Chemistry Notes: 2012

Colegio Santa Familia - Valentina López - 2 º medio A

- Lunes 5 Noviembre, 2012.

Introducción:

En el siguiente blog van a ver como las membranas celulares y algunos productos sintéticos (como el celofán), son semipermeables. Esto sucede cuando están en contacto con una disolución, que solo permite el paso de algunas sustancias, moléculas, a través de sus poros. Este proceso que están apunto de ver se denomina osmosis, que es del griego osmos = impulso. Para entenderlo de mejor manera planteare los siguientes objetivos:

Plantear preguntas con respuestas para entender mejor.
Ver imágenes explicativas.
Plantear en donde se utiliza la osmosis.

¿Qué es la Osmosis?

Es un fenómeno que consiste en el paso selectivo de moléculas de un disolvente desde un lugar con menor concentración a otro lugar de mayor concentración de soluto, a través de una membrana porosa y semipermeable, es decir, una membrana que solo deja pasar algunas moléculas del disolventes. Estas características se presentan en membranas biológicas, membranas de diálisis y un tipo de papel celofán (polímero derivado de la celulosa).

¿Cómo funciona la Osmosis?

Lo utilizan las células vivas para que se produzca el flujo neto de material entre ellas y el medio circulante, lo que les permite cumplir sus funciones vitales. Cuando una célula se encuentra en un medio constituido por una disolución de menor concentración que la del interior de la célula, liquido hipotónico, se produce el paso de moléculas de agua hacia el interior de la célula a través de su membrana, de modo que la célula se hincha. Por lo contrario, es decir, cuando el medio exterior tiene mayor concentración que el interior de la célula, liquido hipertónico, entonces las moléculas de agua pasan de la célula al exterior a través de su membrana y la célula se contrae. Y cuando la célula se encuentra en ele seno de la disolución, hay una igualdad, es decir, cuya concentración es la misma que la del interior de la célula, no se produce cambio neto en el paso de moléculas de agua, se dice que ese liquido es isotónico o isosmótico respecto de la célula.

En la Medicina: Se utiliza la osmosis a través de diálisis corresponde al proceso artificial de filtración de los productos de desecho y la eliminación de los líquidos en exceso en el organismo cuando los riñones no efectuarlo normalmente. Este procedimiento suele utilizarse en pacientes que padecen de insuficiencia renal, pero también se aplica para mover de forma rápida sustancias tóxicas en complejas situaciones.

Presión osmótica:

Es el valor que alcanza la presión hidrostática de la disolución originalmente mas concentrada en el momento en que se interrumpe el paso de moléculas de agua hacia su seno. Se entiende como aquella que establece el equilibrio dinámica, entre el paso de disolvente desde la disolución diluida hacia la mas concentrada y viceversa. Al igual que la elevación del punto de ebullición y la disminución del punto de congelación, la presión osmótica es directamente proporcional a la concentración de la disolución y es independiente de la naturaleza del soluto, como son todas las propiedades coligativas. La presión osmótica se representa, según la siguiente ecuación:

Donde:

“c” o “M” = concentración molar de la disolución.

“R” = constante de los gases (0,082L atom· mol· K).

“T”= temperatura en Kº.

Osmosis inversa:

Se puede decir que se está haciendo lo contrario de la ósmosis, por eso se llama ósmosis inversa. Téngase en cuenta que en la ósmosis inversa a través de la membrana semipermeable sólo pasa agua. Es decir, el agua de la zona de alta concentración pasa a la de baja concentración.

Si la alta concentración es de sal, por ejemplo agua marina, al aplicar presión, el agua del mar pasa al otro lado de la membrana. Sólo el agua, no la sal. Es decir, el agua se ha desalinizado por ósmosis inversa, y puede llegar a ser potable.

Marco Conceptual:

Disolvente: son moléculas que se encargan de disolver otras, conocido como soluto, por lo general están en estado físico liquido.
Concentración: Magnitud que expresa la cantidad de una sustancia por unidad de volumen. Su unidad en el Sistema Internacional es el mol por metro cúbico(mol/m3).
soluto: conjunto de moleculas que se disuelven en un solvente.
disolucion: mezclas de un soluto y un disolvente.
membrana:Placa o lámina de pequeño espesor, generalmente flexible.
semipermeable: que deja que se moje poco, en este caso es una membrana selectiva.
hipotónico: Que tiene menor presión osmótica que otra con la que se compara.
hipertónico: Que tiene mayor presión osmótica que otra con la que se compara.
isotónico o isosmotico: Que tiene igual presión osmótica que otra con la que se compara.
diálisis: es la difunción de soluto a través de una membrana semipermeable que separa dos disoluciones de distinta concentración y cuyo desplazamiento se afectuá a favor del gradiente de concentración.
gradiente: Razón entre la variación del valor de una magnitud en dos puntos próximos y la distancia que los separa
molar: unidad de medida para ser utilizada en calcular la concentración molar de una disolución.
propiedades coligativas:
punto de congelación: es el punto de temperatura donde se congelan las moléculas.
punto de ebullición: es el punto de temperatura donde se evaporan las moléculas.
potable: que se puede beber.
moléculas: Unidad mínima de una sustancia que conserva sus propiedades químicas. Puede estar formada por átomos iguales o diferentes.

Conclusión:

Este blog tubo finalidad de informar y aclarar dudas sobre ósmosis sus funciones, como se utiliza. Se cumple los objetivos planteados en la introducción también se aprende como funciona una diálisis esto sirve para combatir la ignorancia de algunas personas. Entonces la ósmosis es el paso de moléculas a través de una membrana porosa semipermeable, para obtener una igualdad entre las distintas disoluciones en que se encuentra la membrana. Este proceso es utilizado por la naturaleza en las células, y también en tratamientos como en diálisis.

Anexo:

Bibliografia:

texto para el estudiante, química 2 º medio, 2007-2008, editorial mare nostrum ltda.
texto para el estudiante, química 2 º medio,2009, editorial cal y canto.
texto para el estudiante, química 2 º medio, 2012, editorial santillana.
youtube
http://www.rae.es

También conocidos como ácidos orgánicos, fueron los primeros compuestos orgánicos que los químicos se dedicaron a estudiar debido a su abundancia en la naturaleza. El sabor del vinagre casero, el ardor provocado por la picadura de una hormiga, el alivio suministrado por una aspirina son algunos ejemplos donde podemos reconocer la presencia de esta familia de moléculas orgánicas.

Propiedades Físicas:

Hierven a temperaturas muy superiores que los alcoholes, cetonas o aldehídos de pesos moleculares semejantes. Los puntos de ebullición de los ácidos carboxílicos son el resultado de la formación de un dímero estable con puentes de hidrógenos.

Punto de ebullición:

Contienen más de ocho átomos de carbono, por lo general son sólidos, a menos que contengan dobles enlaces. La presencia de dobles enlaces en una cadena larga impide la formación de una red cristalina estable, lo que ocasiona un punto de fusión más bajo. Los puntos de fusión de los ácidos dicarboxílicos son muy altos. Teniendo dos carboxilos por moléculas, las fuerzas de los puentes de hidrogeno son especialmente fuertes en estos diácidos: se necesita una alta temperatura para romper la red de puentes de hidrógeno en el cristal y fundir el diácido.

Punto de fusión:

Forman puentes de hidrógeno con el agua , y los de peso molecular más pequeño (de hasta cuatro átomos de carbono) son miscibles en agua. A medida que aumenta la longitud de la cadena de carbono disminuye la solubilidad en agua; los ácidos con más de diez átomos de carbono son esencialmente insolubles. Los ácidos corboxílicos son muy solubles en los alcoholes, porque forman enlaces de hidrógeno con ellos. Además, los alcoholes no son tan polares como el agua, de modo que los ácidos de cadena larga son más solubles en ellos que en agua. La mayor parte de los ácidos carboxílicos son bastante solubles en solventes apolares como el cloroformo porque el ácido continua existiendo en forma dimérica en el solvente apolar. Así, los puentes de hidrogeno de diméro cíclico no se rompen cuando se disuelve el ácido en un solvente polar.

Propiedades químicas:

Aunque los ácidos carboxílicos contienen también al grupo carbonilo, son muy distintas sus relaciones con respecto a las cetonas y los aldehídos, reaccionan normalmente por adición nucleofílica del grupo carbonilo, pero los ácidos carboxílicos y sus derivados reaccionan principalmente por sustitución nucleofílica de acilo, donde un nucleófilo sustituye a otro en el átomo de carbono del acilo (C=O).

· Formación de hidrólisis de nitrilos:

Los mejores reactivos para convertir los ácidos carboxílicos en cloruros de ácido son el cloruro de tionilo (SOCl2) y el cloruro de oxalilo (COCl)2, porque forman subproductos gaseosos que no contaminan al producto. El cloruro de oxalilo es muy fácil de emplear porque hierve a 62ºC y se evapora de la mezcla de reacción.

· Síntesis y empleo de cloruros de ácido:

Los ácidos carboxílicos se convierten directamente en ésteres mediante la esterificación de Fischer, al reaccionar con un alcohol con catálisis ácida.

· Condensación de los ácidos con los alcoholes:

El hidruro de litio y aluminio reduce los ácidos carboxílicos para formar alcoholes primarios. El aldehído es un intermediario en esta reacción, pero no se puede aislar porque se reduce con mayor facilidad que el ácido original.

· Reducción de los ácidos carboxílicos:

Un método general para prepara cetonas es la reacción de un ácido carboxílico con 2 equivalentes de un reactivo de organolitio.

Alquilación de los ácidos carboxílicos para formar cetonas.
Descarboxilación de los radicales carboxilato.

Nomenclatura

En nombre IUPAC se remplaza la finalización “o” por el sufijo “oico”, además anteponiendo la palabra ácido; cuando el ácido tiene ramificaciones, se numera la cadena de mayor longitud dando el localizador más bajo al carbono del grupo ácido. Los ácidos carboxílicos son prioritarios frente a otros grupos, que pasan a nombrarse como ramificaciones.

Cuando es unido a ciclos o a aromáticos, se finaliza con “carboxílico”, de la siguiente manera: