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Olimpiada de Químca Bachilleres "Veracruz"
Energía Nuclear
La energía nuclear es la energía que se libera en las reacciones nucleares. Sin embargo, también nos referimos a la energía nuclear como el aprovechamiento de dicha energía para otros fines como la obtención de energía eléctrica, térmica y/o mecánica partir de reacciones nucleares.Accidente nuclear de Fukushima
Japón ya ha elevado al nivel 7 de la Escala INES el accidente nuclear de Fukushima. Esto ya le situa en el mismo nivel de gravedad que el accidente nuclear de Chernóbil.sigue la sucesión de los acontecimientos
¿Qué es la energía nuclear?
La energía nuclear es un proceso físico-químico en el que se libera gran canditad de energía (denominada energía nuclear). Explicaremos el proceso provocado en las reacciones nucleares en las que se obtiene esta energía nuclear.Analizamos los dos métodos principales de obtención de energía nuclear:
- La fisión nuclear
- La fusión nuclear
Ventajas e inconvenientes de la energía nuclear
El uso de la energía nuclear representa tantas ventajas como inconvenientes para el desarrollo de la sociedad y del medio ambiente.La principal ventaja de la energía nuclear es, sin duda, la capacidad de producir energía eléctrica comparada con otras fuentes de producción de energía eléctica ya sea mediante combustibles fósiles o las energías renovables.
Pero por otro lado se generan una gran cantidad de residuos nucleares muy peligrosos y difíciles de gestionar.
Accidentes relacionados con la energía nuclear
La experiéncia con los accidentes nucleares és una de los principales argumentos para los detractores de la energía nuclear. En el apartado de accidentes nucleares hacemos un breve repaso a los accidentes nucleares de la história de la energía nuclear.
Recientemente hemos añadido en esta seccion una colección de vídeos sobre el accidente de Chernobyl que corresponden a un reportaje de Discobery Channel.
Residuos nucleares
Los residuos nucleares són junto a los accidentes nucleares uno de los principales inconvenientes de la energía nuclear. La gestion, transporte y almacenamiento de los residuos nucleare és uno de los principales problemas que los ingenieros nucleares siguen buscando soluciones mas satisfactorias.Los residuos nucleares no se pueden destruir ni reciclar y aunque existen métodos de alamacenamiento seguros no ofrecen las suficientes garantias para los detractores de la energía nuclear.
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¡Comprueba tus resultados a tus problemas de Química!
Es muy frecuente que al momento de realizar el procedimiento de los problemas encargados por tu maestro de química, sobre molaridad, molalidad, partes por millón (ppm), o normalidad quedes con la duda si el resultado obtenido es el correcto. Para evitar este tipo de conflictos, hemos desarrollado una serie de programas que te ayudaran a llegar al resultado esperado. Para obtener este beneficio solo tienes que seguir los siguientes pasos:
Descargar el programa Pseint, desde el portal de la escuela de Bachilleres"Veracruz" dando click
"http://www.vesver.com/curriculas/formacion/informatica/algoritmos.php">aquí
En el apartado de Sowftware con licencia GNU selecciona: Software para crear algoritmos mediante pseudocódigo (español),el gestor de descargas iniciará.
Cuando haya finalizado la descarga, inicia el proceso de instalación.
Descarga los programas en la sección de documentos (google docs), en el correo de la olimpiada: olimpiadaqmc@gmail.com
Abre los archivos con el programa antes descargado en instalado (Pseint) y a continuación presiona la tecla F9.
En la interfaz de Pseint, aparecerán los datos que tienes que ingresar, peso molecular, número de H+ u OH- (normailidad), volumen de la disolución etc.
Ingresa los todos los datos solicitados por el programa y obtendrás el resultado correcto.
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Nobel de Química por trabajo con átomos de carbono
El premio Nobel de Química 2010 fue otorgado a los japoneses El-Chi Negishi, de la Universidad de Purdue, y Akira Suzuki, de la Universidad Hokkaido, así como al estadounidense Richard F. Heck, éste de la Universidad de Delaware, por "desarrollar nuevos modos eficientes de unir átomos de carbono para construir complejas moléculas que están mejorando nuestra vida cotidiana", según anunció el Comité Nobel en Estocolmo.
La Real Academia Sueca de Ciencias destaca que el trabajo de estos científicos permite producir nuevos fármacos, por ejemplo contra el cáncer, pero también revolucionarios materiales como plásticos, dispositivos electrónicos o plaguicidas que permiten proteger las cosechas.
Cambiará la Tabla de los Elementos Químicos
Hace 150 años que la tabla periódica de los elementos químicos fue creada y por primera vez en su historia se anuncia que se le harán modificaciones.
Diez elementos de ella se le incluirá nueva y más precisa información con un nuevo peso atómico, como parte de los avances que han logrado reunir científicos de todo el mundo. Los elementos químicos que se están sujetos a la modificación son: hidrógeno, litio, boro, carbono, nitrógeno, oxígeno, silicio, azufre, cloro y talio.
La Comisión para la Abundancia de Isótopos y Pesos Atómicos de la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) es el organismo que supervisará los cambios ¿las razones de estos cambios? Este organismo explico que los pesos atómicos que la actual Tabla presenta no son tan precisos.
Es un cambio que sin duda tendrá un gran impacto, principalmente en los salones de clases alrededor del mundo: una nueva versión de la tabla periódica de los elementos químicos la que ahora expresará los pesos atómicos de estos elementos como conjuntos de valores y no como valores únicos estándar.
Ahora, la nueva tabla expresará los pesos atómicos de estos elementos como conjuntos de valores y no como valores únicos estándar.
Según la IUPAC, el peso atómico de un elemento, es la medida de las masas promedio de los átomos que contiene y su composición isotópica. Los elementos que sólo poseen un isótopo no muestran variaciones en su peso atómico. ¿qué te parece?
Diez elementos de ella se le incluirá nueva y más precisa información con un nuevo peso atómico, como parte de los avances que han logrado reunir científicos de todo el mundo. Los elementos químicos que se están sujetos a la modificación son: hidrógeno, litio, boro, carbono, nitrógeno, oxígeno, silicio, azufre, cloro y talio.
La Comisión para la Abundancia de Isótopos y Pesos Atómicos de la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) es el organismo que supervisará los cambios ¿las razones de estos cambios? Este organismo explico que los pesos atómicos que la actual Tabla presenta no son tan precisos.
Es un cambio que sin duda tendrá un gran impacto, principalmente en los salones de clases alrededor del mundo: una nueva versión de la tabla periódica de los elementos químicos la que ahora expresará los pesos atómicos de estos elementos como conjuntos de valores y no como valores únicos estándar.
Ahora, la nueva tabla expresará los pesos atómicos de estos elementos como conjuntos de valores y no como valores únicos estándar.
Según la IUPAC, el peso atómico de un elemento, es la medida de las masas promedio de los átomos que contiene y su composición isotópica. Los elementos que sólo poseen un isótopo no muestran variaciones en su peso atómico. ¿qué te parece?
Conceptos Basicos de Química
CONCEPTOS BÁSICOS DE QUÍMICA
A continuación se presentan algunos conceptos básicos que serán de gran utilidad para comprender temas de mayor complejidad y que requieren una base solida de conocimientos.
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a Química es la ciencia que estudia la materia y sus transformaciones. La Física se ocupa de la
energía y sus transformaciones. La Fisicoquímica abarca el estudio de las interacciones entre la
materia y la energía, y explica los principios que rigen las transformaciones de la materia
conocidas como reacciones químicas, mediante el estudio de las propiedades físicas de las
sustancias y del efecto de los cambios físicos sobre las reacciones.
Materia es todo aquello que ocupa lugar en el espacio y posee masa. Todos los sistemas
materiales están formados por átomos y moléculas. Las moléculas son átomos unidos entre si
mediante enlaces químicos. A su vez, los átomos están constituidos por partículas consideradas
indivisibles: protones, neutrones y electrones.
En los compuestos químicos se unen átomos de más de un elemento, para formar moléculas o
bien para formar estructuras infinitas, como es el caso de los polímeros.
ÁTOMOS
Los átomos están constituidos por un núcleo central y electrones, de carga negativa, que giran
alrededor de él. A su vez el núcleo está formado por protones, de carga positiva, y neutrones,
que no poseen carga. El átomo es neutro, por lo tanto el número de protones es igual al número
de electrones. En general la masa de un átomo es aproximadamente la masa del núcleo, pues la
masa del electrón es 1840 veces menor que la masa del protón. La masa del neutrón es
aproximadamente igual a la masa del protón.
En cuanto al tamaño del átomo, éste es más o menos 10 000 veces menor que el tamaño del
núcleo, por lo tanto casi todo es vacío.
Cada elemento químico está caracterizado por el número de protones que tienen sus átomos.
MOLÉCULAS
Cuando 2 o más átomos, de un mismo elemento o de elementos diferentes, se unen mediante
uniones químicas se origina una molécula de un compuesto químico.
Ejemplos de moléculas son:
1. Ozono: formada por 3 átomos de oxígeno O3.
2. Cloruro de sodio (sal de mesa): formada por un átomo de cloro y uno de sodio NaCl.
3. Amoníaco: formada por 3 átomos de hidrogeno y 1 de nitrógeno.
Existen tres tipos fundamentales de uniones químicas: iónica, covalente y metálica, que
posteriormente se tratarán en detalle.
SUSTANCIAS SIMPLES Y COMPUESTAS
Se llama sistema material a todo cuerpo o conjunto de cuerpos seleccionado para la observación
de acuerdo con ciertas finalidades. La química estudia estos sistemas materiales.
Los mismos se clasifican en:
1. Sistema homogéneo: aquel que tiene iguales valores para todas sus propiedades intensivas
en las distintas partes del sistema. Ejemplos: azúcar disuelta en agua, alcohol y agua, acero.
2. Sistema heterogéneo: aquel que tiene distintos valores para alguna de las propiedades
intensivas en distintas partes del sistema, y estas partes se encuentran separadas, unas de
otras, por superficies de discontinuidad bien definidas. Ejemplos: agua y aceite, las nubes,
espuma de jabón.
3. Sistema inhomogéneo: aquel en el cual los valores de las propiedades intensivas son
distintos en distintas partes del sistema, pero éstas partes no se encuentran separadas,
unas de otras, por superficies de discontinuidad bien definidas. Ejemplos: aire, agua con
agregado de una solución coloreada y sin agitar.
Los sistemas homogéneos pueden ser:
a. Sustancias puras: aquellas que no pueden fraccionarse, sin perder sus propiedades intensivas.
Ejemplos: agua, azúcar.
b. Soluciones: aquellas que están formadas por más de una sustancia pura. Ejemplo: acero
inoxidable.
A su vez las sustancias puras se clasifican en:
I. sustancias simples: que son los denominados elementos químicos. Ejemplos: hierro, carbono,
que forman parte del acero.
II. sustancias compuestas: que son los compuestos químicos. Ejemplo: agua, cloruro de sodio.
PROPIEDADES EXTENSIVAS E INTESIVAS
Las propiedades de la materia pueden clasificarse en:
1. Extensivas: aquellas que dependen de la cantidad de materia considerada. El peso y el
volumen son ejemplos de propiedades extensivas.
2. Intensivas: aquellas que no dependen de la cantidad de materia considerada. Ejemplos: la
densidad, el punto de fusión, el punto de ebullición, el peso específico.
ESTADOS DE LA MATERIA
Existen 3 estados físicos de la materia, llamados también estados de agregación. Ellos son:
sólido, líquido y gaseoso. Actualmente se habla de un cuarto estado, el plasma, pero no será
tratado en el presente apunte.
Por ejemplo la sustancia pura agua existe en los 3 estados: sólido (hielo), líquido y gaseoso
estado se ilustran en el siguiente esquema:
Sublimación o volatilización
fusión vaporización evaporación
ebullición
SÓLIDO LÍQUIDO GAS
Solidificación licuación o condensación
desublimación
El fenómeno de vaporización puede producirse en dos formas:
- Evaporación: solo desde la superficie libre del líquido y a cualquier temperatura,
- Ebullición: desde todo el interior del líquido y a una temperatura dada, que depende del
líquido y de la presión externa.
Las moléculas en estado sólido se mantienen juntas por medio de fuerzas eléctricas y no son
libres. El volumen es fijo y la forma es rígida (cristales).
Las moléculas en estado líquido se deslizan pero no son libres. El volumen es fijo pero la forma
no es fija.
REACCIONES QUÍMICAS
Las reacciones químicas son fenómenos de transformación química de las sustancias en otras
diferentes. En ellas intervienen los reactivos, que son las sustancias que reaccionan, y los
productos de reacción, que son las sustancias que se obtienen.
Las reacciones se representan simbólicamente mediante ecuaciones químicas. Las sustancias
se representan por medio de fórmulas químicas.
El agua está formada por 2 átomos de hidrógeno (H) y 1 de oxígeno (O), y su fórmula química
es: H2O, donde el subíndice 2 indica la cantidad de átomos de H.
La molécula de oxígeno se representa O2, y la de hidrógeno H2.
REACCIONES
1. METAL + O2 → ÓXIDO BÁSICO
2. NO METAL + O2 → ÓXIDO ÁCIDO (ANHÍDRIDO)
3. ÓXIDO BÁSICO + H2O → HIDRÓXIDO (BASE)
4. ÓXIDO ÁCIDO + H2O → ÁCIDO (OXÁCIDO)
5. HALÓGENO + H2 → ÁCIDO (HIDRÁCIDO)
6. METAL + H2 → HIDRURO
7. ÁCIDO + HIDRÓXIDO → SAL + H2O
Ejemplos:
1. 2 Mg + O2 → 2 MgO óxido de magnesio
2. C + O2 → CO2 anhídrido carbónico
3. MgO + H2O → Mg (OH)2 hidróxido de magnesio
4. CO2 + H2O → H2CO3 ácido carbónico
5. Cl2 + H2 → 2 HCl ácido clorhídrico
6. 2 Na + H2 → 2 NaH hidruro de sodio
7. 2 HCl + Mg (OH)2 → MgCl2 + 2 H2O cloruro de magnesio
CLASIFICACIÓN DE LAS REACCIONES
1. Ácido-base: La última reacción (7) es un ejemplo de reacción ácido-base. Se llaman así
porque existe un intercambio de protones H+ y oxhidrilos HO-.
2. Óxido-reducción: son reacciones de transferencia de electrones. La reacción (1) es un
ejemplo, donde el Mg pierde 2 electrones, se oxida, y el oxígeno gana 2 electrones, se reduce.
3. De precipitación: donde el producto de reacción es un sólido que precipita (tiende a decantar
en el fondo del recipiente).
4. De complejamiento: generalmente se obtiene con cationes de elementos situados en el
centro de la tabla periódica, y aniones capaces de capturar el catión, formando una molécula
o anión complejo muy estable.
PESO ATÓMICO Y MOLECULAR
El peso atómico o masa atómica relativa de un elemento, se define como el cociente entre la
masa promedio de un átomo de dicho elemento y una u.m.a.
Este valor es un número sin unidades, que figura en la tabla periódica para cada elemento.
El peso molecular o masa molecular relativa de un compuesto M, se define como el cociente
entre la masa promedio de una molécula de dicho compuesto y una u.m.a.
Se obtiene sumando los pesos atómicos de cada uno de los elementos que conforman el
compuesto químico. Por ejemplo, el peso molecular del ácido fosfórico H3PO4 se calcula de la
siguiente manera:
1. 3 átomos de H ⇒ 3 . PAH = 3 . 1,00797 = 3,02391
2. 1 átomo de P ⇒ 1 . PAP = 30,9738
3. 4 átomos de O ⇒ 4 . PAO = 4 . 15,9994 = 63,9976
4. 3,02391 + 30,9738 + 63,9976 = 97,99531
NÚMERO DE AVOGADRO
El número de átomos, moléculas o iones que intervienen en una reacción química producida en
la naturaleza, en la industria o en el laboratorio, es corrientemente muy elevado. Por lo tanto es
necesario definir una unidad conveniente de cantidad de materia. Esta unidad se denomina mol,
y es la unidad de cantidad de materia en el Sistema Internacional de Unidades (SI).
El número de átomos presentes en 12 g de 12C es 6,022 . 1023 y este valor se denomina Número
o constante de Avogadro (NA). Por definición, 1 mol o “átomo gramo” es la cantidad de materia
de cualquier elemento, que contiene 6,022 . 1023 “átomos”.
Vale decir que un mol de 12C contiene 6,022 . 1023 átomos. Y 1 mol de 14N, por ejemplo, también
contiene 6,022 . 1023 átomos y equivale a 14, 0067 g.
Un mol de cualquier elemento equivale a su peso atómico.
Cuando se trata de moléculas, también se habla de mol o “molécula gramo” y se define como la
cantidad de materia de cualquier compuesto, que contiene 6,022 . 1023 “moléculas”.
Un mol de cualquier compuesto químico equivale a su peso molecular.
Así 1 mol de agua H2O equivale a 18 g (16+2) y contiene 6,022 . 1023 moléculas de agua. En el
ejemplo anterior, 1 mol de ácido fosfórico equivale a 97,99531g.
Para ejemplificar éstos conceptos, se considera la siguiente reacción química:
2 Mg + O2 → 2 MgO óxido de magnesio
Aquí reaccionan 2 moles de Mg con 1 mol de O2 para producir 2 moles de MgO. Que es lo
mismo que decir: reaccionan 2. 24,305 = 48,61 g de Mg con 32 g de O2 para producir
2.(24,305 +16) = 80,61g de MgO.
Obtención de amoniaco (NH3)
Obtencion de amoniaco, usando fenolftaleina (indicador acido-base) rojo violaceo cuando esta en contancto con una base (NH3)
A pesar de que la molecula de amoniaco NH3 contiene hidrogenos, se comporta como una base ya que sigue la teoria de Lewis de acidos y bases ya que el amoniaco tiene un par electronico sin compartir.
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