la asignatura de T.S.Q II aporta al alumno conocimientos que le ayudaran a interpretar las reacciones
ácido-base y de oxido-reducción que se realizan en el ambiente y en los seres vivos. el blog promueve la intregracion de valores respecto a la relación ciencia-tecnología y sociedad; a través del conocimiento de la implicaciones de la reacciones químicas en el medio natural.
se fomenta el estudio de la materia y la energía en los sistemas físicos y biológicos su iterdisciplinariedad con las matemáticas. medicina , así como sus cambios relacionándolos con el desarrollo sustentable. conocimientos y habilidades que lo capaciten para su incursión a estudios de nivel superior en los campos de la química, medicina y biología. finalmente busca que el estudiante pueda explicar fenómenos químico presentes en la naturaleza, empleando los conocimientos de oxidación - reducción así mismo que reconozca la relación existente entre la química y su vida cotidiana, ayudándolo a contextualizar su vida profesional y futura
jueves, 14 de octubre de 2010
Características de ácido-base
Características de ácidos y bases - Las disoluciones acuosas de los ácidos:
Tienen sabor agrio
Conducen la corriente eléctrica, es decir, son electrolitos.
Enrojecen determinados pigmentos vegetales, como la tintura tornasol o decoloran el repollo morado, es decir, cambian el papel tornasol de azul a rojo.
Reaccionan con algunos metales como el magnesio y el zinc liberando Hidrógeno Gaseoso (H2)
Reaccionan con las bases formando
Sustancias de propiedades diferentes, las bases.
Tienen un pH menor a 7.
- Las disoluciones acuosas de las bases:
Tienen un sabor amargo y son jabonosas al tacto
Conducen la corriente eléctrica, es decir, son electrolitos.
En contacto con el papel tornasol se torna azul.
Reaccionan con los ácidos formando sustancias de propiedades diferentes, las sales.
Tienen un pH mayor que 7.
El pH neutro es 7.
La teoría de Arrhenius
La teoría de Arrhenius dice que los ácidos liberan protones (H+) en medio acuoso, y las bases liberan iones hidroxilo (OH-). Basándonos en esto, no habría ninguna respuesta válida. Sin embargo si suponemos que a tu profesor se le fue la olla cuando os puso el ejercicio, si usamos la teoría de Bronsted-Lowry, esta dice:
Los ácidos liberan protones (H+) en medio acuoso.
Las bases aceptan protones (H+) en medio acuoso.
Y las únicas especies de las que tienes que pueden aceptar y liberar protones indistintamente son la 1 y la 4:
HSO3- + H+ ----> H2SO3 comportamiento como base
HSO3- ----> SO3(-2) + H+ comportamiento como ácido
y lo mismo con HCO3-.
Sin embargo, la 2 sólo se comporta como base, y la 3 como ácido:
SO3(-2) + H+ ----> HSO3- comportamiento como base
no puede ceder protones, porque no están en la molécula, así que no se comporta como ácido
HClO4 ----> H+ + ClO4(-) comportamiento como ácido
no puede aceptar protones, no "le queda sitio" por decirlo de algún modo, ya no tiene pares electrónicos sin compartir y se formaría un catión muy inestable.
Los ácidos liberan protones (H+) en medio acuoso.
Las bases aceptan protones (H+) en medio acuoso.
Y las únicas especies de las que tienes que pueden aceptar y liberar protones indistintamente son la 1 y la 4:
HSO3- + H+ ----> H2SO3 comportamiento como base
HSO3- ----> SO3(-2) + H+ comportamiento como ácido
y lo mismo con HCO3-.
Sin embargo, la 2 sólo se comporta como base, y la 3 como ácido:
SO3(-2) + H+ ----> HSO3- comportamiento como base
no puede ceder protones, porque no están en la molécula, así que no se comporta como ácido
HClO4 ----> H+ + ClO4(-) comportamiento como ácido
no puede aceptar protones, no "le queda sitio" por decirlo de algún modo, ya no tiene pares electrónicos sin compartir y se formaría un catión muy inestable.
La Ley de Bronsted-Lowry
La Ley de Bronsted-Lowry dice que también que un acido es una sustancia que dona protones y una base aquella que los acepta.
Esta última teoría es más general ya que no necesariamente implica medios acuosos.
Los electrones no se transfieren de un átomo a otro, sino que se comparten al formar una molécula. Cada par de electrones compartidos constituye un enlace covalente.
ALGUNAS MOLECULAS COVALENTES SEGUN LEWIS :
H2
El hidrógeno alcanza la configuración del He (gas noble).
HF
El flúor comparte un electrón con el Hidrógeno, covalencia 1
HsO
NH3
CH4
CH3 - CH3 (Etano)
CH3 - CH2OH (Etanol)
Hay veces que, para adquirir la configuración de gas noble, los átomos necesitan compartir más de un par de electrones, estableciéndose ENLACES COVALENTES MULTIPLES (DOBLES, TRIPLES).
O2 (O=O)
Cada átomo comparte 2 electrones, es un enlace covalente doble.
N2
Cada línea representan dos electrones (uno de cada átomo).
CHºCH (Etino)
CO2
En todas las moléculas vistas, el átomo adquiere configuración de gas noble, rodeándose de 8 electrones (regla del octeto) ; que se cumple en todos los elementos del 2º periodo excepto para el boro y el berilio :
En los elementos de periodos posteriores la regla del octeto se cumple con bastante frecuencia, pero puede haber casos en los que los átomos se rodeen de más de 8 electrones, (el fósforo puede llegar a rodearse de 10 electrones, y azufre de 12).
Hay ocasiones en las que los dos electrones compartidos para formar el enlace son cedidos por uno solo de los átomos que intervienen, es un ENLACE DATIVO O COORDINADO ; siendo el átomo que los aporta el DADOR y el que los recibe el ACEPTOR ; veamos algunos ejemplos :
Ion Hidronio (H3O)+ : se forma por la unión de agua con iones H+, que son átomos de hidrógeno que han perdido el único electrón que poseían, por lo que los dos electrones del enlace los proporciona el oxígeno del agua :
H2O + H+ ®
Ion amonio (NH4)+ : se forma por la unión de un ion hidrogeno con un ion NH3 :
NH3 + H+ ®
Ozono (O3) : se forma por la unión de una molécula de oxígeno (O2) con un átomo de oxígeno (O). Este último se une por enlace dativo :
Reacciones Oxido-Reduccion
Las reacciones de óxido – reducción o REDOX son aquellas donde está involucrado un cambio en el número de electrones asociado a un átomo determinado, cuando este átomo o el compuesto del cual forma parte se transforma desde un estado inicial a otro final.
La gran mayoría de las reacciones redox ocurren con liberación de energía. Por ejemplo: la combustión de compuestos orgánicos que proporciona energía calórica, las reacciones que se realizan en una pila o batería, donde la energía química es transformada en energía eléctrica, y las reacciones más importantes, desde el punto de vista de nuestro curso, que ocurren a nivel del metabolismo de un ser viviente. Como los alimentos son substancias reducidas, el organismo las oxidada controladamente, liberando energía en forma gradual y de acuerdo a sus requerimientos. Esta energía es transformada en energía química en forma de ATP, la cual es utilizada para todos los procesos endergónicos que ocurren en los organismos.
Un átomo neutro cualquiera tiene un número definido de electrones, el cual corresponde al número de protones que posee su núcleo; es decir, tiene tantos electrones como el valor de su número atómico.
Por ejemplo:
H Z = 1; es decir 1 protón y 1 electrón
Na Z = 11; es decir 11 protones y 11 electrones
I Z = 53; es decir 53 protones y 53 electrones
Electrolisis
Electrolisis:
Electrolisis, parte de la química que trata de la relación entre las corrientes eléctricas y las reacciones químicas, y de la conversión de la energía química en eléctrica y viceversa. En un sentido más amplio, la electrolisis es el estudio de las reacciones químicas que producen efectos eléctricos y de los fenómenos químicos causados por la acción de las corrientes o voltajes.
La mayoría de los compuestos inorgánicos y algunos de los orgánicos se ionizan al fundirse o cuando se disuelven en agua u otros líquidos; es decir, sus moléculas se disocian en componentes cargados positiva y negativamente que tienen la propiedad de conducir la corriente eléctrica. Si se coloca un par de electrodos en una disolución de un electrolito (o compuesto ionizable) y se conecta una fuente de corriente continua entre ellos, los iones positivos de la disolución se mueven hacia el electrodo negativo y los iones negativos hacia el positivo. Al llegar a los electrodos, los iones pueden ganar o perder electrones y transformarse en átomos neutros o moléculas; la naturaleza de las reacciones del electrodo depende de la diferencia de potencial o voltaje aplicado.
La acción de una corriente sobre un electrolito puede entenderse con un ejemplo sencillo. Si el sulfato de cobre se disuelve en agua, se disocia en iones cobre positivos e iones sulfato negativos. Al aplicar una diferencia de potencial a los electrodos, los iones cobre se mueven hacia el electrodo negativo, se descargan, y se depositan en el electrodo como elemento cobre. Los iones sulfato, al descargarse en el electrodo positivo, son inestables y combinan con el agua de la disolución formando ácido sulfúrico y oxígeno. Esta descomposición producida por una corriente eléctrica se llama electrólisis.
En todos los casos, la cantidad de material que se deposita en cada electrodo al pasar la corriente por un electrolito sigue la ley descubierta por el químico físico británico Michael Faraday.
Electrolisis, parte de la química que trata de la relación entre las corrientes eléctricas y las reacciones químicas, y de la conversión de la energía química en eléctrica y viceversa. En un sentido más amplio, la electrolisis es el estudio de las reacciones químicas que producen efectos eléctricos y de los fenómenos químicos causados por la acción de las corrientes o voltajes.
La mayoría de los compuestos inorgánicos y algunos de los orgánicos se ionizan al fundirse o cuando se disuelven en agua u otros líquidos; es decir, sus moléculas se disocian en componentes cargados positiva y negativamente que tienen la propiedad de conducir la corriente eléctrica. Si se coloca un par de electrodos en una disolución de un electrolito (o compuesto ionizable) y se conecta una fuente de corriente continua entre ellos, los iones positivos de la disolución se mueven hacia el electrodo negativo y los iones negativos hacia el positivo. Al llegar a los electrodos, los iones pueden ganar o perder electrones y transformarse en átomos neutros o moléculas; la naturaleza de las reacciones del electrodo depende de la diferencia de potencial o voltaje aplicado.
La acción de una corriente sobre un electrolito puede entenderse con un ejemplo sencillo. Si el sulfato de cobre se disuelve en agua, se disocia en iones cobre positivos e iones sulfato negativos. Al aplicar una diferencia de potencial a los electrodos, los iones cobre se mueven hacia el electrodo negativo, se descargan, y se depositan en el electrodo como elemento cobre. Los iones sulfato, al descargarse en el electrodo positivo, son inestables y combinan con el agua de la disolución formando ácido sulfúrico y oxígeno. Esta descomposición producida por una corriente eléctrica se llama electrólisis.
En todos los casos, la cantidad de material que se deposita en cada electrodo al pasar la corriente por un electrolito sigue la ley descubierta por el químico físico británico Michael Faraday.
Química de la vida: Bioquímica
Introducción
La bioquímica estudia la base molecular de la vida. En los procesos vitales interaccionan un gran número de substancias de alto peso molecular o macromoléculas con compuestos de menor tamaño, dando por resultado un número muy grande de reacciones coordinadas que producen la energía que necesita la célula para vivir, la síntesis de todos los componentes de los organismos vivos y la reproducción celular.
Al conjunto de reacciones que suceden dentro de los seres vivos se le llamametabolismo.
Actualmente se conoce a detalle la estructura tridimensional de las macromoléculas de mayor importancia biológica, los ácidos nucleicos y las proteínas, lo que ha permitido entender a nivel molecular sus funciones biológicas.
Gracias al conocimiento de la estructura de los ácidos nucleicos, se esclarecieron los mecanismos de transmisión de la información genética de generación a generación, y también los mecanismos de expresión de esa información, la cual determina las propiedades y funciones de las células, los tejidos, los órganos y los organismos completos.
Conocer a detalle la estructura de varias proteínas ha sido muy útil en la elucidación de los mecanismos de las reacciones enzimáticas. Prácticamente todas las reacciones que integran el metabolismo son reacciones enzimáticas.
El tipo de especie química y los mecanismos de acción que intervienen en el almacenamiento, replicación y transferencia de la información genética, así como las reacciones que forman el metabolismo son prácticamente idénticas, desde las bacterias hasta los organismos superiores. No todas las células contienen y expresan la misma información, pero las reacciones que sí llevan a cabo, utilizan enzimas practicamente idénticas. De hecho las diferencias y similitudes entre ellas se han utilizado para establecer la secuencia de aparición de las especies. Los virus tienen algunas variantes, por ejemplo; los cromosomas de los retrovirus están constituidos por moléculas de ARN y en algunos fagos (virus que atacan a las bacterias) tienen ADN de una sola cadena. Los virus no cuentan con un metabolismo que les permita vivir en forma autónoma, sólo se pueden reproducir y expresarse dentro de las células que invaden.
Las reacciones que constituyen el metabolismo están localizadas en determinadas estructuras celulares que forman unidades discretas que se llaman organelos. Las reacciones se llevan a cabo en los lugares en donde se encuentran las enzimas que las catalizan. La célula no es un saco sin estructura, sino que es un sistema muy complejo y altamente organizado. En la subsección denominada Citología, se encontrará la descripción de las estructuras celulares.
En seguida vamos a presentar la información más relevante, para la toxicología, sobre las macromoléculas biológicas en lo que se refiere a su estructura y función. Frecuentemente se mencionará la localización dentro de la célula de los sitios donde se sintetizan y actúan.
La bioquímica estudia la base molecular de la vida. En los procesos vitales interaccionan un gran número de substancias de alto peso molecular o macromoléculas con compuestos de menor tamaño, dando por resultado un número muy grande de reacciones coordinadas que producen la energía que necesita la célula para vivir, la síntesis de todos los componentes de los organismos vivos y la reproducción celular.
Al conjunto de reacciones que suceden dentro de los seres vivos se le llamametabolismo.
Actualmente se conoce a detalle la estructura tridimensional de las macromoléculas de mayor importancia biológica, los ácidos nucleicos y las proteínas, lo que ha permitido entender a nivel molecular sus funciones biológicas.
Gracias al conocimiento de la estructura de los ácidos nucleicos, se esclarecieron los mecanismos de transmisión de la información genética de generación a generación, y también los mecanismos de expresión de esa información, la cual determina las propiedades y funciones de las células, los tejidos, los órganos y los organismos completos.
Conocer a detalle la estructura de varias proteínas ha sido muy útil en la elucidación de los mecanismos de las reacciones enzimáticas. Prácticamente todas las reacciones que integran el metabolismo son reacciones enzimáticas.
El tipo de especie química y los mecanismos de acción que intervienen en el almacenamiento, replicación y transferencia de la información genética, así como las reacciones que forman el metabolismo son prácticamente idénticas, desde las bacterias hasta los organismos superiores. No todas las células contienen y expresan la misma información, pero las reacciones que sí llevan a cabo, utilizan enzimas practicamente idénticas. De hecho las diferencias y similitudes entre ellas se han utilizado para establecer la secuencia de aparición de las especies. Los virus tienen algunas variantes, por ejemplo; los cromosomas de los retrovirus están constituidos por moléculas de ARN y en algunos fagos (virus que atacan a las bacterias) tienen ADN de una sola cadena. Los virus no cuentan con un metabolismo que les permita vivir en forma autónoma, sólo se pueden reproducir y expresarse dentro de las células que invaden.
Las reacciones que constituyen el metabolismo están localizadas en determinadas estructuras celulares que forman unidades discretas que se llaman organelos. Las reacciones se llevan a cabo en los lugares en donde se encuentran las enzimas que las catalizan. La célula no es un saco sin estructura, sino que es un sistema muy complejo y altamente organizado. En la subsección denominada Citología, se encontrará la descripción de las estructuras celulares.
En seguida vamos a presentar la información más relevante, para la toxicología, sobre las macromoléculas biológicas en lo que se refiere a su estructura y función. Frecuentemente se mencionará la localización dentro de la célula de los sitios donde se sintetizan y actúan.
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