Hola este es el trabajo correspondiente para continuar la
guía número 1:
Classroom: j7ibnja
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Semana del 20 al 24
de Abril: Elabora una línea del tiempo en donde escribas los principales hechos
y personajes que participaron en la formación de la química como ciencia.
Algunos datos que te
pueden servir son: (puedes complementar con otras fuentes)
1, 900, 000 a. C.: Descubrimiento del fuego
10, 000 a. C. Trabajos de
cerámica, alfarería y vidriería (China, India y Egipto)
6000 a. C. Primeros trabajos de
metalurgia en frío en la India y posible surgimiento de la Alquimia en Egipto y
China
3400 a.C. Aleación oro-cobre:
bronce (Sumerios)
1000 a.C. Comienzo de la
metalurgia en Grecia y en Sudámerica
III-I a.C. Interpretaciones
griegas de la materia, los cuatro elementos de Aristóteles (Fuego, Aire, Agua y
Tierra)
100 d.C. Lucrecio escribe
"De rerum natura" donde explica el concepto de átomo
1100 d.C. Llegada de la
metalurgia a Mesoamérica
1520 Paracelso y el comienzo de
la iatroquímica, se usa la medicina sintética para curar enfermedades
1535. Los conquistadores emplean los métodos de los indígenas para
beneficiar la plata en Nueva España y Perú
1553. Bartolomé de Medina
inventa el método de beneficio de patio para purificar metales en Nueva España
1650 Boyle escribe The Skeptical
Chymist (el químico escéptico)
1660 Alonso de Barba inventa el
método de barriles para purificar la plata en Perú
1748 Ulloa descubre el platino
en sudamérica, primer elemento químico descubierto en América
1756. Lomonosov introduce las
matemáticas en la química
1787 Método de nomenclatura
química de Lavoisier y Morveau
1789 Tratado de química de
Lavoisier y nacimiento de la química moderna y derrumbe definitivo de la teoría
del flogisto
1792. Vicente Cervantes hace la
primera traducción al castellano del Tratado de Lavoisier en Nueva España
1796 Primera cátedra de química
en América (en Nueva España en el Colegio de Minería)
1803. Andrés del Río descubre el
vanadio en Nueva España no se le reconoce hasta mediados de los 30's del siglo
XIX (segundo elemento químico descubierto en el Continente Americano)
1808 Dalton y las leyes de las
proporciones atómicas
1832. Wohler sintetiza la urea a
partir de compuestos inorgánicos, derrumbe de la teoría de la fuerza vital y
división de la química en orgánica e inorgánica
1833. Se hace obligatorio el
estudio de la química para estudiantes de medicina
1850. Leopoldo Río de la Loza
publica Introducción al estudio de la química.
1860's-70's Descubrimiento de
pequeños yacimientos petroleros y chapopoteras en Estados Unidos y México
1867. La materia de química se
hace obligatoria en la Escuela Nacional Preparatoria
1869. Mendeleiev publica la
Tabla Periódica de los elementos
1890's Auge de la explotación
petrolera y refinación
1897 Thomson y el primer modelo
atómico y descubrimiento del electrón con los rayos catódicos
1900 Rutherford y el concepto de núcleo atómico
1908-10 Bohr y los niveles
atómicos
1915 Millikan determinó la carga
y la masa del electrón
1916 se funda la Escuela
Nacional de Ciencias Químicas antecedente de la Facultad de Química
1920's Descubrimiento del protón
y del neutrón
1930's Descubrimiento de los
isótopos, primeras reacciones de química nuclear y síntesis de nuevos elementos
químicos
1948 Se funda la ESIQIE del IPN (Escuela Superior de Química e
Industrias Extractivas)
1970's Se comienza a investigar
los CFC's (clorofluoro carbonos) que dañan la capa de ozono
1995. Mario Molina (nacido en México) recibe el Premio Nobel de Química
por sus trabajos con los CFC's
1991 Richard R. Ernst por su contribución
al desarrollo de la espectroscopia de resonancia magnética nuclear de alta
resolución, un método muy importante de análisis de estructuras moleculares.
Suiza
1992 Rudolph A. Marcus por su importante contribución a la teoría de
las reacciones de transferencia electrónica en los sistemas químicos. Estados
Unidos
1994 George A. Olah por sus investigaciones sobre los carbocationes,
que entre otras aplicaciones son importantes en la producción de materiales
sintéticos. Estados Unidos
Paul J. Crutzen por su trabajo conjunto sobre la química de la
atmósfera, especialmente sobre la formación y descomposición del ozono. México
Jens C. Skou por el esclarecimiento conjunto de la síntesis de la
molécula del ATP.
por el descubrimiento de la
enzima transportadora de iones sodio y potasio-ATPasa. Estados Unidos
John A. Pople por el desarrollo de importantes métodos cuánticos.
por el desarrollo de métodos teóricos por medio de los cuales se puede
investigar las propiedades de las moléculas en procesos químicos. Estados
Unidos
1999 Ahmed H. Zewail por sus estudios sobre los estados de transición
de las reacciones químicas con ayuda de la espectroscopía de femtosegundos.
Egipto
Ryoji Noyori
K. Barry Sharpless por su trabajo conjunto sobre la reacción de
hidrogenación utilizando catalizadores quirales.
Por su trabajo sobre la reacción
de oxigenación utilizando catalizadores quirales. Estados Unidos
Kurt Wüthrich por el desarrollo de métodos de identificación y de
análisis estructural de macromoléculas biológicas. Estados Unidos
Roderick MacKinnon por el descubrimiento de canales en las membranas
celulares conocidos como aquaporines. Estados Unidos
Semana del 27 de
Abril a Mayo 1
Blog:
https://cienciasfelipemedina.blogspot.com/2020/03/noveno.html
Classroom: j7ibnja
Realiza un cuadro
comparativo de los diferentes tipos de fuerzas inter e intra moleculares donde
expliques: La formación de enlaces covalentes no polares, polares, dativos y
iónicos; fuerzas intermoleculares ión-ión, dipolo – dipolo y fuerzas de
dispersión, enlaces metálicos.
FUERZAS
INTRAMOLECULARES
Enlaces Químicos
Un enlace químico corresponde a la fuerza que une o enlaza a
dos átomos, sean estos iguales o distintos. Los enlaces se pueden clasificar en
tres grupos principales: enlaces iónicos, enlaces covalentes y enlaces dativos.
Los enlaces se producen como resultado de los movimientos de los electrones de
los átomos, sin importar el tipo de enlace que se forme. Pero no cualquier
electrón, puede formar un enlace, sino solamente los electrones del último
nivel energético (más externo). A estos se les llama electrones de valencia
Enlace iónico: Un
enlace iónico se puede definir como la fuerza que une a dos átomos a través de
una cesión electrónica. Una cesión electrónica se da cuando un elemento
electropositivo se une con un elemento electronegativo. Mientras mayor sea la
diferencia de electronegatividad entre los elementos, más fuerte será el enlace
iónico. Se empieza a considerar que dos átomos están unidos a través de un
enlace iónico cuando su diferencia de electronegatividad es superior a 1.7.
Enlace Covalente:
El enlace covalente es la fuerza que une dos átomos mediante la compartición de
un electrón por átomo. Dentro de este tipo de enlace podemos encontrar dos
tipos: el enlace covalente polar y el enlace covalente apolar. El primer
sub-tipo corresponde a todos aquellos compuestos en donde la diferencia de
electronegatividad de los átomos que lo componen va desde 0 hasta 1.7 (sin
considerar el 0). Los compuestos que son polares se caracterizan por ser
asimétricos, tener un momento dipolar (el momento dipolar es un factor que
indica hacia donde se concentra la mayor densidad electrónica) distinto a 0,
son solubles en agua y otros solventes polares, entre otras características.
Por su parte, los compuestos que se forman por medio de enlaces covalentes
apolares, no presentan momento dipolar, la diferencia de electronegatividad es
igual a 0, son simétricos, son solubles en solventes apolares (como el hexano),
entre otras cosas. La diferencia de electronegatividad cero se da cuando dos
átomos iguales se unen entre sí, como por ejemplo la molécula de Nitrógeno o la
molécula de Cloro
Enlace Covalente
Coordinado o Dativo: Si bien se clasifica también como enlace covalente,
algunos químicos difieren de llamarlo así debido a que, como se dijo
anteriormente, en un enlace covalente, los dos átomos que forman dicho enlace
aportan un electrón cada uno, es por eso que se le coloca por separado. Este
tipo de enlace se caracteriza porque el par electrónico del enlace es entregado
por un sólo átomo, el cual debe poseer a lo menos un par de electrones libres
sin enlazar (Como el Oxígeno, Nitrógeno o Cloro, por ejemplo). Otra
característica importante es que el átomo que acepta el par electrónico debe
estar carente de electrones (como el ión hidrógeno [más conocido como protón],
el Aluminio, entre otros También los enlaces dativos sirven para poder
comprender de mejor manera la disolución de sustancias (tema que se verá más
adelante.
“Además de las fuerzas que mantienen unidos
los átomos en las moléculas, existen fuerzas que mantienen unidas las moléculas
llamadas fuerzas intermoleculares o fuerzas de Van der Waals, en honor al
Físico holandés Johannes van der Waals, quien destaco por primera vez su
importancia. Estas fuerzas son más débiles que las fuerzas intramoleculares que
son las fuerzas que mantienen unidos los átomos dentro de las moléculas”.
También se definen los tipos de fuerzas intermoleculares en dipolo-dipolo,
interacciones de London y dipolo inducido o puentes de Hidrogeno.
INTERACCIONES DE VAN DER WAALS
Son uniones de tipo dipolo-dipolo
y de carácter electrostático. Podemos clasificarlas en tres tipos en función de
la naturaleza de los dipolos, según sean éstos permanentes o inducidos.
A- Fuerzas Dipolo-Dipolo: Fuerzas
de Keeson. Son las más frecuentes e intensas. Se establecen entre moléculas
polares. Las moléculas se orientan por sí mismas de forma que se enfrentan los
polos de signo contrario de moléculas contiguas. Los dipolos se atraen entre sí
y el ordenamiento se extiende a todo el material. Evidentemente estas fuerzas
serán más intensas cuanto mayor sea la polaridad de las moléculas y también
cuanto mayor sea el tamaño de los átomos que las constituyen, dado que los
dipolos serán más intensos cuanto mayor sea el número de electrones
involucrados.
B- Fuerzas Dipolo-Dipolo
Inducido: Fuerzas de Debye Son muy poco frecuentes y sólo aparecen en sistemas
complejos con partes polares y partes apolares. Cuando una molécula polar se
aproxima a otra apolar (o bien, cuando en una misma molécula la parte polar se aproxima
a la parte apolar), genera en ésta un dipolo al deformar su nube de carga.
Finalmente se produce la interacción entre el dipolo permanente de la molécula
polar y el inducido en la molécula apolar.
Fuerzas Dipolo Instantáneo-Dipolo
Inducido: Fuerzas de London. Son las de
menor intensidad, pero muy importantes pues son las que cohesionan las
moléculas de los compuestos apolares, como el Cl2, así como las moléculas
monoatómicas de los gases nobles. El movimiento continuo de los electrones
alrededor del núcleo origina situaciones en las que la distribución de cargas
no es homogénea, es decir dipolos instantáneos. La polaridad de estos dipolos
cambia rápidamente con el tiempo con lo cual el momento resultante es cero.
Pero si el sistema está a una temperatura lo suficientemente baja, los
movimientos de reordenación serán muy lentos de manera que un dipolo
instantáneo tiene tiempo para inducir otro dipolo en una molécula vecina y ésta
a su vez en otra, etc., de manera que se extiende la polarización a todo el
material y se produce la cohesión entre todas las moléculas. Evidentemente la
magnitud de estas fuerzas aumenta con el tamaño de las moléculas. Cuanto mayor
es el tamaño más lejos del núcleo están los electrones y por tanto más
fácilmente polarizable es la molécula.
En todos los casos anteriores un
aumento de la temperatura supone una dificultad para el ordenamiento de los
dipolos de manera que las fuerzas intermoleculares se rompen fácilmente. Así,
una sustancia ordenada por este tipo de fuerzas que es sólida a temperatura
ambiente es el I2.
5.2 ENLACE DE HIDROGENO
El enlace de hidrógeno es una
fuerza intermolecular mucho mayor que las de Van der Waals. Se ha observado
fundamentalmente en sistemas en los que se unen F, O, N (y con mucha menor
fuerza Cl) al hidrógeno. Puede darse
entre átomos iguales: X-H...X o diferentes: X-H...Y, siendo más fuerte cuanto
mayor es la electronegatividad de los átomos unidos, y menor la diferencia de
electronegatividades entre X e Y. La naturaleza de esta interacción es
compleja, no corresponde únicamente a una fuerza dipolo-dipolo aunque ésta sea
el primer paso en el establecimiento del enlace. La fuerte atracción
electrostática entre un dipolo X-H y otro Y-H hace que un par de electrones sin
compartir del átomo Y sea atraído por el átomo de hidrógeno deslocalizándose
parcialmente sobre un orbital vacío, distinto del 1s, del átomo de hidrógeno,
originándose una especie de enlace covalente, aunque no tan fuerte como un
enlace covalente normal por la aparición de fuerzas repulsivas entre los átomos
X e Y, ambos con carga parcial negativa. Por eso el enlace de hidrógeno es más
fuerte que uno dipolo-dipolo pero menos que uno covalente.
Los enlaces de hidrógeno son los
responsables de muchas de las anómalas propiedades del agua que, como sus
elevados puntos de fusión y ebullición, su alta capacidad calorífica o su
elevada tensión superficial, tanta importancia poseen para el desarrollo de
numerosos procesos biológicos. Otra
propiedad extraordinaria del agua es la variación de su densidad con la
temperatura. La densidad del agua en estado sólido es menor que en estado
líquido, a diferencia de lo que ocurre con las demás sustancias.
Además la densidad aumenta entre
0 y 4 °C (para los que alcanza su máximo valor de 1 g.cm-3) y disminuye a
temperaturas superiores. Esta variación anómala de densidad tiene una
importancia vital desde el punto de vista ecológico. Al flotar el hielo sobre
la superficie de los mares, lagos o ríos, actúa como un aislante entre la
atmósfera y el resto del agua. De esta manera, las especies acuáticas pueden sobrevivir
debajo del hielo. Si el hielo fuera más denso que el agua se hundiría hasta el
fondo y toda la masa de agua acabaría congelándose impidiendo la vida acuática.
Puedes complementar tu investigación con otras fuentes, no olvides
referenciar la cibergrafìa o bibliografía correspondiente.
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