Teoria de Arrenihus, Lewis y Bronsted-lewis.

El quimico estadounidense Lewis dio una definición acerca del comportamiento de la base, la cual se puede definir como una sustancia que puede donar un par de electrones, y para el ácido como una sustancia que puede aceptar un par de electrones. En 1923 y desarrolló en 1938 su teoría de acidos y bases
El ácido debe tener su octeto de electrones incompleto y la base debe tener algún par de electrones solitarios. El amoníaco es una base de Lewis típica y el trifluoruro de boro un ácido de Lewis típico. La reacción de un ácido con una base de Lewis da como resultado un compuesto de adición. Los ácidos de Lewis tales como el cloruro de aluminio, el trifluoruro de boro, el cloruro estánnico, el cloruro de zinc y el cloruro de hierro (III) son catalizadores sumamente importantes de ciertas reacciones orgánicas
De esta forma se incluyen substancias que se comportan como ácidos pero no cumplen la definición de Brønsted y Lowry, y suelen ser denominadas ácidos de Lewis. Puesto que el protón, según esta definición, es un ácido de Lewis (tiene vacío el orbital 1s, en donde alojar el par de electrones), todos los ácidos de Brønsted-Lowry son ácidos de Lewis.

• Ejemplos de ácidos de Brønsted-Lowry: HCl, HNO₃, H₃PO₄.
• Ejemplos de ácidos de Lewis: Ag⁺, AlCl₃, CO₂, SO₃.

Se puede tener una idea de la fuerza de una sustancia como ácido o base de Lewis utilizando la constante de disociación de su aducto con una base o ácido de Lewis tomado como referencia. Por ejemplo, para comparar la basicidad del amoníaco, metilamina, dimetilamina y trimetilamina en fase gaseosa, se puede utilizar el trimetilborano.


Teoria de Arrenhius

Arrhenius definió los ácidos como electrolitos que contienen hidrógeno y que, disueltos en agua, producen una concentración de iones hidrógeno o protones, H⁺, mayor que la existente en el agua pura. Del mismo modo, Arrhenius definió una base como una sustancia que disuelta en agua producía un exceso de iones hidróxido, OH^- (también llamados aniones hidroxilo).

La teoría de Arrhenius ha sido objeto de críticas. La primera es que el concepto de ácido se limita a especies químicas que contienen hidrógeno y el de base a las especies que contienen iones hidróxido. La segunda crítica es que la teoría solo se refiere a disoluciones acuosas, cuando en realidad se conocen muchas reacciones ácido-base que tienen lugar en ausencia de agua.

Ácidos de Arrhenius:	{	H2SO4	→	HSO4-	+	H+
		HAc		Ac-	+	H+
Base de Arrhenius:		NaOH	→	Na+	+	OH-

Nomenclatura de Stock

La nomenclatura de Stock nos dice que cuando el elemento del nombre especifico que forma el compuesto tiene más de una valencia atómica (o numero de oxidación, que indica el numero de electrones que un átomo pone en juego en un enlace químico, un numero positivo cuando tiende a ceder los electrones y un numero negativo cuando tiende a ganar electrones), se indica en números romanos al final del nombre y entre paréntesis el numero de valencia del primer elemento en la formula. La forma de nombrar los compuestos es nombre genérico + de + nombre del elemento + el No. de valencia. Normalmente, a menos que se haya simplificado la fórmula, la valencia puede verse en el subíndice del otro átomo (en compuestos binarios).

OSO (menor)
ICO (mayor)

Ejemplo:

 Fe2S3 Sulfuro de hierro (III) [se ve la valencia III del hierro en el subíndice o atomicidad del azufre].

ACIDOS Y BASES

 

 

El ácido debe tener su octeto de electrones incompleto y la base debe tener algún par de electrones solitarios. El amoníaco es una base de Lewis típica y el trifluoruro de boro un ácido de Lewis típico. La reacción de un ácido con una base de Lewis da como resultado un compuesto de adición. Los ácidos de Lewis tales como el cloruro de aluminio, el trifluoruro de boro, el cloruro estánnico, el cloruro de zinc y el cloruro de hierro (III) son catalizadores sumamente importantes de ciertas reacciones orgánicas.

De esta forma se incluyen substancias que se comportan como ácidos pero no cumplen la definición de Brønsted y Lowry, y suelen ser denominadas ácidos de Lewis. Puesto que el protón, según esta definición, es un ácido de Lewis (tiene vacío el orbital 1s, en donde alojar el par de electrones), todos los ácidos de Brønsted-Lowry son ácidos de Lewis.

• Ejemplos de ácidos de Brønsted-Lowry: HCl, HNO₃, H₃PO₄.
• Ejemplos de ácidos de Lewis: Ag⁺, AlCl₃, CO₂, SO₃.

Se puede tener una idea de la fuerza de una sustancia como ácido o base de Lewis utilizando la constante de disociación de su aducto con una base o ácido de Lewis tomado como referencia. Por ejemplo, para comparar la basicidad del amoníaco, metilamina, dimetilamina y trimetilamina en fase gaseosa, se puede utilizar el trimetilborano.

 

El químico estadounidense Lewis dio una definición acerca del comportamiento de la base, la cual se puede definir como una sustancia que puede donar un par de electrones, y para el ácido como una sustancia que puede aceptar un par de electrones. En 1923 y desarrolló en 1938 su teoría de ácidos y bases

 

 

QUE SON LOS ACIDOS:

 

Ácido

    

Un ácido  es considerado tradicionalmente como cualquier compuesto químico que, cuando se disuelve en agua, produce una solución con una actividad de catión hidronio mayor que el agua pura, esto es, un pH menor que 7. Esto se aproxima a la definición moderna de Johannes Nicolaus Brønsted y Thomas Martin Lowry, quienes definieron independientemente un ácido como un compuesto que dona un catión hidrógeno (H⁺) a otro compuesto (denominado base). Algunos ejemplos comunes son el ácido acético (en el vinagre), el ácido clorhídrico (en el Salfumant y los jugos gástricos), el ácido acetilsalicílico (en la aspirina), o el ácido sulfúrico (usado en baterías de automóvil). Los sistemas ácido/base se diferencian de las reacciones redox en que, en estas últimas hay un cambio en el estado de oxidación. Los ácidos pueden existir en forma de sólidos, líquidos o gases, dependiendo de la temperatura y también pueden existir como sustancias puras o en solución

A las sustancias químicas que tienen la propiedad de un ácido se les denomina ácidas.

 

 BASE:

 

Una base es, en primera aproximación (según Arrhenius), cualquier sustancia que en disolución acuosa aporta iones OH⁻ al medio. Un ejemplo claro es el hidróxido potásico, de fórmula KOH:

KOH → OH⁻ + K⁺ (en disolución acuosa)

Los conceptos de base y ácido son contrapuestos. Para medir la basicidad (o alcalinidad) de un medio acuoso se utiliza el concepto de pOH, que se complementa con el de pH, de forma tal que pH + pOH = pKw, (Kw en CNPT es igual a 10⁻¹⁴). Por este motivo, está generalizado el uso de pH tanto para ácidos como para bases.

 

MASA Y PESO:

Se define a masa como la cantidad de materia de un cuerpo, independiente de las fuerzas que actúen sobre el, refiriéndose específicamente a la gravedad. El peso es la fuerza con la que la gravedad atrae a este objeto. La masa de un objeto es la misma luna, Marte, Júpiter y la tierra, pero su peso así no. En el sistema Internacional la unidad fundamental de la masa es el KG.

En kilogramo en términos rigurosos es igual a la masa de 5.0188*10`25 átomos del isótopo.

 

 

Entonces el peso es igual a una fuerza F=m*a, donde "g" es la gravedad(9.81)

 

VOLUMEN:

Es la cantidad de espacio tridimensional que ocupa una sustancia. En el sistema internacional, la unida fundamental es un cubo que tiene un metro de arista, es decir: 1m*1m*1m=1m cubic.

 

Existen sub-múltiplos:

 

1metro cubico=1000lts    1lt=1000cm cúbicos

 

PRESION....

Los gases ejercen presión sobre cualquier superficie que toquen, debido a que sus moléculas están en constante movimiento. Los seres humanos nos hemos adaptado tan bien a este comportamiento que casi ni nos percatamos de su presencia al igual que los peces ni se darán cuenta de la presión que sobre de ellos hay. Asi mismo, sobre nosotros hay una presión, la que ejerce una columna de gases de mas de 10 km de altura, llamada presión atmosférica.

 

La propiedad mas fácil de medir de los gases es su presión. Esta tiene unidades de: 

PRESION=FUERZA/AREA

 

En el sistema internacional, la unidad de fuerza es el Newton(N) que equivale a:

1N=kg*m/s2

 

y la unidad de presión es el pascal (Pa)

1Pa=N/m2

 

Un pascal se define como un Newton por metro cuadrado

1tm=101.325Pa=760 mmHg

 

 

 

 

La presión atmosférica varia con la altura, debido a que la columna de los gases se hace mas pequeña, por ejemplo en Cartagena la presión atm es de 760mmHg y en Bucaramanga, que esta a 100m sobre el nivel del mar es de 680mmHg.

 

 

ESCALAS DE TEMPERATURA...

La temperatura se define como la manifestación de la cantidad de calor presente en un cuerpo. Para cuantificarla se recurrio a un hecho común de la naturaleza, el punto de congelación del Agua y su punto de ebullición.

 

Existen varias escalas de temperatura, las mas reconocidas son:

• kelvin(K)
• celcius(C)
• Fahrenheit(F)

 

 

 

 

 

• ESCALA KELVIN:

Esta escala es la fundamental del sistema internacional de medidas, en ella, el punto de congelación del agua es de 273ºk y el punto de ebulliion a una atmosfera es 373ºk, observe que el sufijo kelvin no lleva el símbolo de grados (º) ya que esta escala es absoluta y no toma valores negativos, la cifra 0 k (cero kelvin) significa la temperatura mas baja alcanzable en teoría, por eso es absoluta

 

 

 

•  
• ESCALA CELSIUS(CENTIGRADA)

La escala centígrada comúnmente usada en nuestro medio, toma como cero grados Celsius o centígrados (0ºC) el punto de congelación del agua, y el punto de ebullición a una atmosfera de esta como 100ºc,distan estos dos puntos en 100 divisiones. El tamaño de las divisiones en la escala kelvin y centígrada son iguales. Esta escala se le llama escala relativa Celsius, ya que si existen valores negativos.

 

 

 

• ESCALA FAHRENHEIT

Esta escala de temperatura, mas usada en el sistema ingles de medidas, pone como punto de congelación del agua 32ºF y como punto de ebullición del agua 212 ºF.

La escala Fahrenheit dista estos dos puntos en 180 divisiones, consta de valores negativos, asi que es una escala relativa . El tamaño de las divisiones de la escala Fahrenheit es mas pequeño que en la kelvin y centígrada. 

 

 

 

 

PRACTICA 2:

MATERIALES:

1. ÁCIDO ACÉTICO
2. VASO DE PRECIPITADO DE 250 ML
3. GIS

PROCEDIMIENTO:

• COLOCAR EL ACIDO ACETICO EN EL VASO 
• 
• METER EL GIS AL VINAGRE
• 

OBSERVACIONES:

• EL GIS SE VA DESHACIENDO DEBIDO A LA ACIDEZ QUE TIENE EL ÁCIDO ACÉTICO
  

MI PRACTICA DE LABORATORIO:

materiales:

• pastilla desodorante de baño 
• hielo
• vaso de precipitado de 500ml
• vidrio de reloj
• cerillos
• mechero
• soporte universal

PROCEDIMIENTO:

• CONECTAR EL MECHERO AL GAS 
• COLOCAR LA PASTILLA DENTRO DEL VASO
• 
• TAPAR EL VASO CON EL VIDRIO DE RELOJ
• 
• COLOCAR EL HIELO SOBRE EL VIDRIO DE RELOJ
• 

• COLOCAR EL VASO EN EL SOPORTE UNIVERSAL
• 

• ENCENDER EL MECHERO 

• ESPERAR 20 MINS A QUE SE DERRITA LA PASTILLA
• 

OBSERVACIONES:

• SE EMPIEZAN A FORMAR VARIOS CRISTALES EN LA PARTE INFERIOR DEL VIDRIO DEL RELOJ
• 
• DESPUES DE CINCO MINUTOS SE EMPIEZAN A FORMAR CRISTALES DENTRO Y ALREDEDOR DEL VASO

          

LAS PROPIEDADES FISICAS DEL AGUA:

El agua químicamente pura es un liquido inodoro e insípido; incoloro y transparente en capas de poco espesor, toma color azul cuando se mira a través de espesor es de 6 y 8 mts, porque absorbe las radiaciones rojas. Sus constantes físicas sirvieron para marcar los puntos de referencia de la escala termométrica centígrada.

 

 

*ESTADO FISICO:SOLIDA,LIQUIDA,GASEOSA
*COLOR:INCOLORA
*SABOR:INSIPIDA.
*OLOR:INODORA
*DENSIDAD:1g/c.c a 4ªC
*PUNTO DE CONGELCION:0ªC
*PUNTO DE EBULLICION:100ªC
*PRESION CRITICA:217,5 atm
*TEMPERATURA CRITICA:374ª

Las propiedades físicas del agua se atribuyen principalmente a los enlaces por puente de hidrogeno, los cuales se presentan en mayor numero en el agua solida, en la red cristalina cada átomo de molécula de agua esta rodeado tetraédricamente por cuatro átomos de hidrogeno de otras tantas moléculas de agua y asi sucesivamente es como se conforma su estructura.

Cuando el agua solida(hielo) se funde la estructura tetraédrica se destruye y la densidad del agua liquida es mayor que la del agua solida debido a que sus moléculas quedan cercas entre si, pero sigue habiendo enlaces por puentes de hidrogeno entre moléculas del agua liquida.

Cuando se calienta agua solida que se encuentra por debajo de la temperatura de fusión, a medida que se incrementa la temperatura por encima de la temperatura de fusión se debilita el enlace por puente de hidrogeno y la densidad aumenta mas hasta llegar a un valor máximo a la temperatura de 3.98ªC y una presión de una atmosfera. a temperatura d la misma manera que ocurre con los otros liquidos.

 

 

 

PROPIEDADES QUIMICAS DEL AGUA

 

*reacciona con los óxidos ácidos

 

 

*reacciona con los óxidos básicos

 

*reacciona con los metales

 

*reacciona con los no metales

 

*se una en las sales formando hidratos

 

*los anhídridos u óxidos ácidos reaccionan con el agua y forman ácidos oxácidos

 

*los óxidos de los metales u óxidos básicos reaccionan con el agua para formar hidróxidos. Muchos óxidos no se disuelven en el agua, pero los óxidos de los metales activos se combinan con gran facilidad

 

*algunos metales  descomponen el agua en frio y otros lo hacían a temperatura elevada 

 

*el agua reacciona con los no metales, sobre todo con los halógenos, por ejemplo:

haciendo pasar carbón al rojo sobre el agua se descompone y se forma una mezcla de monóxido de carbono e hidrogeno(gas del agua)

 

 

*el agua forma combinaciones complejas con algunas ales denominándose hidratos. En algunos casos los hidratos pierden agua de cristalización cambiando de aspecto, y se dice que son eflorescentes, como le sucede al sulfato cúprico, que cuando esta hidratado es de color azul pero por perdida de agua se transforma en sulfato cúprico anhidro de color blanco.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

El agua como compuesto químico: habitualmente se piensa que el agua natural que conocemos es un compuesto químico de formula H2O, pero no es así, debido a su gran capacidad disolvente toda el agua ue se encuentra en la naturaleza contiene diferentes cantidades de diversas sustancias en solución y hasta en suspensión, lo que corresponde a una mezcla

 

El agua químicamente es pura es un compuesto de formula molecular H2O. Como el átomo de oxigeno tiene solo 2 electrones (e-)no apareados, para explicar la formación de la molecula H2O se considera que de la hibridación de los orbitales atomicos 2s y 2p resulta la formaciòn de 2 orbitales hibrios sp3. El traslape de cada uno de los 2 orbitales atomicos hibridos con el orbital 1s1 de un atomo de hidrogeno se forman dos enlaces covalentes que generan la formación de la molecula H2O, y se orientan los dos orbitales sp3 hacia los vértices de un tetraedro triangular regular y los otros vértices son ocupados por  los pares de electrones no compartidos del oxigeno.

 

TABLA DE ORBITALES:

 

 

 

ESTADOS DE LA MATERIA:

 La materia se presenta en tres estados o formas de agregación: solido, liquido y gaseosos.

Dadas las condiciones existentes en la superficie terrestre, solo algunas sustancias pueden hallarse de modo natural en los tres estados, tal caso es el agua.

la mayoría de sustancias se presentan en un estado concreto. Asi, los metales o las sustancias que constituyen los minerales se encuentran en estado solido y el oxigeno o el CO2 en estado gaseoso:

• LOS SOLIDOS : Tienen forma y volumen constantes. Se caracterizan por la rigidez y regularidad de sus estructuras.

• LOS LIQUIDOS: No tiene forma fija pero si volumen. La variabilidad de forma y el presentar unas propiedades muy especificas son características de los liquidos.

• LOS GASES: No tienen forma ni volumen fijos. En ellos es muy característica la gran variación de volumen que experimentan al cambiar las condiciones de temperatura y presión.                      

 

 

 

 

 

 

 

QUE ES;SU ORIGEN Y SU CICLO!!!!

¿QUE ES EL AGUA?:::::::::::

El agua  es una sustancia cuya molécula está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno (H₂O). Es esencial para la supervivencia de todas las formas conocidas de vida. El término agua generalmente se refiere a la sustancia en su estado líquido, pero la misma puede hallarse en su forma sólida llamada hielo, y en forma gaseosadenominada vapor. El agua cubre el 71% de la superficie de la corteza terrestre. Se localiza principalmente en losocéanos donde se concentra el 96,5% del agua total, los glaciares y casquetes polares poseen el 1,74%, los depósitos subterráneos (acuíferos), los permafrost y los glaciares continentales suponen el 1,72% y el restante 0,04% se reparte en orden decreciente entre lagos, humedad del suelo, atmósfera, embalses, ríos y seres vivos. El agua es un elemento común del sistema solar, hecho confirmado en descubrimientos recientes. Puede ser encontrada, principalmente, en forma de hielo; de hecho, es el material base de los cometas y el vapor que compone sus colas.Se estima que aproximadamente el 70% del agua dulce es usada para agricultura. El agua en la industria absorbe una media del 20% del consumo mundial, empleándose en tareas de refrigeración, transporte y como disolvente de una gran variedad de sustancias químicas. El consumo doméstico absorbe el 10% restante.El agua es esencial para la mayoría de las formas de vida conocidas por el hombre, incluida la humana. El acceso al agua potable se ha incrementado durante las últimas décadas en la superficie terrestre. Sin embargo estudios de la FAO, estiman que uno de cada cinco países en vías de desarrollo tendrá problemas de escasez de agua antes de 2030; en esos países es vital un menor gasto de agua en la agricultura modernizando los sistemas de riego.Durante la formación de la Tierra, la energía liberada por el choque de los planetesimales, y su posterior contracción por efecto del incremento de la fuerza gravitatoria, provocó el calentamiento y fusión de los materiales del joven planeta. Este proceso de acreción y diferenciación hizo que los diferentes elementos químicos se reestructurasen en función de su densidad. El resultado fue la desgasificación del magma y la liberación de una enorme cantidad de elementos volátiles a las zonas más externas del planteta, que originaron la protoatmósfera terrestre. Los elementos más ligeros, como el hidrógeno molecular, escaparon de regreso al espacio exterior. Sin embargo, otros gases más pesados fueron retenidos por la atracción gravitatoria. Entre ellos se encontraba el vapor de agua. Cuando la temperatura terrestre disminuyó lo suficiente, el vapor de agua que es un gas menos volátil que el CO2 o el N2 comenzó a condensarse. De este modo, las cuencas comenzaron a llenarse con un agua ácida y caliente (entre 30 °C y 60 °C). Esta agua ácida era un eficaz disolvente que comenzó a arrancar iones solubles de las rocas de la superficie, y poco a poco comenzó a aumentar su salinidad. El volumen del agua liberada a la atmósfera por este proceso y que precipitó a la superficie fue aproximadamente de 1,37 x 10⁹ km³, si bien hay científicos que sostienen que parte del agua del planeta proviene del choque de cometas contra la prototierra en las fases finales del proceso de acreción. En este sentido hay cálculos que parecen indicar que si únicamente el 10% de los cuerpos que chocaron contra la Tierra durante el proceso de acreción final hubiesen sido cometas, toda el agua planetaria podría ser de origen cometario, aunque estas ideas son especulativas y objeto de debate entre los especialistasOrigen del agua terrestre

CICLO DEL AGUA!!...

Con ciclo del agua conocido científicamente como el ciclo hidrológico , se denomina al continuo intercambio de agua dentro de la hidrosfera, entre la atmósfera, el agua superficial y subterránea y los organismos vivos. El agua cambia constantemente su posición de una a otra parte del ciclo de agua, implicando básicamente los siguientes procesos físicos:

• evaporación de los océanos y otras masas de agua y transpiración de los seres vivos (animales y plantas) hacia laatmósfera,
• precipitación, originada por la condensación de vapor de agua, y que puede adaptar múltiples formas,
• escorrentía, o movimiento de las aguas superficiales hacia los océanos.

La energía del sol calienta la tierra, generando corrientes de aire que hacen que el agua se evapore, ascienda por el aire y se condense en altas altitudes, para luego caer en forma de lluvia. La mayor parte del vapor de agua que se desprende de los océanos vuelve a los mismos, pero el viento desplaza masas de vapor hacia la tierra firme, en la misma proporción en que el agua se precipita de nuevo desde la tierra hacia los mares (unos 45.000 km³ anuales). Ya en tierra firme, la evaporación de cuerpos acuáticos y la transpiración de seres vivos contribuye a incrementar el total de vapor de agua en otros 74.000 km³ anuales. Las precipitaciones sobre tierra firme —con un valor medio de 119.000 km³ anuales— pueden volver a la superficie en forma de líquido —como lluvia—, sólido —nieve o granizo—, o de gas, formando nieblas o brumas. El agua condensada presente en el aire es también la causa de la formación del arco iris: La refracción de la luz solar en las minúsculas partículas de vapor, que actúan como múltiples y pequeños prismas. El agua de escorrentía suele formar cuencas, y los cursos de agua más pequeños suelen unirse formando ríos. El desplazamiento constante de masas de agua sobre diferentes terrenos geológicos es un factor muy importante en la conformación del relieve. Además, al arrastrar minerales durante su desplazamiento, los ríos cumplen un papel muy importante en el enriquecimiento del suelo. Parte de las aguas de esos ríos se desvían para su aprovechamiento agrícola. Los ríos desembocan en el mar, depositando los sedimentos arrastrados durante su curso, formando deltas. El terreno de estos deltas es muy fértil, gracias a la riqueza de los minerales concentrados por la acción del curso de agua. El agua puede ocupar la tierra firme con consecuencias desastrosas: Las inundaciones se producen cuando una masa de agua rebasa sus márgenes habituales o cuando comunican con una masa mayor —como el mar— de forma irregular. Por otra parte, y aunque la falta de precipitaciones es un obstáculo importante para la vida, es natural que periódicamente algunas regiones sufran sequías. Cuando la sequedad no es transitoria, la vegetación desaparece, al tiempo que se acelera la erosión del terreno. Este proceso se denomina desertización y muchos países adoptan políticas³⁸ para frenar su avance. En 2007, la ONU declaró el 17 de junio como el Día mundial de lucha contra la desertización y la sequía".