Masa, peso y volumenLa masa, el peso y el volumen son magnitudes escalares utilizadas para describir objetos en el espacio. A menudo estos términos, especialmente la masa y el peso, se usan indistintamente con el mismo significado. Sin embargo, aunque realmente no signifiquen lo mismo están directamente relacionadas.
Química y FísicaTodo aquello que tiene masa ocupa un volumen y posee cierta cantidad de energía se considera materia, palabra que deriva del latín y significa “sustancia de la que están hechas las cosas”. Ramas de la ciencia como la Física y la Química se encargan de estudiarla, y por lo tanto, dan explicación a fenómenos naturales y componentes del universo.
Calor y temperaturaCuando calentamos algún objeto sabemos que su temperatura aumenta, no obstante, es usual que confundamos los términos temperatura y calor en la vida cotidiana, y aunque éstos tienen relación entre sí, sus significados son muy diferentes.
Rayos alfa, beta y gammaLas radiaciones son partículas subatómicas. La estabilidad de un núcleo atómico depende de la cantidad de protones y neutrones en su interior, estos núcleos, cuando tienen una mayor cantidad de protones que de neutrones se consideran inestables y pueden emitir uno o varios tipos de radiaciones, como lo son las alfa, las beta y las gamma.
Alcanos, alquenos y alquinosLos hidrocarburos son el grupo más diverso y amplio de los compuestos orgánicos y se clasifican en alifáticos o aromáticos. Dentro de los hidrocarburos alifáticos encontramos a los alcanos, los alquenos y los alquinos, todos compuestos que constituyen mayormente cadenas abiertas de carbono e hidrógeno.
Primera, segunda y tercera ley de la termodinámicaLa termodinámica es una rama de la física que estudia la interacción del calor y otras manifestaciones de energía a nivel macroscópico. Dentro de esta disciplina existen leyes o principios que tratan de definir cómo tienen lugar las transformaciones de energía según un sistema con restricciones implícitas.
Compuestos orgánicos e inorgánicosLos compuestos químicos pueden clasificarse en dos grandes grupos: compuestos orgánicos y compuestos inorgánicos. Cada grupo presenta un conjunto de características muy particulares que hacen posible diferenciarlos fácilmente. A continuación se comparan estos dos tipos de compuestos.
Fórmula molecular, empírica y estructuralLos compuestos moleculares están formados por moléculas que a su vez contienen cantidades determinadas de átomos unidos por enlaces covalentes. Estos compuestos se representan mediante una fórmula química, es decir, una representación simbólica que indica los elementos presentes y el número de átomos de cada elemento.
Punto de fusión y punto de ebulliciónLa materia tiene propiedades características y no características. Las primeras son particulares para cada sustancia ya que dependen de la naturaleza del átomo que la constituye, por lo que permiten identificar sustancias. Entre las propiedades características de la materia están el punto de fusión y el punto de ebullición.
Electrón, protón y neutrónToda la materia está formada por átomos y éstos, a su vez, por partículas subatómicas elementales como el protón, el neutrón y el electrón. Las dos primeras se encuentran en el núcleo del átomo y los electrones se ubican en zonas de probabilidad alrededor del mismo. A continuación se comparan algunas de sus características más importantes.
Ácidos y basesDesde la antigüedad se clasifican sustancias en base a su sabor o a la sensación que generan en la piel, este es el caso de los ácidos y las bases. Ambas forman soluciones de electrólitos y son capaces cambiar el color de ciertas compuestos. Con el propósito de dar una explicación al comportamiento físico y químico de los ácidos y bases se han propuesto diversas teorías llamadas teorías ácido-base.
Reacciones de combinación, descomposición y desplazamientoLa materia se transforma continuamente. Cuando la transformación es interna, es decir, cuando la sustancia cambia tanto en apariencia física como composición, se habla de un cambio químico o reacción química. Éstas se pueden clasificar según el proceso químico ocurrido en reacciones de combinación, descomposición o desplazamiento.
Soluciones insaturadas, saturadas y sobresaturadasLas soluciones son mezclas homogéneas compuestas esencialmente por solutos y solventes. Los solutos son las sustancias presentes en menor proporción, mientras que el solvente es la sustancia que está en mayor proporción. Según la solubilidad del soluto, las soluciones pueden clasificarse como saturadas, insaturadas o sobresaturadas.
Corriente continua y corriente alternaLa corriente eléctrica es el desplazamiento ordenado de cargas eléctricas a través de un conductor. Según el sentido, ésta puede ser continua o alterna. Ambas son muy usadas e indispensables para el funcionamiento de artefactos electrónicos y del alumbrado público.
Ley de Coulomb y ley de gravitación universalLa ley de Coulomb y la ley de gravitación universal son de gran importancia para entender el comportamiento de dos de las fuerzas fundamentales en la naturaleza: la eléctrica y la gravitacional. Ambas leyes se representan por medio de expresiones matemáticas muy similares, sin embargo sus diferencias son notorias.
Enlace iónico y enlace covalenteLos enlaces químicos son las interacciones que existen entre los átomos que conforman una molécula. Estas interacciones son de naturaleza variable, es decir, no son iguales para todos los compuestos y depende de las características propias de cada átomo que forma el enlace. Los enlaces químicos pueden ser iónicos o covalentes.
Metales, metaloides y no metalesLa materia está formada por elementos cuya unidad fundamental es el átomo. Estos elementos se organizan en la tabla periódica y pueden clasificarse como metales, metaloides y no metales. Cada categoría presenta una química muy particular con propiedades características que permiten diferenciarlas.
Balanza mecánica y electrónicaLa balanza es usada para pesar, operación en la que se determina la masa de un cuerpo por medio de la comparación de su masa con la de otro cuerpo con masa definida. Las balanzas son muy comunes en los laboratorios y sus tipos son muy variados. Las más usadas son las mecánicas y las electrónicas.
Energía eólica, nuclear y solarLas energías renovables se obtienen de fuentes naturales que virtualmente no deberían agotarse, como la radiación solar y el viento; mientras que las energías no renovables se obtienen de fuentes naturales en cantidades limitadas, como los combustibles fósiles. Tres tipos de energía se comparan a continuación.
Modelos atómicos: Thomson, Rutherford y BohrDurante siglos, la humanidad ha investigado a los átomos: partículas fundamentales de la materia. Estos átomos son tan pequeños que no es posible verlos, por lo que a lo largo de los años los científicos han propuesto modelos y teorías acerca de cómo son. A continuación se comparan tres de los primeros modelos atómicos que anteceden al modelo atómico actual.
Números cuánticosLos números cuánticos permiten describir las características de un electrón situado en un determinado orbital. El modelo atómico actual introduce a estos números para la resolución de la ecuación de onda que determina el comportamiento de un determinado electrón.
Estructuras de LewisEl químico y físico Gilbert Newton Lewis fue quién ideó una forma de esquematizar los electrones externos en los elementos representativos. Estos electrones se encuentran en el último nivel de energía y son aquello que intervienen en las reacciones químicas.
Configuración electrónicaLos electrones están distribuidos en niveles de energía y aquellos que se encuentran en niveles más externos son los que intervienen en las uniones químicas. Las configuraciones electrónicas de los elementos permiten identificar cuántos electrones se encuentran en los niveles de energía más externos y conocer de este modo el tipo de reacciones en las que pueden participar.
Cargas eléctricas: positivas y negativasLas cargas eléctricas son el resultado de la necesidad de dar una explicación a la repulsión y atracción que presentan determinados materiales. Las cargas negativas son los electrones, responsables de los fenómenos eléctricos.
Compuestos inorgánicos: salesLas sales se clasifican en binarias o haloideas, ternarias y cuaternarias. Son compuestos muy abundantes, todas son sólidos cristalinos a temperatura ambiente y sus iones se distribuyen con una forma determinada.
Compuestos inorgánicos ternarios: hidróxidos y oxoácidosLos compuestos ternarios, como su nombre lo indica, están formados por tres elementos. Dentro de esta clasificación se encuentran: ácidos oxigenados u oxoácidos, hidróxidos o bases y sales oxigenadas u oxosales.
Nomenclatura de compuestos inorgánicos: hidruros y sales binariasLos compuestos inorgánicos binarios son los óxidos, los hidruros y las sales binarias. Para su nomenclatura y formulación se requiere conocer la clasificación de los elementos químicos en la tabla periódica.
Nomenclatura de compuestos inorgánicos: óxidosExisten tres sistemas de nomenclatura para nombrar a los compuestos inorgánicos: el tradicional o clásico, el de nomenclatura Stock y el estequiométrico o sistemático de la IUPAC (Unión internacional de Química Pura y Aplicada). Es indispensable saber nombrar e identificar fórmulas químicas, dado que las mismas son piezas fundamentales en el lenguaje de la Química.
La química del champagneEl champagne, champán o champaña es un vino de la categoría de vino espumoso elaborado a partir de uvas muy selectas, provenientes de una región muy particular de Francia llamada Champagne – Ardenne y es por ésta región que la bebida recibe su nombre.
Propiedades y nomenclatura de éteresLos éteres son utilizados como solventes orgánicos en diversas reacciones de síntesis orgánica, así como en la separación de mezclas y purificación debido a sus propiedades física y químicas.
Solubilidad y polaridadAl adicionar una sustancia en un agua, ésta se puede disolver o no. Lo que determina que ocurra un hecho u otro es la solubilidad del soluto, la cual a su vez depende diferentes factores, entre ellos, la polaridad.
Concepto de LewisLa principal dificultad de las definiciones de ácido y base de Brönsted y Lowry es que sólo pueden aplicarse a reacciones que implican la transferencia de un protón, por lo que para que una sustancia pueda actuar como un ácido en el sentido de la definición de Brönsted-Lowry debe contener en su molécula un átomo de hidrógeno ionizable.
Concepto de Bronsted y LowryLos iones H3O+ y OH-, cuya presencia caracteriza respectivamente las disoluciones acuosas de ácidos y de bases, se forman en realidad a partir de moléculas de agua que, respectivamente, incorporan o pierden un ion H+ o, lo que es lo mismo, un protón. Con otros disolventes distintos del agua, los ácidos y las bases se comportarían del mismo modo, es decir cediendo o aceptando protones, pero los iones formados serían distintos en cada caso.
Aplicaciones y propiedades de los elementos químicosEl avance de la ciencia en gran parte se debió a los usos que los seres humanos le dieron a los elementos químicos, cada uno de los cuales presenta cualidades particulares, como su dureza, resistencia a la corrosión y otras más que permiten emplearlos para distintos fines como chips, medicinas y cosméticos.
Proceso de destilaciónVivimos rodeados de productos que han pasado por procesos de destilación, desde el whisky hasta la gasolina. A nivel industrial, este procedimiento juega un papel fundamental en la separación de mezclas y se presenta en varios tipos.
Aplicaciones de diferentes tipos de compuestos orgánicosEl carbono es la figura principal en la química orgánica y su combinación con otros átomos es tan variada que permite la formación de compuestos muy diversos, los cuales son empleados por los seres humanos con la finalidad de producir diferentes productos.
Degradación BiológicaEl planeta Tierra está constituido por diversos materiales de origen natural como las plantas y algunos alimentos. Sin embargo, el ser humano se ha encargado de desarrollar industrias que impulsan la creación de materiales de origen sintético. A continuación estudiaremos los materiales biodegradables.
Balanceo por método algebraicoLa materia se transforma constantemente a nuestro alrededor sin que exista una pérdida en la masa. Es por ello que al estudiar las reacciones químicas es necesario balancear o igualar la cantidad de átomos de los reactantes y productos involucrados en la misma.
Propiedades y nomenclatura de aminasLas aminas son compuestos orgánicos nitrogenados conocidos por su importancia a nivel biológico y medicinal. Ejemplo de ello es la serotonina, un neurotransmisor involucrado en diversos procesos de tipo afectivo a nivel del sistema nervioso central.
Estructuras de LewisEstudiar cómo se combinan los elementos químicos en la naturaleza es primordial para la química aplicada, es por ello que a lo largo de los años se han planteado diversas teorías y formas de representación que facilitan el entendimiento de los compuestos químicos.
Formas de expresar la concentración: Tanto por ciento de masa/masaExpresar la concentración es muy importante porque permite conocer de forma cuantitativa las características de una sustancia y de esta forma se puede evaluar, por ejemplo, la calidad de un producto en una fábrica o conocer su impacto ambiental. En el siguiente artículo se muestran los cálculos de concentración en porcentaje masa/masa.
Propiedades y nomenclatura de ésteresLos ésteres son compuestos orgánicos oxigenados que contienen un carbonilo unido a un grupo alcoxido y un grupo alquilo o arilo. Éstos se obtienen a partir de ácidos carboxílicos, por lo cual se conocen como derivados de los mismos.
Formas físicas en que se presenta la materiaLa materia puede presentarse en dos formas distintas: homogénea y heterogénea, según que sus propiedades y su composición sean las mismas en cualquier punto o cambien al pasar de un punto a otro. La homogeneidad, tal como se entiende en química, es, pues, homogeneidad respecto a la subdivisión.
El peso molecularPeso molecular de un compuesto químico es la suma de los pesos atómicos de los elementos que constituyen la molécula de ese compuesto.
La potenciaLa potencia, de forma genérica es la capacidad o posibilidad para realizar o generar algo. Una potencia es también una persona, una entidad, estado o nación que posee una gran influencia, fuerza o poder. Sin embargo, tiene varios usos y significados en distintos ámbitos como la Física, las Matemáticas y la Filosofía.
Compuestos orgánicosUn conjunto de átomos enlazados de un modo especifico que genera un conjunto de propiedades químicas que caracterizan a una familia de compuestos. Los compuestos que poseen el mismo grupo funcional se concentran en una misma familia y en química orgánica existen decenas de familias. En este artículo analizaremos cada una de las familias de compuestos orgánicos.
El aceroDesde accesorios como collares y aretes hasta majestuosas obras arquitectónicas, el acero es un clásico dentro de los materiales y se niega a perder vigencia. Esta magnífica aleación se renueva conforme avanza la ciencia.
Presión de vaporLa presión de vapor es el estado de equilibrio entre un líquido (o sólido) y su fase gaseosa. Existen múltiples aplicaciones en la vida cotidiana que aplican la variación del estado de la materia en función de la temperatura. Descubre todo sobre este tipo de interacción a continuación.
ElectrónicaLa mayoría de las personas, cuando escuchan hablar de la electrónica, asocian acertadamente a este término con la electricidad y la tecnología. La electrónica busca transformar la vida cotidiana a través de los aparatos eléctricos que transmiten, procesan y almacenan información.
El efecto de los fármacosCada molécula presente en los medicamentos es diseñada estratégicamente para interactuar con los receptores, buscando la mejor respuesta farmacológica sin la necesidad de utilizar grandes concentraciones del principio activo y, de este modo, disminuir los efectos adversos que pudiesen presentarse.
Energía de BiomasaLa energía de Biomasa es renovable, ya que se obtiene a partir de materia orgánica derivada de las plantas, desechos de animales y humanos. En la industria agroforestal existen grandes cantidades de residuos que son utilizados como recursos para obtener energía de biomasa.
Los polímerosVivimos en un mundo hecho prácticamente de polímeros, casi todo a nuestro alrededor tiene alguna relación estructural con estas macromoléculas, que están presentes en la naturaleza y hasta en los actuales avances tecnológicos.
Combustibles fósiles e hidrocarburosEl petróleo en su estado natural, dentro del subsuelo, se encuentra formado por una mezcla de distintas clases de hidrocarburos. Estos hidrocarburos, a su vez, se componen de estructuras muy variadas conformadas casi en su totalidad por enlaces entre átomos de carbono e hidrógeno.
Propiedades periódicas de los elementosLos elementos químicos se encuentran ubicados en la tabla periódica de acuerdo a su número atómico. Están organizados en grupos y períodos que permiten relacionar y comparar algunas características fisicoquímicas.
Reacción de combustiónExiste una reacción química que en presencia del oxígeno libera energía calorífica y lumínica, a esta reacción se la conoce como combustión.
ColoidesLos coloides juegan un papel muy importante tanto en la vida cotidiana del ser humano como en los procesos industriales. Muchos de los alimentos que ingerimos, desde frutas y vegetales hasta cremas y jaleas, las medicinas, los productos de limpieza y hasta los tejidos vivos como la sangre, son sistemas coloidales.
La densidadLa densidad es la propiedad de los cuerpos que relaciona la masa con el volumen. En sustancias puras, sin importar la porción que se tome de ella, la densidad no varía, por lo tanto es una propiedad intensiva y puede ser afectada por algunos factores como la presión y la temperatura.
Usos de los elementos químicosTodo lo que constituye el mundo es considerado como materia, la materia a su vez está compuesta por una diversidad de elementos químicos que poseen propiedades y características propias. Estos elementos son utilizados cotidianamente por el ser humano sin siquiera notarlo.
Masa molecular En el mundo existe una variedad de elementos químicos con propiedades que los caracterizan. Una forma de determinar la cantidad de masa que se tiene en un volumen o cantidad de materia de una sustancia determinada es utilizando la masa o peso molecular.
Energía y reacciones químicasTodo lo existente en el mundo es conocido como materia y ésta se caracteriza por poseer propiedades químicas. Cuando dos cuerpos externos interactúan entre sí ocurre una reacción, es decir, se altera el estado inicial o natural de los mismos. Esta alteración recibe el nombre de energía química.
Propiedades y nomenclatura de ácidos carboxílicosLos ácidos carboxílicos son sustancias químicas de vital importancia en la naturaleza, entre los más conocidos están el acido acético del vinagre, el acido fórmico característico de las hormigas y los ácidos grasos necesarios para el buen funcionamiento del organismo.
Metales con memoriaAunque nos puede resultar algo muy extraño, poco común o hasta de película, algunos metales tienen la particularidad de “recordar” algo que previamente han aprendido.
QuimiosíntesisTodos los organismos vivos, desde los más pequeños que no podemos observar a simple vista, hasta los más grandes y especializados, incluyendo al hombre, necesitan obtener energía a partir de alguna fuente para poder realizar todas las funciones vitales.
Descomposición de los alimentosAlguna vez hemos notado un aspecto extraño en algún alimento que deseamos comer: que su coloración, su sabor y su olor son diferentes y desagradables; esto se debe al proceso de descomposición.
AerodinámicaLa aerodinámica deriva de una rama de la física, la mecánica de los fluidos. Ésta estudia, entre otras cuestiones, las interacciones de los cuerpos sólidos cuando se encuentran en movimiento relativo al fluido que los envuelve, en el caso de la aerodinámica el fluido es el aire.
Propiedades del aguaEl agua es un compuesto químico de vital Importancia que brinda grandes beneficios para los seres vivos. Es la sustancia universal más abundante en la tierra, compuesta por hidrógeno y oxígeno.
Los Estados de la MateriaEn el mundo físico, en el mundo químico, en nuestra realidad, podemos entender por materia a todo aquello que posee un lugar en el espacio, posee energía y puede ser medido.
La electricidad y los átomosLa materia está constituida por átomos. Los átomos están compuestos por partículas elementales: electrones, protones y neutrones.
El fenómeno de la bioluminiscenciaEl famoso bichito de luz o luciérnaga tienen órganos lumínicos especiales situados bajo el abdomen que producen el fenómeno de bioluminiscencia.
Circuitos eléctricosEl descubrimiento o, mejor dicho, el desarrollo del circuito eléctrico, está íntimamente ligado a los avances en los conocimientos sobre la electricidad.
Polos geográficos y magnéticos. Brújula. Campo magnético terrestreLa Tierra tiene un campo magnético, producto de los materiales que se encuentran en su núcleo: hierro y níquel.
Mezclas y solucionesEn nuestra vida cotidiana entramos en contacto con diversidad de objetos; algunos son sólidos, otros líquidos y otros ni siquiera los podemos tener en nuestras manos porque son gaseosos. Si bien parece que todos son diferentes, podemos decir que hay algo que tienen en común: todos se forman de materia. Y… ¿De qué se forma la materia?
La tabla periódicaLa necesidad que el ser humano siempre ha tenido de organizar el mundo que lo rodea para poder comprenderlo mejor, lo ha llevado a realizar diversos descubrimientos y a crear importantes invenciones que permitieron transmitir los conocimientos a las generaciones futuras.
El átomoDe la misma manera que una colmena está formada por un conjunto de celdas, la materia está formada por moléculas que a su vez se constituyen de partículas más pequeñas denominas átomos. Definimos a este último como la menor cantidad de un elemento químico que tiene existencia propia, lo que no quiere decir que no existan niveles inferiores. De hecho, el átomo está constituido por otras unidades inferiores conocidas como subatómicas.
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