se nombra: (Marcar la opción correcta) a) Óxido de plata, dióxido de plata. b) Óxido platinico , óxido de platino (IV) c) Óxido platoso, dióxido de platino (IV). d) Óxido platinico , dióxido de platino . 13- El siguiente grupo de compuestos, H2O2, CO2 y K2O se clasifican según su estructura en: (marque la correcta) a) peróxido, óxido, anhídrido. b) peróxido, anhídrido, óxido acido. c) peróxido, oxido, óxido acido. d) peróxido, óxido acido, óxido básico. 14-La fórmula del óxido de cromo (VI) es: a) Cr3O Página | 60 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- b) Cr2O6 c) Cr2O3 d) CrO3 15-La fórmula del peróxido de bario es: a) BaO b) Ba2O c) Ba2O2 d) BaO2 16-Completar el siguiente cuadro y nombrar los productos con nomenclatura Tradicional. Anión K+ Zn2+ S6+ C2+ Fe3+ O2- Tipo de Óxido Nombre 17- Escribir las fórmulas de los siguientes compuestos. a) Óxido de aluminio b) Óxido de plomo (IV) c) Anhídrido brómico d) Óxido niquélico e) Óxido estánnico f) Óxido de oro (I) e) Anhídrido clórico f) Dióxido de carbono g) Óxido de cloro (VII) h) Óxido de manganeso (VI) g) Peróxido de sodio h) Anhídrido sulfuroso i) Óxido de calcio 18- Escribir los nombres por nomenclatura tradicional y numeral de stock de los siguientes compuestos. a) NiO b) Cl2O3. c) Br2O. d) N2O5. e) Co2O3. f) Au2O g) Li2O h) Cr2O3 CATIONES Página | 61 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- i) K2O Unidad Nº 5: “Compuestos Inorgánicos II” COMBINACIONES BINARIAS Y TERNARIAS En esta unidad se verá la formación de compuestos binarios: hidrácidos y urosales y compuestos ternarios como los hidróxidos, oxácidos y oxisales. 1-Formación de Hidróxidos Son compuestos ternarios formados por la combinación del ión oxhidrilo (OH -) con diversos cationes metálicos. Estos compuestos son también llamados bases, debido al carácter básico del ión oxhidrilo. Se formulan colocando el Catión (metal) a la izquierda y el Anión (oxhidrilos) a la derecha. Escribir y nombrar las fórmulas del hidróxido: El hierro tiene dos números de oxidación: Fe 3+ y Fe 2+, puede formar dos hidróxidos distintos  El Catión Fe3+ 1: Escribir los símbolos del catión Fe3+ y del anión hidróxido (OH-): Fe 3+ OH - 2: Intercambiar números de oxidación: Colocar el número de oxidación del catión (sin el signo), como subíndice del anión y viceversa. Cuando el número de oxidación sea uno, no se escribe. Fe3+ (OH) - Catión Metálico + anión Hidróxido Men+ OH1- Se Ensambla:  ESTRUCTURA DEL HIDROXIDO Me(Oh)n Página | 62 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- Los oxácidos se pueden formular a partir de los ANIONES terminados en ATO o ITO .Los oxácidos terminados en - ico provienen de los oxoaniones terminados en –ATO y los oxácidos terminado en -oso provienen de los oxoaniones terminados en –ITO. Escribir y nombrar la fórmula de los oxácidos del azufre: El azufre puede formar dos oxoaniones: sulfato (SO42-) y sulfito (SO32-)  El Anión sulfato :SO42- 1- Escribir los símbolos del catión H+ y del anión sulfato SO42- : H + SO4 2 - 2- Intercambiar números de oxidación: Colocar el número de oxidación del catión (sin el signo), como subíndice del anión y viceversa. Cuando el número de oxidación sea uno, no se escribe. H+ SO4 2- 3- Simplificar si es posible. En el caso de los ácidos NUNCA SE SIMPLIFICA H2 SO4 4- Escribir la fórmula química. Se escribe la fórmula del oxácido como queda definitivamente y se verificar que el compuesto sea eléctricamente neutro. Terminación del anión Terminación del ácido ATO se cambia por ICO ITO se cambia por OSO Terminación del anión Terminación del ácido ATO se cambia por ICO Anión Sulfato Se antepone la palabra ácido y se cambia la terminación por Ácido sulfúrico H2SO4 Página | 65 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química-  El Anión sulfito: SO32- 1-Escribir los símbolos del catión H+ y del anión sulfito: H + SO3 2 - 2- Intercambiar números de oxidación: Colocar el número de oxidación del catión (sin el signo), como subíndice del anión y viceversa. Cuando el número de oxidación sea uno, no se escribe. H+ SO3 2- 3-Simplificar si es posible. En el caso de los ácidos NUNCA SE SIMPLIFICA. H2 SO3 4- Escribir la fórmula química. Se escribe la fórmula del oxácido como queda definitivamente y se verificar que el compuesto sea eléctricamente neutro. Para nombrar a los oxácidos por la nomenclatura TRADICIONAL primero se coloca la palabra “acido” se debe cambiar la terminación del oxoanion terminado en –ATO o -ITO por la terminación –ico u –oso respectivamente. CÓMO NOMBRAR LOS OXACIDOS DESDE LA FORMULA Procedimiento Paso 1: Identificar el anión y decidir si su terminación es –ATO o –ITO. Paso 2: El nombre del ácido deriva del nombre del anión poliatómico del cual proviene. En general, • Los ácidos …..ico provienen de los aniones -ATO • Los ácidos ……oso provienen de los aniones -ITO Para un oxoanión (XOn -): • (a) Nombrar al ión con el número más grande de átomos de oxigeno con el sufijo –ato y al que tiene el número más pequeño de átomos de oxigeno el sufijo – ito. Ejemplo: SO3 2- anión sulfito , SO4 2- anión sulfato Terminación del anión Terminación del ácido ITO se cambia por OSO Anión Sulfito Se antepone la palabra ácido y se cambia la terminación por Ácido sulfuroso H2SO3 Página | 66 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- • (b) En el caso de los elementos que forman más de dos oxoaniones, agregar el prefijo hipo- al nombre del oxoanión con el número más pequeño de átomos de oxígeno. Agregar el prefijo per- al oxoanión con el número más alto de átomos de oxígeno. Ejemplo: ClO1- anión hipoclorito , ClO3 1- : anión clorito, ClO3 1- anión clorato , ClO4 2- anión perclorato Ejercicio de muestra: Nombrar los ácidos por la nomenclatura Tradicional: (a) HNO2 y (b) H2CO3 SOLUCIÓN (a) HNO2 (b) H2CO3 Paso 1: Identificar el anión. Recordar que el número de oxidación del anión se encuentra como subíndices en el H y que en los ácidos NUNCA se simplifica. H+ NO2 - H+ CO3 2- Paso 2: Identificar el nombre del anión NO2 - : Anión Nitrito CO3 2-: Anión Carbonato Para nombrarlo comenzar con la palabra Ácido y cambiar la terminación del Anión por –ico o por –oso según corresponda Ácido nitroso Ácido Carbónico 3-Formacion de hidrácidos Un hidrácido es un ácido inorgánico que tiene una fórmula característica que comienzan con H pero a diferencia de los oxácidos no terminan en O. Los hidrácidos NUNCA contienen oxígeno en su fórmula. Los HIDRACIDOS se formulan colocando de izquierda a derecha, Hidrógeno - No metal. En estos compuestos, el Hidrogeno actúa con estado de oxidación +1, y el anión (que contiene el no metal) terminado en URO aporta la parte negativa. Desafío 1: Las siguientes soluciones acuosas son ácidos comunes del laboratorio. ¿Cuáles son sus nombres? (a) H2SO4 (ac) , (b) HNO3 (ac) , (c) H2SO3 (ac); Desafío 2: Los siguientes ácidos se utilizan en los laboratorios de química, aunque son menos comunes que los del ejercicio anterior. Escriba la fórmula de (a) ácido perclórico; (b) ácido hipocloroso; (c) ácido hipoyodoso; (d) ácido peryódico Escribir los nombres o la fórmula de los ácidos mencionados según corresponda. • El ácido bórico………………………… funciona como antiséptico, insecticida, retardante de flama, precursor de nuevos compuestos químicos. • El H3PO4 …………………………. Es el acidulante más económico, no sólo por su bajo costo, sino también porque es muy potente. Se usa principalmente en los refrescos tipo “cola”. Página | 67 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- Nomenclatura de las sales neutras  Nomenclatura Tradicional: Se indica primero el nombre del anión, con la terminación particular, seguido del nombre del metal terminado en …ico u …oso Cuando el elemento posee 1 n° de oxidación Cuando el elemento posee 2 n° de oxidación  Nomenclatura Numeral de Stock: Se indica primero el nombre del anión, con la terminación particular, seguida del nombre del metal con el número de oxidación, en número romano y entre paréntesis. 1-Escribir y nombrar la fórmula de las SALES NEUTRAS : Formar las oxisales que proviene del cobalto con número de oxidación 3+ y los oxoaniones del nitrógeno. Seguido de Nombre del Anión terminado en: ATO, ITO : (XOnm-) URO: (Xm-) Nombre del metal (Menor número de oxidación) Nombre del metal (Menor número de oxidación) Numeral de Stock Nombre Anión terminado en: ATO, ITO: (XOnm-) URO: (Xm-) Seguido del nombre del metal o seguido de la terminación…… ico Tradicional Nombre del Anión terminado en: ATO, ITO: (XOnm-) URO : (Xm-) Nombre del metal seguido de la terminación ….oso ….ico Menor número de oxidación Mayor número de oxidación Tradicional Página | 70 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química-  El Catión Co3+ y el anión NO31- 1- Escribir los símbolos del catión cobaltico Co3+ y del anión nitrato NO31- : Co 3+ NO3 1 - 2- Intercambiar números de oxidación: Colocar el número de oxidación del catión (sin el signo), como subíndice del anión y viceversa. Cuando el número de oxidación sea uno, no se escribe. Co 3+ NO3 1- 3- Simplificar si es posible. En este caso no es posible simplificar y se debe colocar un paréntesis. Co1 (NO3) 3 4- Escribir la fórmula química. Se escribe la fórmula de la oxisal como queda definitivamente y se verificar que el compuesto sea eléctricamente neutro.  Catión Co3+ y el anión NO21- 1: Escribir los símbolos del catión cobaltico Co3+ y del anión nitrito NO21- : Co3+ NO2 1 - 2- Intercambiar números de oxidación: Colocar el número de oxidación del catión (sin el signo), como subíndice del anión y viceversa. Cuando el número de oxidación sea uno, no se escribe. Co 3+ NO3 1- 3- Simplificar si es posible. En este caso no es posible simplificar y se deben colocar paréntesis. Co1 (NO2)3 Co (NO3)3 TRADICIONAL: N. DE STOCK: Nitrato cobaltico Nitrato de cobalto (II) Página | 71 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- 4- Escribir la fórmula química. Se escribe la fórmula de la oxisal como queda definitivamente y se verificar que el compuesto sea eléctricamente neutro. Formar la urosal que proviene del cobalto con número de oxidación 3+ y el uroanion del nitrógeno.  El Catión Co3+ y el anión N3- 1- Escribir los símbolos del catión cobaltico Co3+ y del anión nitruro N3- : Co 3+ N 3 - 2- Intercambiar números de oxidación: Colocar el número de oxidación del catión (sin el signo), como subíndice del anión y viceversa. Cuando el número de oxidación sea uno, no se escribe. Co 3+ N 3- 3- Simplificar si es posible. En este caso si es posible simplificar y no se debe colocar un paréntesis. Co3 N 3 4- Escribir la fórmula química. Se escribe la fórmula de la urosal como queda definitivamente y se verificar que el compuesto sea eléctricamente neutro. Co (NO2)3 TRADICIONAL: N. DE STOCK: Nitrito cobaltico Nitrito de cobalto (II) CoN TRADICIONAL: N. DE STOCK: Nitruro cobaltico Nitruro de cobalto (II) Página | 72 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- 8- El nombre del compuesto KNO3 según nomenclatura tradicional es: a) Nitrogenuro de potasio. b) Nitruro de potasio. c) Nitrato de potasio. d) Nitrito de potasio. 9- ¿Qué compuesto es el H2SO4? a) Ácido sulfhídrico b) Ácido sulfuroso c) Ácido sulfúrico d) Ninguno de los mencionados 10- La fórmula del sulfato de aluminio es: a) SO4Al b) AlSO4 c) Al2(SO4)3 d) Al3(SO4)2 11- Marque la opción correcta a) De la combinación de un catión cualquiera y el anión oxhidrilo se obtiene un hidróxido. b) Para nombrar un ácido la terminación ito del anión cambia por ico c) Cuando se formulan los compuestos químicos por el método de ensamble siempre se debe simplificar. d) Las oxisales siempre incluyen en su estructura uno o más oxígeno en el anión. 12-Con respecto al siguiente compuesto: Na3PO4. Señalar cuál es la opción es incorrecta: a) El compuesto es una oxisal. b) Es una sal donde el catión es Na4+ y el anión PO4 3- c) Su nombre según la nomenclatura tradicional es ortofosfato de sodio. d) El PO4 3- se nombra anión fosfato. 13-Con respecto al ácido cianhídrico, señalar cual es la opción correcta: a) Es un ácido que contiene el elemento H y el elemento Cn. b) Su fórmula química es HCn c) Es un hidrácido que formado por el catión hidrogeno y el anión cianuro. d) Es un compuesto binario. 14- Las compresas frías instantáneas están formadas por nitrato de amonio y agua, cada uno contenido en un compartimento separado. Cuando el compartimento se rompe y los componentes entran en contacto la temperatura desciende a -23°C en pocos segundos. La temperatura permanece fría por 20 a 30 minutos. Con respecto a esto marque la opción correcta: a) Están formados por NH4NO3 y H2O. b) Están compuesto por NH3NO3 y H2O. c) Están formado por NH4NO2 y H2O. d) Están formado por NH4NO3 y H2O. Página | 75 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- 15- Cuál de los siguientes compuestos es un ácido. Marque la opción correcta: a) NaH b) HNO3 c) H2CaO2 d) todas son correctas 16-Los nombres según nomenclatura numeral de stock correspondientes para AgOH, P2O5, Ni2O3 son: a) Hidróxido de plata (I), anhídrido fosfórico (V), óxido de níquel (III). b) Hidróxido de plata, pentaóxido de difósforo, óxido niquélico. c) Hidróxido de plata, anhídrido fosforoso, óxido de niquel(II). d) Hidróxido de plata, oxido de fosforo (V), óxido de niquel (III). 17-Marque la respuesta correcta Ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, nitrato de potasio y dicromato de sodio a) HSO4, HCl, KNO3, Na2CrO4 b) H2SO3, H2Cl, KNO3, NaCr2O7 c) H2SO4, HCl, KNO3, Na2Cr2O7 d) Ninguna es correcta 18- ¿Cuál es la fórmula que corresponde a una sal? Nombra todos los compuestos por nomenclatura tradicional. a) AgNO3 b) H2SO4 c) H3PO4 d) Ca(OH)2 19-Un frasco que contiene una sustancia verde tiene una etiqueta que dice clorato férrico. ¿Qué iones están presentes en este reactivo? ¿Cuál es su fórmula? ¿Cómo lo nombraría por Numeral de Stock? 20- Identifica las siguientes sustancias es una bases, nombrarla por la nomenclatura tradicional: a) HClO b) CuCl2 c) KNO3 d) KOH 23-Unir con flechas según corresponda: Hidróxido de amonio CrCl3 Ácido peryódico NH3 Sulfuro de potasio HI Amoníaco NH4OH Sulfito de potasio HIO4 Ácido yodhidrico K2S Ácido nitroso K2SO3 Cloruro de cromo (III) HNO2 Página | 76 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- Unidad Nº 6: “Uniones Químicas” Como vimos anteriormente los átomos se unen entre sí para formar moléculas y adquirir así estabilidad. Desarrollaremos ahora la forma en que lo hacen, ya que del tipo de unión que se establece dependerán las propiedades de los diferentes compuestos. Desde el punto de vista de las uniones químicas, tiene gran interés considerar los electrones del nivel de mayor energía del átomo, pues ellos se determinan las propiedades químicas de los elementos, especialmente la capacidad de combinarse con otros átomos. Esta capacidad de combinación corrientemente se denomina valencia y los electrones del nivel de energía más externo son llamados electrones de valencia. Enlace químico: Son todas aquellas interacciones que mantienen unidos dos entes químicos (átomos, iones o moléculas) para dar lugar a estructuras más estables. Los átomos tienen un nivel de energía externo que puede contener hasta ocho electrones (o dos en el caso en el cual solo existe el nivel 1, como en el helio); este octeto de electrones representa la estructura del gas noble. Haciendo excepción de los gases inertes, los elementos representativos pueden tener de uno a siete electrones en el nivel de máxima energía. El hecho de poseer menos de ocho electrones en el nivel más externo, da al átomo su reactividad química. Cuando los átomos se unen por medio de enlaces cede, captan o comparten electrones con el fin de alcanzar estos ocho electrones en sus niveles externos, lo que les daría la máxima estabilidad. Los elementos representativos en las combinaciones con otros átomos tienden a reacomodar los electrones de tal modo que cada uno de los átomos reaccionantes alcance la configuración estable de los gases nobles o Regla del octeto o de los ocho electrones. Regla del octeto: un átomo cualquiera adquiere una configuración estable cuando adquiere la configuración electrónica de valencia del gas noble más cercano: ocho electrones de valencia. Símbolos de Lewis. Los electrones de valencia son de especial importancia, pues intervienen en las reacciones químicas. Gilbert N. Lewis, químico estadounidense, es conocido por el uso que hizo de representaciones simbólicas de los elementos, en las que se muestran los electrones de valencia como puntos. Un símbolo de puntos de Lewis está formado por el símbolo del elemento y un punto por cada electrón de valencia del átomo La siguiente tabla muestra los símbolos de electrón-punto para algunos elementos. Página | 77 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- Ejemplo: CaO(s) 1. Busco las electronegatividades de los elementos a unir y calculo ΔEN ΔEN = ENO – ENCa= 3,5 – 1 = 2,5> 2 2. Busco Z de los elementos en la Tabla periódica o lo ubico en grupo, Nº de grupo. Realizo las distribuciones electrónicas y con los electrones de valencia, realizo las estructuras de Lewis. 20Ca: 1s2 2s22p63s23p64s2 8O: 1s2 2s22p4 3. Deduzco cuantos electrones debe ganar el más electronegativo y perder el menos electronegativo para tener la misma cantidad de electrones con el gas noble más próximo. • El Ca debe perder dos e- para adquirir la configuración del Ar y se transforma en Ca2+ • El O debe ganar dos e- para adquirir la configuración del Ne y se transforma enO2- Pasando en limpio el enlace iónico del óxido de calcio se representa: Ca2+O2- GENERALIZACIONES: • Los metales de los grupos 1, 2 y 3 ceden fácilmente sus electrones de valencia y forman cationes. • Los átomos de los no metales (15, 16 y 17) ganan electrones y se convierten en iones con carga negativa o aniones. • Cuando se produce la transferencia de electrones, los iones que se forman son estables con el octeto completo. PROPIEDADES DE LOS COMPUESTOS IÓNICOS: Las propiedades físicas y químicas de un compuesto iónico son muy diferentes de las de los elementos que lo forman. Los compuestos iónicos son todos sólidos cristalinos, e implica que para romper este enlace se requiere una gran cantidad de energía. Puntos de fusión y ebullición elevados, ya que para fundirlos es necesario romper la red cristalina tan estable por la cantidad de uniones atracciones electrostáticas entre iones de distinto signo. (por lo general, punto de fusión > 400ºC y punto de ebullición > 1500ºC). Solubilidad en disolventes polares (agua) puesto que dichos disolventes al presentar cargas son capaces de introducirse en la estructura cristalina y estabilizar los iones por atracción ión-dipolo. Por la misma razón, NO SON SOLUBLES en solventes apolares, como los solventes orgánicos, benceno, cloroformo. Ca O Ca O+ Ca O 2+ 2- El NaCl, que es la sal de mesa, es una sustancia blanca cristalina mientras que el sodio es un metal suave, blando y brillante y el cloro es un gas venenoso amarillo-verdoso de olor irritante. Página | 80 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- Conducen la corriente eléctrica disuelto o fundido .En dichos estados los iones presentan movilidad y son atraídos hacia los electrodos de signo contrario. En estado sólido, los iones fijos en la red no se desplazan. Gran dureza para rayar un cristal es necesario romper su estructura cristalina. Fragilidad, al golpear el cristal produce el desplazamiento de los iones, enfrentando catión-catión y anión-anión. Las fuerzas atractivas se convierten en repulsivas al enfrentarse dos capas de iones del mismo signo. ENLACE COVALENTE Enlace en la cual dos átomos no metálicos comparten pares de electrones para completar su octeto. Los electrones están en orbitales semillenos y deben tener spines opuestos. El enlace covalente se clasifica en: • Enlace covalente donde cada átomo aporta un electrón para formar el par de electrones que comparten, estos se dividen en: -COVALENTE APOLAR -COVALENTE POLAR Desafío 1: un átomo que tiene la configuración electrónica 1s22s22p5 ¿Cuántos electrones debe ganar o perder este átomo para alcanzar el octeto? Desafío 2: un átomo que tiene la configuración electrónica 1s22s22p63s1 ¿Cuántos electrones debe ganar o perder este átomo para alcanzar el octeto? Desafío 3: Qué tipo de enlace se forma entre: a) elementos de los grupos X (Z=19) y W (Z=35) b) elemento del grupo 2 (II A) con un elemento del grupo 16 (VIA) Justifica tu respuesta y escriba las moléculas que se forman Página | 81 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- • Enlace covalente donde un solo átomo aporta el par de electrones y el otro aporta el orbital vacío, este tipo de enlace se denomina: -COVALENTE DATIVO ENLACE COVALENTE NORMAL APOLAR: |ΔEN| = 0 Se forma entre dos no metales iguales |ΔEN| = 0. Los electrones son igualmente compartidos; porque pasan la misma cantidad de tiempo en la vecindad de cada átomo. Forman las moléculas de las sustancias puras simples moleculares. Ejemplo: - Formación del enlace del H2 El par de electrones compartido se representa con una línea: H-H. - Formación de la molécula de flúor, F2. Cada átomo de flúor tiene siete electrones de valencia (1s22s22p5). El F tiene un electrón desapareado y le falta un solo e- para completar su octeto, por lo que compartirá un solo e- para formar la molécula F2, y se representa como: -8e -8e o : .. ..: .. ..:: .. .... .. ..: FFFF ⇒+ Naturaleza de las fuerzas que mantienen unidos a dos átomos en un enlace covalente: Fuerzas de atracción electrostáticas de dos núcleos por el par de e- compartido. Enlaces múltiples: Si se unen un par de átomo que necesitan más de un electrón para completar el octeto se forman enlaces múltiples. Formarán tantos enlaces como electrones le falten. Pueden ser dobles o triples Enlace triple cuando dos átomos comparten 3 pares de electrones, como en la molécula de nitrógeno (N2) ENLACE COVALENTE NORMAL POLAR: 0,5 <|∆EN|<2 Se produce entre 2 no metales de distintos elementos. El par de electrones compartidos se encuentra desplazado más cerca del más electronegativo. El par de electrones no se comparte igualmente, pasa más tiempo cerca del más electronegativo. Forma las moléculas de las sustancia puras compuestas. Ejemplos: - Formación del HCl. En la molécula de HCl los electrones enlazados pasan más tiempo cerca del átomo de Cl porque es más electronegativo, generando un polo negativo en el Cl(δ-) y un polo positivo en el H(δ+). Por esto el enlace se denomina enlace covalente polar. Página | 82 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- ENLACES INTERMOLECULARES Debido a la estructura de las moléculas, se producen fuerzas de atracción electrostática de distinta intensidad y las mantienen más o menos unidas, determinando las propiedades de las sustancias: estado de agregación, punto de ebullición, etc. Las interacciones iónicas entre partes diferentes de una molécula grande mantienen las moléculas de importancia biológica con la conformación exacta que requieren para desempeñar funciones. Por ejemplo: en el ADN dos cadenas originan la estructura de hélice gracias a un gran número de interacciones iónicas. Los enlaces intermoleculares pueden ser de dos tipos: 1-Enlace por puente de hidrógeno 2-Fuerzas de Van der Waals. 1-Enlace por puente de hidrógeno Se forma entre moléculas polares que contenga un hidrógeno unido covalentemente a un átomo muy electronegativo, como el flúor, oxígeno o nitrógeno. El enlace se forma debido al dipolo permanente de las moléculas, el átomo más electronegativo tiene δ(-), y los hidrógenos con δ(+). Las moléculas de agua se orientan: el polo con δ(-) atrae el polo con δ(+) de otra molécula vecina, formando un entramado que mantiene unidas las moléculas Los enlaces puentes de hidrógeno tienen una tercera parte de la fuerza de los enlaces covalentes, pero influyen sobre las propiedades de las sustancias: puntos de fusión y ebullición en estructuras de cristal. Los enlaces puentes de hidrógeno entre moléculas de agua tienen importancia para la vida. Los puentes originan otra propiedad poco común del agua: el agua líquida es más densa que el agua sólida, por ello el hielo flota. La atracción puente de hidrógeno es muy importante en los sistemas biológicos. La estructura de macromoléculas como las proteínas y los ácidos nucleicos y, en consecuencias sus propiedades, dependen en buena medida de este tipo de atracción. Página | 85 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- 2-Fuerzas de Van der Waals. Se pueden distinguir los siguientes tipos: -fuerzas dipolo-dipolo permanente -fuerzas dipolo permanente - dipolo inducido -fuerzas de dispersión -fuerzas ion -dipolo permanente Fuerzas dipolo-dipolo (permanentes) Las fuerzas dipolo - dipolo, sólo son efectivas a distancias muy cortas. Cuando dos moléculas polares se acercan una a la otra, tienden a alinearse en tal forma, que el extremo positivo de un dipolo está dirigido hacia el extremo negativo del otro. Cuando esto ocurre, hay una atracción electrostática entre los dos dipolos. Esta es una atracción mucho más débil que la de un enlace intramolecular. Fuerzas dipolo permanente-dipolo inducido. Es posible que una molécula polar, al estar próxima a una no polar, induzca en ella un dipolo transitorio. La atracción dipolo inducido es una fuerza de atracción más débil que en el caso anterior. Esta fuerza desaparecerá en cuanto la molécula polarizada se desplace a otro lugar. Fuerzas de dispersión o de London Se presentan en moléculas apolares en fase condensada, pero son muy débiles y, por tanto actúan especialmente en bajas temperaturas. En los gases nobles, y O2 y CH4 estas fuerzas son las responsables de su licuefacción. Estas fuerzas tienen su origen en la posibilidad que poseen las nubes electrónicas de las moléculas de formar dipolos inducidos no permanentes. Como la nube electrónica es móvil, por fracciones de segundo se distorsionan y dan lugar a pequeños dipolos que son atraídos o repelidos por los pequeños dipolos de las moléculas vecinas. Fuerzas Ion - dipolo Los iones de una sustancia pueden interactuar con los polos de las moléculas covalentes polares. Así, el polo negativo de una molécula atrae al Ion positivo y el polo positivo interactúa con el Ion negativo: las partes de cada molécula se unen por fuerzas de atracción de cargas opuestas. Página | 86 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- Página | 87 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- 14-Haciendo el diagrama de Lewis para el Dióxido de carbono, encontramos: a) Dos uniones covalentes simples. b) Dos uniones covalente doble c) Una unión covalente simple y una unión covalente dativa d) Una unión covalente simple y una unión covalente doble 15- Con respecto a las uniones intermoleculares, indique la opción incorrecta: a) La uniones puente de hidrógeno se forman entre moléculas polares que contienen uniones N-H, O-H y F-H. b) Las uniones dipolo –dipolo se producen entre cualquier molécula que sea polar. c) Las uniones dipolo permanente - dipolo inducido se presentan en una molécula polar cuando se aproxima a una molécula no polar, la induce en ella un dipolo transitorio. d) Las fuerzas de London se presentan en moléculas apolares en fase condensada, y son muy fuertes. 16- Las fuerzas de dispersión o de London se producen en: a) Moléculas covalentes polares. b) Una molécula polar, al estar próxima a una no polar. c) Moléculas apolares en fase condensada d) Dos moléculas polares cuando se acercan una a la otra Página | 90 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- Unidad Nº 7: “Medidas y soluciones” MEDIDAS Para que un medicamento actúe de manera eficaz sobre el organismo, es necesario administrarlo en cantidad suficiente. Por otro lado, una cantidad excesiva puede producir efectos tóxicos. Por lo tanto, decidir y aplicar la dosis adecuada de un medicamento es una tarea fundamental para hacer un uso eficaz y seguro de los mismos. Los medicamentos requieren un cálculo muy preciso de su dosis, al aprender acerca de la medición se desarrollan habilidades para resolver problemas y trabajar con números en química. Los profesionales tienen que tomar decisiones a partir de datos. Esto implica realizar mediciones precisas de longitud, volumen, masa, temperatura y tiempo. Un valor de medición se compone de tres partes: • La cantidad numérica • La unidad • El nombre de la sustancia UNIDADES MÉTRICAS Y SISTEMA INTERNACIONAL (SI) El sistema métrico es usado por científicos y profesionales en todo el mundo. En 1960, los científicos adoptaron una modificación del sistema métrico llamada Sistema Internacional de Unidades (SI) para uniformar las unidades en todo el mundo. Este sistema se basa en el sistema decimal. Un sistema de unidades se construye a partir de ciertas unidades llamadas fundamentales o básicas, cada una de ellas representa una magnitud física susceptible de ser medida. Ejemplo de unidades básicas: longitud, masa, temperatura, tiempo. Son unidades derivadas las que se obtienen por combinación de una o más unidades básicas. Ejemplo: medidas de superficie, volumen, densidad, velocidad, aceleración UNIDADES DE MEDICIÓN Medición Sistema Internacional Sistema métrico Longitud Metro (m) Metro (m) Volumen Metro cúbico (m3) Litro (L) Masa Kilogramo (Kg) Gramo (g) Temperatura Kelvin (K) Grados centígrados o Celsius (°C) Tiempo Segundo (s) Segundo (s) Cantidad de sustancia mol mol 12 mg de vitamina C Unidad Nombre de la Sustancia Cantidad Numérica Página | 91 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- Para expresar cantidades mayores o menores que las unidades básicas se utilizan prefijos. Por ejemplo: mili significa 1/1000 ó 0,001 veces la unidad básica. En la tabla siguiente se muestran los prefijos de uso más común y sus equivalentes. NOTACIÓN CIENTÍFICA En química y en ciencias en general, las mediciones implican números que pueden ser muy pequeños o extremadamente grandes. Por ejemplo, el ancho de un cabello humano es de aproximadamente 0,000008 m, la luz viaja a 30.000.000.000 cm/s. Para estas cantidades es conveniente utilizar la notación científica, expresando los números como potencias de 10. Un número escrito en notación científica consta de dos partes: un coeficiente, que varía entre 1 y 10, y una potencia en base 10. • Por ejemplo el número 2400, en notación científica se escribe: 2 4 0 0 2,4.103 Potencia de 10 positiva Coeficiente El coeficiente se determina moviendo el punto decimal tres lugares a la izquierda para dar un número entre 1 y 10 y puesto que movimos el punto decimal tres lugares a la izquierda la potencia de base 10 es un 3 positivo. Cuando un número menor que 1 se escribe en notación científica, el exponente de la potencia de base 10 es negativo. • Por ejemplo, para escribir el número 0,00086 en notación científica, movemos el punto decimal cuatro lugares a la derecha para dar un coeficiente 8,6, que está entre 1 y 10 y la potencia será 4 negativo, es decir 8,6.10-4. 0, 0 0 0 8 6 8,6.10-4 Potencia de 10 negativa Coeficiente MAGNITUDES A continuación se presentan un listado de las magnitudes básicas y compuestas. Si bien existen muchas más, estas son las que más utilizaremos a los fines prácticos del curso: Prefijo Símbolo Equivalente decimal Equivalente Exponencial Mega M 1.000.000 106 kilo k 1.000 103 hecta h 100 102 deca da 10 10 deci d 0,1 10-1 centi c 0,01 10-2 mili m 0,001 10-3 micro µ 0,000001 10-6 Página | 92 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- CÁLCULO DEL GOTEO O PERFUSIÓN Para calcular el número de gotas que deben pasar en 1 minuto, se puede usar una fórmula fácil de recordar que dice: • MEDIDAS DE TIEMPO Para medir períodos de tiempo pequeños se utilizan unidades menores que una hora: 60 segundos = 1 minuto 60 minutos = 1 hora Para medir períodos de tiempo mayores se utilizan unidades mayores que una hora: 24 horas = 1 día, 7 días = 1 semana, 30 días = 1 mes ,365 días = 1 año En los siguientes ejemplos se aplicarán las definiciones anteriores: El minuto se escribe min. El segundo se escribe s “Pasar 400 mL de solución salina en 4 horas”. Es decir que en una hora tienen que pasar 100 mL, por lo tanto pondremos el gotero a 100 microgotas por minuto “La cantidad de mL que pasan en una hora, es igual a las microgotas que pasan por minuto” Ejercitación 1: El doctor ordenó que a una paciente en estado de deshidratación se le pasaran 3 litros de solución mixta en 24 horas. ¿Cuántas gotas le pasarán en 1 minuto? RESOLUCION: Sabemos que 3 litros son iguales a 3.000 mL. Para saber cuántos mL deben pasar en 1 hora debemos hacer una regla de tres, por lo tanto si en 24 hs pasan 3.000 ml de solución en una hora tendrían que pesar X: 24 hs deben pasar → 3000 mL de solución 1 hs deberían pasar → X= Es decir que en 1 hora tienen que pasar 125 mL de solución. Aplicamos la fórmula: “Mililitros que pasan en 1 hora son iguales a microgotas que pasan en 1 minuto” 125 mL en 1 hora equivalen a 125 microgota en 1 minuto Si queremos saber la cantidad de gotas por minuto; planteamos una regla de 3 microgotas → 1 gota 125 microgotas → X= 42gotas s3microgota microgotas 125 x 1gota = 125mL 24hs 1hs x 3000mL = Página | 95 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- DISOLUCIONES Una de las propiedades más importantes del agua es su capacidad para disolver una amplia variedad de sustancias. En la naturaleza aun el agua más pura de un arroyo cristalino proveniente del deshielo en las montañas, siempre contiene diversas sustancias disueltas. Las soluciones en las que el agua es el medio de disolución se denominan disoluciones acuosas. En muchas de las reacciones químicas que ocurren a diario en nuestro alrededor intervienen sustancias disueltas en agua. Los nutrientes disueltos en la sangre son transportados a las células, donde participan en reacciones que nos mantienen vivos. Y es este mismo medio interno el que debe permanecer en un grado de acidez apropiado,” regulado”, para que estas reacciones tengan lugar. Gran parte de los líquidos que conocemos o que manejamos habitualmente son disoluciones. El agua de mar, la saliva, la orina, la lavandina, el vinagre y al agua que bebemos son ejemplos de disoluciones. Las disoluciones son mezclas homogéneas y por lo tanto están formadas por dos ó más componentes presentes en la misma fase. En el siguiente cuadro se indican ejemplos de disoluciones en los tres estados de agregación: DISOLUCION EJEMPLO COMPONENTES Gaseosa aire O2, N2, vapor de agua, etc. Liquida agua de mar H2O, NaCl y otras sales Solida latón (aleación) Cu y Zn Las disoluciones son mezclas homogéneas de composición variable. Nos dedicaremos principalmente a disoluciones líquidas, las cuales pueden formarse disolviendo:  Un sólido en un líquido (Ej.: azúcar en agua)  Un gas en un líquido (Ej.: CO2 en agua: soda)  Un líquido en un líquido (Ej.: etanol en agua) COMPONENTES • SOLUTO: Generalmente el o los componentes que se encuentran en menor proporción. • DISOLVENTE: El componente que se encuentra en mayor cantidad. Solubilidad: La solubilidad de una sustancia en un determinado disolvente a una temperatura específica, es la cantidad máxima de soluto que se disolverá en una cantidad definida de disolvente. Concentración de una disolución, es la cantidad de soluto en una cantidad determinada de disolvente. Procesos de disolución En el proceso de disolución se deben contemplar las siguientes interacciones:  Interacción disolvente-disolvente.  Interacción soluto-soluto  Interacción disolvente-soluto Hipotéticamente podemos considerar que el proceso de disolución ocurre en tres etapas. Primero deben separarse las moléculas del disolvente entre sí y del soluto entre sí (etapas 1 y 2) y en una tercera etapa se mezclan las moléculas de disolvente y soluto. Página | 96 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez QQq Ingreso a Enfermería -Fundamentos de Química- Mecanismos de disolución Como regla general es de esperar que se formen soluciones cuando las fuerzas de atracción entre soluto y disolvente son comparables en magnitud con las que existen entre las partículas del soluto entre sí o del disolvente entre sí. El dicho “lo semejante disuelve a lo semejante” ’es de gran ayuda para predecir la solubilidad de una sustancia en un determinado disolvente. Esta expresión significa que es factible que dos sustancias cuyas fuerzas intermoleculares son del mismo tipo y magnitud, sean solubles entre sí. -De este modo dos líquidos no polares, sólo presentan fuerzas de London entre sus moléculas y por lo tanto son miscibles entre sí. -De igual forma podemos predecir que los solutos polares se disuelven en disolventes polares. Por ejemplo los alcoholes son miscibles en agua porque además de interactuar a través de sus correspondientes dipolos forman uniones puente de hidrógeno. Solvatación: El proceso por el cual un ion o una molécula es rodeado por moléculas de disolvente, interactuando a través de sus correspondientes dipolos, se denomina “solvatación”, si el disolvente es el agua se le da el nombre de “hidratación”. Los iones disueltos son así hidratados y se mueven a través de la solución rodeados de una capa de moléculas de agua. Por ejemplo el NaCl se disuelve en agua, porque las moléculas de agua (polares) interactúan con los iones Na+ y Cl- a través de los correspondientes extremos (negativos y positivos) de sus dipolos. Las interacciones ion-dipolo pueden ser relativamente fuertes. En general se puede predecir que los compuestos iónicos serán mucho más solubles en disolventes polares. Parámetros que afectan la solubilidad Disolución de gases en líquidos Efectos de la presión: La solubilidad de un gas en un disolvente aumenta a medida que se incrementa la presión del gas sobre el líquido. La solubilidad de sólidos y líquidos en cambio no se ve afectada notablemente por efecto de la presión. Efectos de la temperatura: La solubilidad de un gas disminuye con la temperatura. Como se puede observar en la Figura el comportamiento es similar para diferentes gases. Página | 97 E.U.C.S.-U.N.S.J.- Autor: BioIng. Esp. Gustavo Pérez