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7. Clasificación de los compuestos químicos 

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7. Clasificación de los compuestos químicos 

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Son las sustancias formadas por dos o más clases de átomos (es decir por dos o más elementos diferentes). La mayoría de las sustancias son compuestos. Por ejemplos: el cloruro de sodio (NaCl), el agua (H ₂O), el dióxido de carbono (CO ₂), hidróxido de sodio (NaOH), el ácido sulfúrico (H ₂SO ₄), el bicarbonato de sodio (NaHCO ₃), etc.

Clasificación de los compuestos

Los compuestos pueden ser clasificados de distintas maneras:

1.- Según el número de elementos diferentes que hay en su fórmula química se clasifican en Compuestos binarios, ternarios y cuaternarios. Así, por ejemplo, el NaCl, el H ₂O y el CO ₂ son compuestos binarios; el NaOH y el H ₂SO ₄ son compuestos ternarios y el NaHCO3 es un compuesto cuaternario.

2.- Teniendo en cuenta las clases de elementos que lo constituyen, se clasifican en compuestos orgánicos y compuestos inorgánicos, aún cuando esta división no es taxativa.

a) Compuestos orgánicos

Estos compuestos se caracterizan porque en su fórmula química siempre se encuentra presente el elemento carbono, combinado con otros elementos que pueden ser hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y/o azufre. Son estudiados detalladamente por la Química Orgánica (también llamada Química del Carbono). El nombre de "orgánicos" proviene de la antigua creencia de que estas sustancias solo podían obtenerse de los seres vivos.

Los químicos orgánicos estudian la estructura de las moléculas orgánicas, sus propiedades químicas y métodos de síntesis.

Los hidratos de carbono, los alcoholes, las proteínas, las grasas, las vitaminas, la mayoría de los medicamentos, etc. son compuestos orgánicos. Las siguientes sustancias: metano (CH ₄), propano (C ₃H ₈), butano (C ₄H ₁₀), etanol (CH ₃-CH ₂OH), acetileno (C ₂H ₄), benceno (C ₆H ₆), anilina (C ₆H ₅NH ₂), ácido acético (CH ₃-COOH), etc., son ejemplos de compuestos orgánicos.

Por conveniencia, algunos compuestos que contienen carbono, tales como monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO ₂), disulfuro de carbono (CS ₂), cianuros (CN)⁻, carbonatos (CO ₃)-2 etc., son incluidos dentro de los compuestos inorgánicos.

Dentro de este grupo se incluyen todos los compuestos que no poseen el elemento carbono en su fórmula química, con las excepciones arriba mencionadas.

Las nomenclaturas y fórmulas químicas de las sustancias inorgánicas serán estudiadas en detalle a partir del Capítulo 8 de este libro.

3.- Considerando el tipo de unión entre los átomos que forman los compuestos, se clasifican en compuestos covalentes y compuestos iónicos.

Clasificación de los compuestos inorgánicos
El siguiente texto explica brevemente a que se denomina formulación química y combinación binaria. Además expone distintas combinaciones binarias que se pueden llegar a formular. Descarga aquí el contenido de esta presentación
Los compuestos inorgánicos se suelen clasificar en binarios, ternarios y cuaternarios, según estén formados por dos, tres o cuatro elementos respectivamente.

Para profundizar sobre cada grupo, los hipervínculos te llevarán para que los veas con tu tutor, pero no serán evaluados en este momento.

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Son las sustancias formadas por dos o más clases de átomos (es decir por dos o más elementos diferentes). La mayoría de las sustancias son compuestos. Por ejemplos: el cloruro de sodio (NaCl), el agua (H 2O), el dióxido de carbono (CO 2), hidróxido de sodio (NaOH), el ácido sulfúrico (H 2SO 4), el bicarbonato de sodio (NaHCO 3), etc.

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2. Como la materia experimenta cambios físicos y químicos

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2. Como la materia experimenta cambios físicos y químicos

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Cambios físicos:
Durante los cambios físicos, la sustancia no varía, es decir, no implica una reacción química. Se trata de cambios de estado de agregación de la materia (sólido, líquido, gaseoso) y otras propiedades físicas como el color, la densidad o el magnetismo.
Cambios químicos:
Los cambios químicos son un tipo de alteración en la materia que modifica su constitución química.

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💧 Cambios Físicos y Químicos de la materia 🔥 + Ejemplos

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6. Clasificaciones de la tabla periódica 

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6. Clasificaciones de la tabla periódica 

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Clasificación:
Grupo 1: metales alcalinos

Grupo 2: metales alcalinotérreos

Grupo 3: familia del escandio (tierras raras y actínidos)

Grupo 4: familia del titanio

Grupo 5: familia del vanadio.

Grupo 6: familia del cromo

Grupo 7: familia del manganeso

Grupo 8: familia del hierro

Grupo 9: familia del cobalto

Grupo 10: familia del níquel
Grupo 11: familia del cobre Grupo 12: familia del zinc

Grupo 13: térreos

Grupo 14: carbonoideos

Grupo 15: nitrogenoideos

Grupo 16: calcógenos o anfígenos

Grupo 17: halógenos

Grupo 18: gases nobles

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5. Energía nuclear (usos y aplicaciones) 

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5. Energía nuclear (usos y aplicaciones) 

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México también ha invertido en este tipo de energía.

03-06-2022

Por Naix'ieli Castillo, Ciencia UNAM-DGDC

Las centrales nucleares son instalaciones en las que se genera electricidad a partir de energía nuclear. Su principal componente es un reactor nuclear, un dispositivo en el que se puede iniciar, mantener y controlar o detener reacciones de fisión en cadena de un elemento radiactivo, el uranio.

En estas centrales, la energía térmica, que se obtiene de la fisión en cadena, se transforma en electricidad.

Si bien, la generación de electricidad a partir de la energía nuclear tiene muchas ventajas para los países como sus bajas emisiones de carbono a la atmósfera, también genera debates cuando ocurren accidentes, como Chernobill y Fukushima, o dónde enterrar los desechos radiactivos.

La doctora Gisela Mateos es investigadora del Centro de Investigaciones Interdisciplinarias en Ciencias y Humanidades de la UNAM. Está adscrita al programa de investigación Historia de la Ciencia y entre sus intereses está la historia de la física en el siglo XX y los usos de las tecnologías nucleares en América Latina.

En entrevista para Ciencia UNAM, la investigadora explicó que uno de los resultados del Proyecto Manhattan, que llevó al desarrollo de las bombas atómicas usadas en la Segunda Guerra Mundial, fue la creación del reactor nuclear.

Aunque el primero originalmente se creó para producir lo que se denomina reacción en cadena, resultó ser excelente para la producción de radioisótopos. Al terminar la Segunda Guerra Mundial, se vio que estos reactores presentaban una posibilidad para la producción de energía eléctrica; especialmente en lugares donde no existían opciones para aprovechar la energía geotérmica o hidroeléctrica.

Los reactores nucleares eran instrumentos muy caros. Había que abrir un mercado para esta tecnología y no cualquier país podía acceder a ella, ni usarla porque requiere personal altamente capacitado. Estados Unidos, promovió la iniciativa Átomos para la Paz con la finalidad de aplicar de manera pacífica las posibilidades tecnológicas que ofrecía el átomo.

443 reactores nucleares generan electricidad en el mundo 55 centrales nucleares en construcción (ONU,2020)

"Los primeros países en abrazar a los reactores nucleares como posibilidad para generar energía eléctrica fueron los países más ricos como Estados Unidos, Francia, Gran Bretaña y Rusia, pero la mayor parte del mundo no tenía acceso a este tipo de tecnología".

Hay un origen asimétrico en el acceso a la tecnología nuclear por cuestiones económicas, geopolíticas y esta desigualdad se mantiene hasta la actualidad. Siguen siendo los mismos países los que hacen un mayor uso de estos instrumentos.

A pesar de haber sido el país más afectado por el uso bélico de la energía nuclear, Japón es una de las cinco naciones que tienen el mayor número de reactores nucleares. Como sus posibilidades de producir energía con hidroeléctricas o geotérmicas son menores, apostó por este tipo de energía. Su industrialización hubiera sido imposible sin los reactores nucleares.

Europa es otra región que impulsó esta forma de producción de electricidad, por las mismas razones. Francia tiene 56 reactores. Alemania es uno de los países que entró de lleno en la producción de este tipo de energía, pero hace unos años decidió cerrar parcialmente sus centrales nucleares, entre otras razones, porque hay muchos movimientos antinucleares en su población y cualquier tipo de accidente provocaría problemas muy fuertes al gobierno y a la población. Así fue como decidieron apostar por otras fuentes de energía.

Tecnología para la paz y para la guerra

La doctora Gisela Mateos señala que en el periodo de la Guerra Fría, que va de 1949 hasta la caída del muro de Berlín, se fabricaron la mayor cantidad de armas nucleares en el mundo, a pesar de los discursos de que "hay que ser pacíficos con la energía atómica". Un elemento fundamental de este período fue utilizar el arsenal nuclear como disuasión.

"Lo nuclear siempre ha estado presente en las diversas luchas geopolíticas en las que participan países como China, Europa, la India, Pakistán o Irán, donde todos tienen la posibilidad de entablar una guerra nuclear". Esto ocurre a pesar de los tratados de no proliferación de armas nucleares.

El tratado de Tlatelolco. Establece que una zona completa, América Latina, prohíbe que por su territorio transite cualquier tipo de arma nuclear. Este fue un resultado de la crisis de los misiles de Cuba.

Aunque lo nuclear está presente siempre en las tensiones geopolíticas, la crisis en Ucrania hace que reaparezca de manera muy viva la posibilidad de una guerra nuclear porque Rusia tiene misiles nucleares.

La crisis en Ucrania y la pandemia cambian la historia

La pandemia de Covid-19 cambió la forma en que los países consideran usar la energía del átomo para la producción de electricidad. Las primeras alertas y reflexiones de los gobiernos se dieron cuando hubo escasez de cubrebocas.

En ese momento, los países se enfrentaron a la realidad de que China era el principal fabricante de estos productos. Los gobernantes experimentaron cómo sus economías se habían hecho dependientes de otras al delegar las industrias clave en manos de otras naciones, como China y Rusia.

Actualmente, Alemania y otros países europeos dependen del gas que les provee Rusia y adicionalmente el ducto que lo transporta pasa por Ucrania. En este escenario, señala la doctora Mateos, cerrar todas sus centrales nucleares aumentaría la dependencia del extranjero para la producción de energía. Por ello este país reconsidera aumentar la producción de electricidad con energía nuclear.

La pandemia ha hecho que los gobiernos quieran evitar la dependencia económica creada por la reorganización geopolítica y geoeconómica que se había dado en los últimos 30 años.

Por otro lado, "cuando Rusia incendia una sección de Chernobill, durante la actual crisis en Ucrania, está afirmando de alguna manera que tienen el poder de ocasionar un desastre nuclear; aunque es poco probable que lo hicieran realmente, porque una lluvia radiactiva tendría consecuencias impredecibles para todas las zonas cercanas, incluso para la población rusa. Fue un acto de disuasión y una forma de afirmar su poder", considera la especialista.

La energía nuclear en México

Aun cuando México no ha apostado decididamente por esta tecnología, hoy en día cerca del 4 % de la electricidad se produce en la central nuclear ubicada en Laguna Verde, Veracruz.

Los gobiernos de México a lo largo del siglo XX apostaron por la producción de electricidad con infraestructura geotérmica e hidroeléctrica y es la que le sigue proveyendo en mayor medida al país.

La propuesta original para impulsar la energía nucleoeléctrica en México inicia en los años 50, cuando la Mexican Light & Power Company envía a un grupo de físicos e ingenieros a estudiar ingeniería nuclear a la Universidad de Michigan en Ann Arbor, Estados Unidos. La finalidad era contar con ingenieros nucleares capacitados para la operación de reactores nucleares.

En 1956 se crea la Comisión Nacional de Energía Nuclear (que más tarde se convertiría en el Instituto Nacional de Energía Nuclear y después en el Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares, ININ). En esta se discute qué tipo de reactor nuclear para la producción de energía tendría que instalarse en nuestro país, si uno cuyo combustible fuera uranio natural u otro con uranio enriquecido. La instalación de los reactores nucleares se va postergando hasta los años 60 cuando llega a la presidencia Adolfo López Mateos, quien no tiene interés en la energía nuclear.

Otro suceso clave para la historia de la energía nuclear en México es cuando el ingeniero Nabor Carrillo consigue que se done a la Comisión Nacional un terreno (donde ahora se encuentra el ININ, en Salazar, Estado de México) para tener un pequeño reactor de investigación (TRIGAMark III) y un acelerador Van de Graaff Tándem, también de investigación.

Finalmente durante la década de los 60 y 70 se toma la decisión de construir una planta nuclear para la producción de energía eléctrica en el estado de Veracruz. Este proyecto se echó a andar durante la presidencia de Carlos Salinas, en 1989. Hoy produce 4% de la energía eléctrica del país y es una opción más para la producción de energía, pero no es considerablemente mejor que otras formas como la energía geotérmica.

Movimientos antinucleares

En países como Estados Unidos, Francia, Inglaterra, surgieron los movimientos antinucleares más importantes desde los años sesentas y setentas. Estos ven a la energía nuclear como algo costoso y alertan sobre los peligros de los accidentes y los desechos radiactivos.

En México, probablemente debido a la falta de alfabetización en ciencia y tecnología que tenemos en el país, la gente no se involucra tanto ni a favor ni en contra, o al menos no al nivel que la población de otros países. Muchas personas no saben qué es la radiación y ni siquiera conocen el símbolo internacional de "peligro, radiación".

En México hubo un pequeño movimiento antinuclear, que aún existe, las Madres Veracruzanas, quienes han expresado preocupación sobre la radiación que emite la central de Laguna Verde a los entornos donde se encuentra. Por otro lado, la especialista considera que sería beneficioso que los científicos se involucraran en los debates más allá de los foros de expertos y lo hicieran en foros públicos, para enriquecer la discusión.

La doctora Gisela Mateos señaló que para tener una postura al respecto, en su opinión, se deben considerar muchos y diversos aspectos, por ejemplo: que un accidente nuclear es dramático y de largo alcance, como sucedió en Fukushima y en Chernobill, además de considerar que este tipo de accidentes pueden ocurrir más fácilmente en países donde hay más corrupción o ilegalidad.

También es importante tomar en cuenta que otras formas de producción de electricidad tienen impactos en el medio ambiente y que siempre la construcción de infraestructura genera alteraciones en el espacio físico y en las relaciones sociales.

Una pregunta clave para esta reflexión sería de qué manera el Estado debe construir infraestructuras e involucrar a la sociedad en esa transformación, sin destruir el medio ambiente y sin generar más pobreza.

Concluyó que es importante hacer campañas de educación sobre cómo se produce la energía en general y específicamente en este país. Así podríamos entender mejor la cadena de producción de la energía, y entonces involucrarnos como sociedad y tomar decisiones informadas.

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Denys González Cordova, Ernesto Núñez Flores, Roberto Ramírez García, Julio César Romero Salvador

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03-06-2022 Por Naix'ieli Castillo, Ciencia UNAM-DGDC Las centrales nucleares son instalaciones en las que se genera electricidad a partir de energía nuclear. Su principal componente es un reactor nuclear, un dispositivo en el que se puede iniciar, mantener y controlar o detener reacciones de fisión en cadena de un elemento radiactivo, el uranio.

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1. La importancia de la quimica con otras ciencias

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1. La importancia de la quimica con otras ciencias

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La química es la principal ciencia, por ello conecta con todas las demás de una manera muy fuerte, y sin la química difícilmente se podrían ejercer las demás, como matemáticas, física, biología y hasta medicina.

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Te explicamos cuál es la relación de la química con otras ciencias, cómo colabora con ellas y qué disciplinas se forman.

¿Cuál es la relación de la química con otras ciencias?

Así como muchas otras disciplinas científicas, la química posee un campo de estudio tan vasto y complejo que puede colaborar con otras ciencias vecinas. Este entrecruzamiento, lejos de ser problemático, engendra nuevas disciplinas y funda nuevos campos del saber, en los que se aprovechan las herramientas científicas sin prestar atención a qué disciplina pertenezcan.

El ancestro de la química era la alquimia, cuyo nombre provenía del árabe al-kimia, y se suponía que era el arte de transformar ciertos materiales en otros.

Hoy consideramos a la química como un campo autónomo de investigación sobre la naturaleza de la materia: estudia sus reacciones, sus elementos constituyentes y las leyes que gobiernan su estructura y transformación.

Dependiendo del enfoque que se tenga sobre la materia, podremos distinguir entre química orgánica, por ejemplo, que es la química de las sustancias basadas en el átomo de carbono (C) y la química inorgánica, por otro lado, encargada del estudio del resto de las sustancias, incluyendo también a ciertas sustancias que contienen carbono pero no como elemento constituyente principal.

De manera similar, el encuentro de la química con otras áreas del saber nos permite hablar de disciplinas como las siguientes:

Fisicoquímica. Es una ciencia que propone una mirada sobre la materia y la energía a la vez, lo cual la ubica en el espacio común entre química y física, tal como su nombre lo indica. En general, aplica los modelos de sistemas propios de la física a las moléculas y sustancias que constituyen el campo de estudio de la química.

Bioquímica. Puede entenderse como un punto de encuentro entre la química y la biología, y que estudia el funcionamiento del cuerpo de los seres vivos a un nivel molecular, o sea, cómo se transforma y cómo está organizada la materia en el caso particular de los seres vivientes.

Geoquímica. Es el encuentro entre la geología (que estudia las capas de la superficie terrestre) con la química. Es una disciplina interesada en la comprensión de las reacciones y la composición atómica de los materiales terrestres, como minerales, metales y tipos de rocas, así como de los procesos que les dieron origen.

Astroquímica. De la mano de la astronomía, interesada en el estudio del espacio, la química funda en este caso el estudio de la materia tal como existe por fuera del planeta Tierra. Esta disciplina intenta comprender de qué están hechos y cómo se forman los astros.

Petroquímica. Comprendida también como una rama de la química, puede pensarse como el encuentro entre la química y las ciencias del petróleo (o, simplemente, la industria petrolera). Consiste en un campo muy dependiente de estudios petroleros, que tienen que ver con el refinamiento del crudo y la obtención de sus numerosos derivados, gracias a la comprensión de la materia que lo compone.

Ingeniería química. Es el cruce entre la química y la ingeniería. Se trata de una rama de la ingeniería dedicada al estudio y la obtención de nuevos materiales que sean de utilidad para las industrias de la humanidad.

Por otro lado, y sin llegar a fundar disciplinas o subdisciplinas con nombres propios, la química colabora estrechamente con el desarrollo de otros saberes:

Medicina. La comprensión del cuerpo humano se beneficia de los saberes especializados de la química y la bioquímica para comprender el tipo de reacciones que tienen lugar en nuestro cuerpo y cómo pueden usarse para combatir enfermedades o alargar la vida útil. Tratamientos como la radioterapia o la quimioterapia, por ejemplo, no serían posibles sin la ayuda de la química.

Farmacología. Otro campo vinculado con la salud que se beneficia de la química es el de la composición de medicamentos, suplementos y remedios. Así como en el caso de la toxicología, la química colabora con estas ciencias para entender cómo afectan al cuerpo humano las distintas sustancias y materiales, y por qué: cuáles de ellos pueden usarse para nuestro beneficio, cuáles en cambio representan un peligro y cómo pueden atenuarse o eliminarse sus efectos.

Ecología. La preservación del medio ambiente y la comprensión del equilibrio planetario que propicia la vida tal y como la entendemos van de la mano de la química y del estudio de las reacciones que ocurren en la materia en la naturaleza. Así, es posible entender el efecto que las industrias tienen sobre el medio ambiente y, a la par, diseñar estrategias para lidiar con la contaminación.

Arqueología. A pesar de no ser una ciencia natural sino social, el estudio de las civilizaciones pasadas y su cultura a partir del registro fósil se ha visto inmensamente beneficiado por el desarrollo de la química. No solo porque al entender mejor la naturaleza de la materia que compone el planeta o que compone a los seres vivos podemos formular una historia de los materiales fósiles hallados en el subsuelo, sino porque nos permite diseñar estrategias de medición a partir de la materia, como las técnicas de lectura del carbono-14.

Sigue con: Ramas de la química

Referencias

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¿Cuál es la relación de la química con otras ciencias?

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Relación de la Química con otras Ciencias ✓ Te explicamos cuál es la relación de la química con otras ciencias, su colaboración y qué disciplinas se forman.

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1. 1 Como influye en la vida cotidiana la química y sus ciencias

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1. 1 Como influye en la vida cotidiana la química y sus ciencias

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La Química es una ciencia que desempeña nuestro desarrollo como seres humanos, cuya importancia resulta vital en nuestro mundo. Se encuentra presente en la mayoría de las actividades de nuestra vida diaria.

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Al igual que en el caso de otras ciencias, a menudo damos por sentado que la química está reservada a los genios que trabajan en laboratorios. Nunca pensamos por ejemplo, que el jabón es un producto químico en el que están presentes varios elementos de la Tabla Periódica o que cuando cocinamos alter…

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2. 1 Como se involucran los estados de agregación de la materia y la energía, con los cambios físicos y químicos

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2. 1 Como se involucran los estados de agregación de la materia y la energía, con los cambios físicos y químicos

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La materia puede sufrir cambios en su estado de agregación, es decir, pasar de sólido a líquido y a gas, los más comunes cambios, es el punto de fusión, ebullición, condensación, sublimación, entre otros, mientras que los cambios químicos dentro de la materia siempre usan energía, los cambios físicos a veces usan energía, aunque usan mucha menos energía que los cambios químicos. Los cambios físicos usan energía para cambiar el estado físico de una sustancia. Los cambios químicos liberan o absorben energía al cambiar una sustancia por una completamente nueva.

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¿Qué son los estados de agregación de la materia?

Los estados de agregación de la materia son las formas en las que la materia se manifiesta ante nuestros ojos y sentidos. Se relacionan directamente con el grado de interacciones de sus partículas conformantes, ya sea átomos, iones, moléculas, macromoléculas, células, etc.

Cuando se habla del grado de interacción, se refiere a qué tan fuertes las partículas se unen unas con otras para formar conjuntos, los cuales a su vez terminan definiendo una fase o estado material. Así, tenemos los tres estados fundamentales de agregación de la materia: sólido, líquido y gas, todos presentes aquí en la Tierra a grandes escalas.

Los océanos y mares son ejemplos de líquidos. La atmósfera y el aire que respiramos, corresponden al estado gaseoso. Mientras, los icebergs y la corteza terrestre representan los sólidos del planeta Tierra. Además de estos tres estados, se puede mencionar el coloidal, visto en las nubes del cielo y en sinfines de objetos naturales.

Existen asimismo otros estados de agregación de la materia que se consideran exóticos por desarrollarse solamente en los laboratorios o en territorios cósmicos bajo condiciones inimaginables de temperaturas y presiones. Algunos de ellos son el plasma, la materia neutrónica, la materia fotónica o los condensados de Bose-Einstein.

En el líquido las interacciones entre las partículas son fuertes, pero no lo suficiente como para privarles de un libre movimiento. Por lo tanto, los conjuntos de partículas definen una sustancia que es capaz de ocupar todo el volumen de un recipiente, pero que al mismo tiempo experimenta la fuerza de atracción de la gravedad.

En consecuencia, el líquido presenta una superficie, la cual abarca todo el ancho del recipiente. Esto se observa en cualquier botella, tina, tanque, pozo, crisol, etc. Cuando se agita el recipiente, el líquido tiende a derramarse por sus bordes o a salpicar directamente hacia el suelo.

Una característica especial de los líquidos es que pueden fluir siguiendo las dimensiones de un canal o tubería.

Algunos ejemplos de líquidos son los siguientes:

-Tetracloruro de carbono

-Tetracloruro de titanio

-Sales fundidas

-Metales fundidos

-Nitrógeno líquido

-Ácido acético glacial

Hay líquidos que fluyen más que otros, lo que quiere decir que presentan viscosidades distintas. Esta es una propiedad de los líquidos que sirve para caracterizarlos; es decir, para diferenciarlos entre sí.

Los gases se visualizan como burbujas en los líquidos o como neblinas o vapores. Las interacciones entre sus partículas son débiles, lo que provoca que haya mucha distancia entre ellas. En consecuencia, conforman una sustancia que apenas siente los efectos de la gravedad, y que se difumina por todo el volumen del recipiente que la contiene.

En los gases las partículas, ya sean átomos, iones o moléculas, tienen la máxima libertad de movimiento. Dependiendo de sus masas, algunos gases pueden ser más densos que otros, lo que afecta directamente en su velocidad de propagación por el espacio.

Este estado de agregación de la materia se considera escurridizo, fugaz, inasible (intocable) y disperso.

Algunos ejemplos de gases son:

-Vapor de agua

-Dióxido de carbono

-Flatulencias

-Gas natural

-Óxidos de nitrógeno (NO x)

-Dióxido y trióxido de azufre

-Hexafluoruro de azufre

-Dimetiléter

Los gases en general son indeseables, pues en caso de fugas se expanden rápidamente por todo el espacio, y suelen representar además severos riesgos de incendio o envenenamiento. Asimismo, los gases desarrollan peligrosas presiones durante muchos procesos industriales, y son los contaminantes o desechos que más impactan a la atmósfera.

El estado de agregación sólido se caracteriza porque sus partículas presentan fuertes interacciones. En consecuencia, experimentan toda la fuerza gravitatoria del planeta, por lo que definen sus propios volúmenes sin importar en qué recipientes estén, dejando varios espacios huecos o vacíos.

Los sólidos se caracterizan por existir como cuerpos cristalinos o amorfos, según el grado de ordenamiento de sus partículas. Asimismo, cuentan con otras propiedades como la dureza, la impenetrabilidad y la densidad.

Algunos ejemplos de sólidos son:

-Fibras vegetales

-Fibras textiles

-Grasas sólidas

-Aleaciones

-Complejos metálicos

Los sólidos en general son las sustancias más deseables, pues son las más fáciles de almacenar y manipular. Asimismo, corresponden a los cuerpos con los que más podemos interactuar con nuestros sentidos. Es por esta razón que el desarrollo de nuevos materiales casi siempre despierta más interés que el descubrimiento de nuevos líquidos o gases.

Aunque no se considere uno de los estados fundamentales de la materia, junto al sólido, líquido o gas, lo cierto es que el estado coloidal es bastante común en la naturaleza y en la industria, abarcando un inmenso número de mezclas. Precisamente, el estado coloidal no se da en sustancias puras, sino en mezclas, donde uno de los componentes se dispersa en una fase mayor.

Al ser una mezcla, las dos fases presentan sus propios estados de agregación. Por ejemplo, la fase dispersa puede ser sólida, mientras la fase mayoritaria o dispersante puede ser también sólida, gaseosa o líquida. Son varias las posibilidades y combinaciones. Por lo tanto, son muchos los cuerpos coloidales que se hallan en la naturaleza.

Algunos ejemplos de sustancias coloidales son:

-Neblina y niebla

-Salsa de tomate

-Mantequilla

-Crema de maní

-Vidrios pintados

-Cosméticos

-Malvaviscos

Ahora bien, las suspensiones como tal quedan fuera de los estados de agregación de la materia, ya que las interacciones entre sus componentes no son tan "íntimas" como sucede con los coloides.

Son simplemente mezclas cuyas propiedades no difieren demasiado de lo que se conoce por líquidos o sólidos. Por ejemplo, el lodo, una suspensión, se considera simplemente como "agua con mucha tierra".

En el estado de agregación del plasma se da un paso a la materia exótica. Ya no se habla propiamente de átomos, moléculas o iones, sino de protones, neutrones y electrones. Se origina cuando un gas recibe altas descargas eléctricas, o experimenta un inmenso calor. Cuando sucede esto, se ioniza, es decir, pierde electrones para ganar cargas positivas.

A medida que pierde electrones, se van formando iones gaseosos, hasta que finalmente sus núcleos atómicos quedan desnudos. Se tendrá entonces una "sopa dorada" de protones, neutrones y electrones. En dicha sopa las partículas tienen un comportamiento colectivo, lo que significa que sus movimientos influyen directamente sobre los de sus vecinos. No muestran un comportamiento tan libre como el de los gases.

Los plasmas se caracterizan por ser sustancias brillantes y calientes, las cuales integran el "tejido" estelar. Por lo tanto, se hallan en las estrellas y en nuestro Sol, siendo posiblemente el estado de la materia más abundante del Universo. Sin embargo, también pueden originarse aquí en la Tierra.

Algunos ejemplos de plasmas son:

-Rayos eléctricos

-Luces de neón

-Lámparas fluorescentes

-Vientos solares

-Televisores de plasma

-Cola de los cometas

El grado de ionización del plasma y, por ende, su energía, puede variar, habiendo plasmas utilizables en aplicaciones e instrumentos de la vida diaria.

Predicho por los científicos Albert Einstein y Satyendra Nath Bose, el condensado de Bose-Einstein es un estado en el que los bosones, en este caso átomos de rubidio o de sodio, se aglomeran en el menor estado energético a muy bajas temperaturas, rozando el cero absoluto.

A estas temperaturas, los átomos se aglomeran o condensan de tal modo, que se comportan como si fueran una única entidad: un superátomo.

La materia neutrónica se halla unos cuantos pasos por delante del plasma. Ahora, las condiciones que experimentan las partículas son tan intensas, que los protones y los electrones se fusionan para dar lugar a neutrones. Se tendrá por lo tanto, una cantidad inimaginable de neutrones altamente compactados.

El estado de agregación neutrónico se encuentra en las famosas estrellas de neutrones, siendo parte de los cuerpos celestiales más interesantes e investigados por la astronomía. Algunos acuñan con el término 'neutronio' a la materia compuesta exclusivamente por neutrones, y ha sido fuente de inspiración para muchas obras de ciencia ficción.

Hasta el momento se ha hablado de las interacciones que existen entre átomos, protones, neutrones, electrones, moléculas, etc., para conformar distintos estados de agregación de la materia. Yendo todavía más allá, colindando con la fantasía, son posibles las interacciones entre los fotones de la luz. Sin embargo, no cualquier luz, sino una de muy baja energía.

Para lograr que interaccionen fotones de muy baja energía, y que formen así "moléculas fotónicas" de dos o tres fotones, es necesario hacer que atraviesen una nube de átomos congelados de rubidio. A estas temperaturas y condiciones, los fotones ingresan a la nube como entidades individuales, y salen de ellas en pares o tríos.

Se especula que tales interacciones podrán algún día aprovecharse para almacenar información en los ordenadores cuánticos, volviéndolos mucho más poderosos y rápidos.

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Química. (8va ed.). CENGAGE Learning.

2. Wikipedia. (2020). State of matter. Recuperado de: en.wikipedia.org

3. Chem.Purdue. (s.f.). States of Matter. Recuperado de: chem.purdue.edu

4. Rader Andrew. (2018). States of Matter. Recuperado de: chem4kids.com

5. María Estela Raffino. (12 de febrero de 2020). Estados de agregación de la materia. Concepto.de. Recuperado de: concepto.de

6. Chu Jennifer. (15 de febrero de 2018). Physicists create new form of light. MIT News. Recuperado de: news.mit.edu

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Estados de agregación de la materia: qué son, tipos, ejemplos

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Los estados de agregación de la materia son las formas en las que la materia se manifiesta ante nuestros ojos y sentidos. Se relacionan directamente con el grado de interacciones de sus partículas conformantes, ya sea átomos, iones, moléculas, macromoléculas, células, etc.

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Te explicamos qué es un enlace químico y cómo se clasifican. Ejemplos de enlaces covalentes, enlaces iónicos y enlaces metálicos.

¿Qué es un enlace químico?

Un enlace químico es la fuerza que une a los átomos para formar compuestos químicos. Esta unión le confiere estabilidad al compuesto resultante. La energía necesaria para romper un enlace químico se denomina energía de enlace.

En este proceso los átomos ceden o comparten electrones de la capa de valencia (la capa externa de un átomo donde se determina su reactividad o su tendencia a formar enlaces), y se unen constituyendo nuevas sustancias homogéneas (no mezclas), inseparables a través de mecanismos físicos como el filtrado o el tamizado.

Es un hecho que los átomos que forman la materia tienden a unirse a través de diversos métodos que equilibran o comparten sus cargas eléctricas naturales para alcanzar condiciones más estables que cuando están separados. Los enlaces químicos constituyen la formación de moléculas orgánicas e inorgánicas y, por tanto, son parte de la base de la existencia de los organismos vivos. De manera semejante, los enlaces químicos pueden romperse bajo ciertas y determinadas condiciones.

Esto puede ocurrir sometiendo los compuestos químicos a altas temperaturas, aplicando electricidad o propiciando reacciones químicas con otros compuestos. Por ejemplo, si aplicamos electricidad al agua es posible separar las uniones químicas entre el hidrógeno y el oxígeno que la conforman, este proceso se denomina electrólisis. Otro ejemplo consiste en añadir grandes cantidades de energía calórica a una proteína, lo cual llevaría a desnaturalizarla (perder la estructura secundaria de una proteína) o romper sus enlaces.

Ver también: Modelos atómicos

Tipos de enlace químico

Existen tres tipos de enlace químico conocidos, dependiendo de la naturaleza de los átomos involucrados:

Enlace covalente. Ocurre entre átomos no metálicos y de cargas electromagnéticas semejantes (por lo general altas), que se unen y comparten algunos pares de electrones de su capa de valencia. Es el tipo de enlace predominante en las moléculas orgánicas y puede ser de tres tipos: simple (A-A), doble (A=A) y triple (A≡A), dependiendo de la cantidad de electrones compartidos.

Enlace iónico. Consiste en la atracción electrostática entre partículas con cargas eléctricas de signos contrarios llamadas iones (partícula cargada eléctricamente, que puede ser un átomo o molécula que ha perdido o ganado electrones, es decir, que no es neutro).

Enlace metálico. Se da únicamente entre átomos metálicos de un mismo elemento, que por lo general constituyen estructuras sólidas, sumamente compactas. Es un enlace fuerte, que une los núcleos atómicos entre sí, rodeados de sus electrones como en una nube.

Ejemplos de enlace químico

Algunos ejemplos de compuestos con enlace covalente:

Algunos ejemplos de compuestos con enlace iónico:

Algunos ejemplos de compuestos con enlace metálico:

Barras de hierro (Fe)

Yacimientos de cobre (Cu)

Barras de oro puro (Au)

Barras de plata pura (Ag)

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Enlace Químico - Concepto, tipos de enlaces y ejemplos

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Enlace químico ✓ Te explicamos qué es un enlace químico y cómo se clasifican. Ejemplos de enlaces covalentes, enlaces iónicos y enlaces metálicos...

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3. Teoría y modelo atómico de Dalton, Thompson, Rutherford, Bohr, Schrödinger, De Broglie y Heisenberg

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3. Teoría y modelo atómico de Dalton, Thompson, Rutherford, Bohr, Schrödinger, De Broglie y Heisenberg

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5. 1 Ventajas y desventajas de la energía nuclear 

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5. 1 Ventajas y desventajas de la energía nuclear 

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Desventajas: La energía nuclear produce residuos a partir del material utilizando y preocupan posibles accidentes o fugas ya que el uranio no es renovable al menos por ahora uno de los inconvenientes de este material es su alta radioactividad además de contar con una vida media muy elevada.

Ventajas:  Las ventajas de la energía nuclear, en cambio, contrarrestan las desventajas. No produce gases de efecto invernadero. Y es una energía constante y panificable todo el año. También sus costes de funcionamiento son bajos.