Apuntes, resúmenes, trabajos, exámenes y ejercicios de Química de Universidad

Reacciones químicas de referencia

2Cu²⁺ + 5I^- → 2CuI + I₃^-

AscH + I₂ → Adehidro-asc + 2I^- + 2H⁺

I₂ + 2S₂O₃^2- → 2I^- + S₄O₆^2-

Hg: electrodo de gota colgante de mercurio, red disolvente

Pt: agua, agua

C: agua, electrodo

Procesos de desactivación y transiciones fotofísicas

A: absorción; B: conversión interna; C: relajación vibracional; D: cruce entre sistemas; E: fluorescencia; F: fosforescencia; G: conversión interna y externa.

Determinaciones analíticas

Alcalinidad

Tipo: ácido-base. Valoración con HCl, patrón primario Na₂CO₃, indicadores fenolftaleína y naranja de metilo.

Cloruros en baños

Tipo: precipitación. Valoración con AgNO₃ (método de Mohr), indicador CrO₄^2-.

Dureza del agua

Tipo: complejometría. Valorante: ácido etilendiaminotetraacético...

Pared celular

Diferencias a nivel de pared celular entre Gram positivas y Gram negativas: las bacterias Gram positivas tienen una pared muy gruesa (20-80 nm), mientras que las Gram negativas tienen una pared muy fina (2-7 nm) y una capa externa adicional.

Peptidoglucano

La capa externa está formada por azúcares que constituyen la cadena principal del peptidoglucano (PG). Estos se repiten de forma alternada: el N-acetilmurámico unido a un tetrapéptido y la N-acetilglucosamina, unidos mediante un enlace glucosídico beta (1-4).

Aminoácidos que forman la cadena peptídica

Se unen al ácido N-acetilmurámico del PG: L-alanina, ácido D-glutámico, lisina o ácido mesodiaminopimélico (dependiendo del organismo) y D-alanina. Se unen mediante enlace...

Agentes tóxicos y parámetros de toxicidad

Los agentes tóxicos se caracterizan mediante los siguientes parámetros:

1. Contaminante: sustancia o agente capaz de causar efectos adversos.
2. Tiempo de exposición: duración del contacto con el tóxico.
3. Concentración efectiva (CE): concentración que se estudia para organismos determinados.
4. Concentración letal (CL): concentración que provoca la muerte del organismo.
5. Dosis letal (DL): cantidad de sustancia que, administrada de una vez, produce la muerte.
6. Límite medio de tolerancia (LMT₅₀): tiempo en el que muere el 50 % de los organismos expuestos.

Clasificación de los tóxicos

• Caracteres inorgánicos: metales pesados y compuestos de As, Be, Sb, Se, CN^- y NO₂.
• Microcontaminantes orgánicos: fenoles y clorofenoles,

Tratamiento y Puesta en Disolución de la Muestra

El tratamiento de la muestra comprende las siguientes etapas:

1. Secado

• Secado en horno: elimina el agua, calentando sin perder analito.
• Secado con secadoras: cuando no se puede emplear una temperatura alta, se utilizan secadoras con flujo laminar de aire, cerradas herméticamente.
• Liofilización: se emplea cuando puede haber pérdida de analito por volatilización o descomposición. La muestra se congela con nitrógeno líquido y después se seca a vacío a presión reducida, de modo que el hielo sublime.

2. Trituración y Homogeneización

Se tritura la muestra para obtener mayor precisión.

• Muestras duras: se emplea un material más duro, por impacto o abrasión.
• Muestras blandas: manual (mortero),

1. Fuerzas Intermoleculares

Las fuerzas intermoleculares determinan en gran medida las propiedades físicas de las sustancias en sus diferentes estados de agregación.

• Fuerzas dipolo-dipolo: Las moléculas con dipolos permanentes se atraen entre sí electrostáticamente; el extremo positivo de una molécula atrae al extremo negativo de otra.
• Dipolo-dipolo inducido (enlace por puente de hidrógeno): Se produce si un átomo de hidrógeno está unido covalentemente a un átomo electronegativo que atrae fuertemente al único par de electrones, permitiendo que el átomo de hidrógeno actúe como puente hacia otro átomo fuertemente electronegativo.
• Dipolo instantáneo - dipolo inducido (fuerzas de dispersión de London): Son el resultado de la formación

Cromatografía

La cromatografía es una técnica de separación que utiliza dos fases: una fase móvil (disolvente líquido o gas) y una fase estacionaria (soporte sólido o líquido). Hay que tener en cuenta la selectividad, es decir, la capacidad de discernir entre dos métodos analíticos. Si la técnica no es selectiva, se usa un método de separación.

La muestra se introduce en la fase móvil y sus componentes se distribuyen entre las dos fases en función de sus propiedades físico-químicas.

Clasificación

1. Según el estado físico de la fase móvil: líquida (cromatografía de líquidos) o gaseosa (cromatografía de gases).
2. Según la propiedad físico-química de separación: solubilidad, tamaño, carga eléctrica, hidrofobicidad o interacciones

Química: Conceptos Fundamentales

La química es la ciencia que estudia la composición, propiedades y transformaciones de la materia sin que se altere sus elementos.

Ramas de la Química

La química orgánica estudia la estructura, composición, propiedades y usos de compuestos que contienen carbono de origen natural y artificial.

La química inorgánica estudia la estructura, propiedades y transformaciones de compuestos inorgánicos, es decir, aquellos que no tienen enlace C-H.

Compuestos Orgánicos más Utilizados

• Propano
• Etanol
• Cetona
• Ácido acético
• Glucosa
• Urea

Industria Química y Compuestos

La industria química trabaja con carbohidratos, proteínas, vitaminas y lípidos. Sus principales sectores son:

• Farmacéutica
• Petroquímica
• Cosmetología
• Jabones

(A) Pila Daniell

1. En el ánodo de Zn los electrones se producen por una semirreacción de oxidación. Este electrodo se llama polo (-): Zn(s) → Zn²⁺(ac) + 2e⁻

2. Los electrones producidos se mueven por un circuito externo, en el cual se ha colocado una bombilla de luz o un motor eléctrico que consuma energía eléctrica.

3. Los electrones pasan del circuito externo al cátodo de Cu, donde se produce la reducción de los iones Cu²⁺. Este electrodo se llama polo (+): Cu²⁺(ac) + 2e⁻ → Cu(s)

4. Para cerrar el circuito, los iones deben moverse a través de las soluciones acuosas de la pila. Los cationes se moverán hacia el cátodo de Cu y los aniones hacia el ánodo de Zn, para que se mantenga la electroneutralidad, a través de...

Generalidades y errores en química analítica

La química analítica busca disolver, separar y descomponer (analizar) una muestra para conocer su composición. Se distinguen dos enfoques:

• Cualitativa: identifica las especies presentes.
• Cuantitativa: determina las cantidades de cada especie.

Conceptos básicos

• Muestra: parte representativa de un todo.
• Alícuota: fracción de la muestra.
• Analito: especie que se analiza.
• Matriz: especies que acompañan al analito.
• Método analítico: operaciones y técnicas del análisis.
• Técnica analítica: medio o instrumento de medición.

Errores de medición

Error = valor medido − valor real.

• Error absoluto = V exp − V teórico.
• Error relativo = (V exp − V teórico) / V teórico.
• % error = ER × 100.

Concentraciones

Propiedades, Obtención y Usos del Hidrógeno

Usos principales:

• Se utiliza para la obtención de amoníaco mediante el método Haber: $\text{N}_2 + 3\text{H}_2(g) \leftrightarrow 2\text{NH}_3(g)$
• También para la obtención de metanol: $\text{CO}(g) + 2\text{H}_2(g) \rightarrow \text{CH}_3\text{OH}(g)$
• Junto con el oxígeno, se utiliza para la propulsión de cohetes espaciales.

Isótopos del Hidrógeno

• Protio: $1$ electrón, $1$ protón, $0$ neutrones ($99,98\%$ en la atmósfera).
• Deuterio: $1$ electrón, $1$ protón, $1$ neutrón ($0,015\%$).
• Tritio: $1$ electrón, $1$ protón, $2$ neutrones (trazas, radiactivo).

Obtención a Nivel de Laboratorio

El hidrógeno gaseoso ($\text{H}_2$) se prepara en el laboratorio por la reducción de iones hidrógeno...