Ir al contenido

publicidad

Foto

Consultorio de Química


  • Por favor identifícate para escribir un tema
  • Por favor identifícate para responder
158 respuestas en este tema

#1

Escrito 21 mayo 2014 - 18:11

Hola a todos, viendo que al final nadie se hizo cargo del antiguo consultorio de química, yo y subrosandro hemos decidido mirar de mantener juntos un nuevo consultorio de química.

Como dice el título, aquí intentaremos responder a vuestras dudas sobre la química.
Debo advertiros que ni yo ni subrosandro somos expertos infinitos en la materia, yo mismo soy estudiante en su ultimo curso del grado de química. O sea, que intentaremos resolver cuestiones siempre y cuando esté al alcance de nuestras manos.

Otra cosa que hay que saber es, que como cualquier ciencia, en la química hay muchas ramas, algunas de las cuales las tengo más frescas, otras me gustan menos y las tengo más oxidadas, etc. Espero que entre yo y subrosandro juntos cubramos bien todas más o menos, que són las siguientes:

-Química analítica
-Química orgánica
-Química inorgánica
-Química física

Luego ya hay que si bioquímica, organometálica, la cuántica, etc.

La química física y yo no somo muy amigos, y así como con otras ramas, como con la orgánica tengo, por ejemplo, un amigo llamado Vollhardt, con ella ni así me siento muy seguro.

En fin, que nuestra intención es buena, esperemos ayudaros en lo posible sin vernos demasiado abrumados.

Antiguo consultorio de química.
  • Volver arriba

  • Singularity

  • Martillo del Alba

  • vida restante: 100%
  • Registrado: 19 nov 2013
  • Mensajes: 3.003
#2

Escrito 21 mayo 2014 - 19:48

Bien, ánimo con el consultorio!

Yo tengo una dudilla, de cuando di química y nunca me quedó claro el tema.

En órbitales atómicos, cómo es eso de antienlazante y enlazante? Me perdí mucho en esa parte, realmente los apuntes eran bastante malos y confusos. Te agradecería si puedes explicármelo a ver si lo pillo de una vez, que se me quedó la espina clavada.

Gracias!
  • Volver arriba

  • subrosandro

  • Alquimista del cielo

  • vida restante: 100%
  • Registrado: 15 mar 2008
  • Mensajes: 4.160
#3

Escrito 21 mayo 2014 - 22:51

Bueno, como bien ha dicho mi colega Anubis, entre él y yo vamos a llevar (o al menos intentarlo) este consultorio de Química. Mis conocimientos son algo inferiores a los de Anubis, pues estoy actualmente terminando segundo de Química, pero espero poder contribuír en lo posible a resolver cualquier duda planteada.

 

Edit: Ahora ya soy graduado en Química y estoy haciendo el Máster de Química Orgánica

Como a mi colega, la Química Física y yo no nos llevamos demasiado bien. En Inorgánica puedo ser de alguna ayuda, e intentaré resolver lo que pueda de Analítica y Orgánica.

PD: Me alegro que ya tengamos nuestra primera pregunta, te responderemos lo antes posible :)


Editado por subrosandro, 02 octubre 2016 - 01:41 .

  • Volver arriba

  • Singularity

  • Martillo del Alba

  • vida restante: 100%
  • Registrado: 19 nov 2013
  • Mensajes: 3.003
#4

Escrito 21 mayo 2014 - 23:06

Gracias! Obviamente no hay prisa, faltaría más, que lo hacéis voluntariamente.

Seguro que tienes mucho a aportar subrosandro, aunque estés acabando segundo. Seguramente muchas de las preguntas que, los que no tenemos mucha idea de química, podemos formular puedes contestarlas de sobras.

Añado una anecdotilla que me contaron, no recuerdo quién fue. Me dijeron que unos estudiantes de química fabricaron/sintetizaron/destilaron (no sé cual sería la palabra ni nada) alcohol en el laboratorio, lo mezclaron con algo (imagino) y se emborracharon con su propia creación X-D No sé si fuera real, pero es curioso.
  • Volver arriba

#5

Escrito 24 mayo 2014 - 00:28

Teoria de orbitales moleculares y orbitales antienlazantes

Bueno, para empezar explicaré esto suponiendo que sabes algo del tema. Quiero decir que, por ejemplo, sabes que son los orbitales atómicos. En caso negativo, indicamelo y ya añadiré que son.

El tema que mencionas, los orbitales no enlazantes, son cosa de la llamada teoría de los orbitales moleculares, que como dice su nombre, es la teoría encargada de explicar y tal los orbitales en las moléculas. Dicho de otra manera, es la que explica los enlaces entre átomos.

Para explicar la cosa, lo mejor será tomar el caso de la molécula de hidrogeno, H2. Cuando los dos átomos de hidrogeno, aislados inicialmente, se acercan el uno al otro digamos que las funciones de onda de sus electrones empiezan a superponerse, eso quiere decir que estos electrones empiezan a poder irse de un orbital atómico de un átomo u otro. Esto conlleva la formación de un orbital molecular, que es una combinación lineal de orbitales atómicos.

Piensa en un orbital s de un átomo (esférico, simple), si se le acerca otro átomo con un orbital s disponible, el electrón es capaz de estar en uno u otro orbital s. Como las cosas en la cuántica no son tan simples, no podemos decir que electrón está en uno u otro, lo que hacemos es "sumar" los dos orbitales atómicos, con lo que al final lo que queda es un orbital resultado de dos orbitales s. Y ese orbital, ya molecular, tiene forma como de cilindro, como un churro que se extiende entre los dos núcleos atómicos, eso es un orbital enlazante sigma. Esto ocurre porque los dos orbitales atómicos al acercarse se solapan de forma constructiva. Dicho de otro modo, si hay dos orbitales atómicos que se solapan de forma constructiva, el electrón estará más cómodo ahí que no en su propio orbital atómico. Eso significa que el electrón que hace esto puede interaccionar bien con los dos núcleos, cosa que disminuye la energía de la molécula.

El caso, es que cuando se forman los orbitales moleculares, se forman el mismo numero de orbitales moleculares que de orbitales atómicos que había. O sea, que si al principio teníamos dos orbitales atómicos, se formarán dos orbitales moleculares. Uno de ellos en nuestro ejemplo, es el que te he presentado ya. El otro es lo que preguntas, un orbital antienlazante.
Con una molecula de hidrogeno esto no se observa, porque cada hidrogeno contribuye al enlace con un electrón, y los dos elecrnes van a parar al orbital enlazante.

Pero a veces, al hacer la combinación lineal de los orbitales atómicos aparecen nodos entre los nucleos atómicos.

Cuando un orbital tiene nodos la cosa se complica, pues hay un solapamiento destructivo en vez de constructivo. Es decir, la zona donde el electrón debería estar lo más cómodo posible para formar el enlace es una zona donde el electrón simplemente no está. Esto significa que la energía de este orbital molécular antienlazante es mayor que que la del enlazante (y mayor que la del orbital atómico, dicho sea de paso). En el caso de un orbital molecular antienlazante sigma, se le denomina sigma*.

En el caso del hidrógeno H2, cada átomo tiene un único electrón, y como los electrones quieren estar lo más cómodos posibles, estos dos se colocan en el orbital molecular sigma enlazante.

Imagen Enviada

En el caso del helio la cosa ya no es así. Cada átomo tiene dos electrones, y estos 4 electrones totales NO pueden ocupar el orbital enlazante, porque, al igual que en los orbitales atómicos, hay restricciones, solo pueden haber dos electrones por orbital. Y los otros dos… deberian ocupar el orbital molecular antienlazante. Que para colmo es bastante más energético que lo poco que es el enlazante. O sea, que la molécula de He2 no es estable y no se formará.

Imagen Enviada

En esta simple imagen se puede resumir un poco lo que te he explicado, se ven los dos orbitales atómicos s esféricos, y los dos orbitales moleculares y como se distribuirían en el caso de la molécula de He2.

Para saber si una molécula va a ser estable o no, utilizamos lo que se denomina el orden de enlace.

Imagen Enviada

En el caso del He2, tenemos que O.E.=2-2/2=0, por eso la molécula no existe.

En realidad los nodos que representamos en los orbitales moleculares son como una manera que tenemos nosotros de explicar visualmente el hecho de que nos aparezcan dos soluciones al intentar desarrollar el cuadrado de la función de onda (vamos, la probabilidad, que es en lo que nos basamos para representar los orbitales)

Ψe2 = φA2 + 2φAφB + φB2 ->enlazante
Ψa2 = φA2 - 2φAφB + φB2 ->antienlazante

Por eso, cuando se combinan dos probabilidades del "mismo signo" los orbitales se solapan y cuando son de "distinto signo" se "repelen". El enlazante tendrá menor energía al ser capaz de apantallar la repulsión entre los protones de los átomos del enlace.

Imagen Enviada

Para moléculas con núcleos distintos, con orbitales más grandes, con más nodos, ya no esféricos, etc, la cosa se complica pero básicamente es lo mismo.

Por cierto, no pienses que un orbital antienlazante por serlo no va a estar ocupado nunca, porque eso no es cierto. Estos orbitales siguen siendo vitales para númerosas moléculas, por no hablar de su importancia en toda la espectroscopia.

Resumen muy basto y grosero: un orbital antienlazante es el resultado de la combinación de dos orbitales atómicos que es más energetico que dichos orbitales por si solos, por lo que es "malo" para la formación de un enlace molecular.

Por último tenemos los orbitales no enlazantes. Estos también son formados durante la combinación lineal de orbitales atómicos, pero, al contrario que los enlazantes o antienlazantes, estos no contribuyen en absoluto al enlace debido a su diferencia de simetría o energía respecto a otros orbitales. Los orbitales no enlazantes son de gran importancia en química de coordinación.

En fin, espereo que te hayamos ayudado. Todo el tocho lo hemos escrito conjuntamente subrosandro y yo, que para eso llevamos juntos el post.

Cualquier duda, aclaración, corrección, etc, solo hay que decirlo!
  • Volver arriba

  • Singularity

  • Martillo del Alba

  • vida restante: 100%
  • Registrado: 19 nov 2013
  • Mensajes: 3.003
#6

Escrito 24 mayo 2014 - 23:36

Creo haberlo entendido todo. Me ha gustado mucho la forma de exponerlo, y las imágenes se agradecen así como algo de información complementaria.

Muchas gracias a ambos, compañeros, gran labor!

Si se me ocurre algo más (espero que menos laborioso de explicar) os lo expondré aquí mismo :mrgreen:
  • Volver arriba

  • Singularity

  • Martillo del Alba

  • vida restante: 100%
  • Registrado: 19 nov 2013
  • Mensajes: 3.003
#7

Escrito 25 mayo 2014 - 21:30

Os traigo una pregunta un tanto más personal y a modo de anécdota.

Habéis puesto nunca en práctica algo que hayáis estudiado? O sea, yo por ejemplo, hace tiempo realizé simple electrólisis del agua del grifo en casa. Ya que es sencillo en cuanto a material y teoría (al menos sin profundizar se entiende qué pasa).

Aprovecho para preguntar algo. Cuando realizé eso de la electrólisis, se generó algo que identifiqué como algún tipo de óxido en la superfície del agua. Al principio tenía un tono verdoso, y acabó siendo verdoso/oscuro en todo el líquido, pero en la superfície quedó lo que digo del posible óxido, que olía algo metálico y era de un color cobre. Qué fue eso? Entiendo que el agua del grifo tendrá multitud de elementos, y sería uno de ellos, pero cual? Era agua del grifo tal cual, le añadí algo de sal solamente.

Un saludo!

Edito: perdonar el doble post, encontré mejor redactar un nuevo mensaje a editar el anterior, para marcar claramente la diferencia entre uno y otro :)
  • Volver arriba

  • subrosandro

  • Alquimista del cielo

  • vida restante: 100%
  • Registrado: 15 mar 2008
  • Mensajes: 4.160
#8

Escrito 27 mayo 2014 - 23:43

Electrólisis casera de una disolución acuosa

Antes de entrar en que es ese sólido marrón cobrizo que has obtenido primero vamos a repasar el fundamento de una electrólisis.

En una celda electrolítica se produce una reacción redox forzada en la cual, como en toda reacción de intercambio de electrones, una especie se oxida y otra se reduce. En concreto, en el polo positivo de la pila (ánodo) se produce la oxidación del compuesto mientras que en el polo negativo (cátodo) se produce la reducción

Entonces la pregunta es, ¿Qué compuesto se ha oxidado y que compuesto se ha reducido en tu electrólisis casera?

Empecemos por la oxidación. Si tuviésemos agua destilada el agua se oxidaría a O2. En agua salada, sin embargo, entra otro elemento en juego, el Cl- proveniente de la sal (NaCl). Este, aunque tiene un potencial de reducción más alto que el agua (teóricamente le cuesta más reducirse), se oxida antes que ella debido a un efecto llamado sobrepotencial que hace, en resumen, que al agua le cueste más oxidarse que al cloruro.

Por lo tanto, en tu disolución de agua salada cabe pensar que se formaría Cl2. ¿Pero entonces?, ¿y ese polvo? Esa pregunta me la plantee yo en su día, cuando, siendo pequeño, hice la electrólisis con una pila en mi casa. En el primer año de carrera descubrí la respuesta. Había utilizado un cable de cobre para hacer la electrólisis, y era ese cobre metálico del cable el que se había oxidado a Cu2+, formando el óxido de cobre (II) en contacto con el agua.

Potenciales redox de oxidación:

Cu -> Cu2+ -0,34V
2Cl- -> Cl2 -1.40V
H20 -> O2 -1.23 V

Como ves, gana el cobre al tener un potencial de oxidación mayor.

Por curiosidad busquemos en la reducción. En agua destilada el agua se reduciría a hidrógeno (H2). ¿Pero que pasaría en agua salada? Alguien podría pensar que el Na+ de la sal se reduciría a Na, pero el potencial de oxidación del sodio es muchísimo más alto que el del agua. Entonces lo producido en agua salada es exactamente lo mismo que lo producido en agua destilada, H2.
  • Volver arriba

  • subrosandro

  • Alquimista del cielo

  • vida restante: 100%
  • Registrado: 15 mar 2008
  • Mensajes: 4.160
#9

Escrito 28 mayo 2014 - 12:07

La respuesta ha sido corregida por un despiste que he tenido y que nos ha pasado tanto a anubis como a mi. Por favor, perdonadnos y revisad de nuevo la respuesta.
  • Volver arriba

  • Singularity

  • Martillo del Alba

  • vida restante: 100%
  • Registrado: 19 nov 2013
  • Mensajes: 3.003
#10

Escrito 29 mayo 2014 - 13:37

Perdonad que haya tardado en comentar. No me aparecía que hubiera nuevos mensajes.

Vaya, entiendo ahora. El motivo de añadirle sal es que, si no tengo entendido mal, el agua destilada tiene una conductividad muy baja. Creo que con el agua del grifo es suficiente, pero me corre por la mente que así se acelera el proceso.

Entonces, ese material rojizo era el cobre del hilo. Entonces, lo verdoso sería el cloruro u otra sustancia? No me ha acabado de quedar claro ésto.

Gracias, de nuevo, por vuestra respuesta :D

P.D. No habéis comentado si os ha dado en alguna ocasión por "comprobar" algo teórico en casa. O con la burrada de horas de laboratorio que metéis ya quedáis servidos? X-D
  • Volver arriba

  • Mou2178

  • Fenrir

  • vida restante: 100%
  • Registrado: 12 jul 2009
  • Mensajes: 1.792
#11

Escrito 29 mayo 2014 - 21:07

Buenas. Hay un problema sobre el que tengo una duda. Dice así:

Una disolución 10^–2 M de cianuro de hidrógeno (HCN), tiene un pH de 5,6.
Calcula:

a) El grado de disociación del HCN.

b) La constante de disociación del ácido (Ka).

c) La constante de basicidad del anión CN–(Kb).

d) El pH de la disolución resultante al mezclar 100 mL de esta disolución de HCN con 100
mL de una disolución 2 · 10^–2 M de hidróxido sódico (NaOH).


Los resultados son:

a)2,52·10^-4.

b)6,3·10^-10-

c)1,6·10^-5.

d)pH=11,7.


Sobre el apartado d): En la resolución que poseo pone que se desprecian los OH- de la hidrólisis del ión CN-. ¿Por qué? ¿Es porque es un número muy pequeño? ¿En este tipo de problemas hay que hacer la suma de los OH- de ambas reacciones, tanto la de disociación del ácido/base fuerte como la de hidrólisis?
  • Volver arriba

#12

Escrito 29 mayo 2014 - 21:34

Para dudas académicas existe este hilo:

http://zonaforo.meri...0-t1825200.html

Salvo queAnubis y subrosandro no tengan inconveniente en contestar que en ese caso por mí ok (aunque en lo personal preferiría que los consultorios tuvieran otra clase de orientación).
  • Volver arriba

#13

Escrito 29 mayo 2014 - 23:26

Como muy bien ha dicho salvor, este hilo no es para resolver ejercicios y estas cosas.
Si eso contesto en el hilo apropiado.
  • Volver arriba

  • subrosandro

  • Alquimista del cielo

  • vida restante: 100%
  • Registrado: 15 mar 2008
  • Mensajes: 4.160
#14

Escrito 30 mayo 2014 - 00:02

Antes de nada, estoy de acuerdo con anubis en que este consultorio no debe de dedicarse a resolver ejercicios de clase, sino más bien dudas sobre el mundo de la química. Ya hay hilos dedicados precisamente a eso.

Perdonad que haya tardado en comentar. No me aparecía que hubiera nuevos mensajes.

Vaya, entiendo ahora. El motivo de añadirle sal es que, si no tengo entendido mal, el agua destilada tiene una conductividad muy baja. Creo que con el agua del grifo es suficiente, pero me corre por la mente que así se acelera el proceso.

Entonces, ese material rojizo era el cobre del hilo. Entonces, lo verdoso sería el cloruro u otra sustancia? No me ha acabado de quedar claro ésto.

Gracias, de nuevo, por vuestra respuesta :D

P.D. No habéis comentado si os ha dado en alguna ocasión por "comprobar" algo teórico en casa. O con la burrada de horas de laboratorio que metéis ya quedáis servidos? X-D


El color verdoso (o azulado) puede ser perfectamente el cloruro de cobre (II) formado por los cationes de cobre (II) y los aniones cloruro que provee la sal que le echaste.

Imagen Enviada

Este cobre en disolución acabaría precipitando como óxido de cobre, que puede dar ese polvo más oscuro.

Imagen Enviada

Una pregunta, ¿los cables de cobre los metiste directamente en el agua o los ataste a un tornillo? Es que se me acaba de ocurrir, y si fuese así, debido a que el hierro es mas reductor que el cobre, el color verdoso sería el cloruro de hierro (II), que también es verde.

Imagen Enviada

Y el polvo oscuro sería óxido de hierro (III)

Imagen Enviada

-----
Como anécdota a lo que comentabas tu de experimentar, mismamente el mes pasado estaba estudiando una asignatura de Inorgánica y vi una reacción de obtención de óxido de cobalto (III) mediante la oxidación de una sal de cobalto (II) en medio básico y oxidante. Así que cogi mi cloruro de cobalto (II), que es magenta, lo puse en un vidrio de reloj y le eché lejía xD Empezó a burbujear cloro y a formarse un polvo negro, tal y como tenía que ocurrir.

He hecho cada cosa cuando era pequeño xD, siempre he sido un apasionado de la química, con decirte que me aprendi la tabla periódica a los 10 años y que en sexto de primaria llevaba reacciones de mi juego de química a clase y las "explicaba", reacciones que luego volvería a ver en la carrera xD Recuerdo una reacción que daba una disolución negra burbujeante y mis compañeros de clase decían que había descubierto la fórmula de la Cocacola xD
  • Volver arriba

#15

Escrito 30 mayo 2014 - 00:18

Pues yo descubrí que me gustaba la química a los 15, en cuarto de la ESO, no era tan precoz X-D
Y no, muchos experimentos caseros no he hecho. Me refiero a cosas chulas, "tonterias" las ha hecho todo el mundo xD

Eso si, aunque no fue una experiencia mia si que ocurriño algo en l negocio de mi padre que me hizo gracia cuanod lo contaon, pero que cuando ocurrió no les hizo ni puta gracia X-D

Parece ser que un cliente se quedó a gusto literalmente ne el baño y embozó el lavabo. El caso es que un trbajador lo vió, no sabia que hacer, y tiro un buen chorramen de salfumán, y se fué para dejar que fuera comiendose la bola de papel. Pero luego fue otro trabajador y vió el atasco... y tiró lejía! X-D

El caso es que el salfumán es una disolución de ácido clorhídrico, y la lejía una de hipoclorito de sodio.
HClo- + Cl- + H+ ---> Cl2 + H2O

La reacción no la vi, aunque la conocía, pero con un retrete como reactor y buenas cantidades de los productos, me dijeron que empezó a salir una cantidad bastante considerable de gases que bueno, asustaba X-D
Al menos supieron reaccionar y salieron pitando del sitio y despejaron la zona de gente y tal. No hubo heridos. Heridos? El gas Cl2 se usó en la primera guerra mundial para matar gente, no se yo si de ahí salieron cantidades peligrosas, pero yo no lo comprobaria X-D
  • Volver arriba


  • Por favor identifícate para escribir un tema
  • Por favor identifícate para responder
publicidad

0 usuarios están leyendo este tema

0 miembros, 0 invitados, 0 usuarios anónimos