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

Difusión: Transporte de Masa y Movimiento Atómico

La difusión es el transporte de masa o materia por medio del movimiento atómico. Este fenómeno ocurre en:

• Gases: Proceso rápido (ejemplo: humo).
• Líquidos: Proceso más lento (ejemplo: tinta en agua), debido al movimiento aleatorio browniano.
• Sólidos: Ocurre mediante vibraciones térmicas.

Tipos de Difusión

• Autodifusión: Átomos del mismo tipo intercambian posiciones (ejemplo: en un metal puro).
• Difusión de solutos o impurezas: Átomos de soluto se difunden en una matriz con átomos diferentes.
• Interdifusión: Difusión mutua de solutos, buscando igualar la concentración en el sistema. Los átomos se transportan desde regiones de alta concentración a las de baja concentración.

Mecanismos

Metalurgia del Aluminio

Lixiviación (Proceso Bayer)

La bauxita no puede lixiviarse en ácido sulfúrico puesto que parte de las impurezas de hierro que contiene son también solubles. Se realiza una lixiviación selectiva con hidróxido de sodio (sosa) que lleva la alúmina a la disolución como aluminato de sodio. Las reacciones que se producen son:

Al₂O₃·3H₂O + Na₂O·H₂O → Al₂O₃·Na₂O + 4H₂O

Al₂O₃·H₂O + Na₂O·H₂O → Al₂O₃·Na₂O + 2H₂O

Los monohidratos de alúmina son menos solubles, por lo que se necesitan condiciones de lixiviación más severas que con los trihidratos. Hay pequeñas variaciones en la operación de lixiviación.

• Monohidratos: Lixiviación intermitente, 2 a 8 h (en digestor), a 199 °C, 1447 kPa en solución de 400 g sosa/

Hidrógeno: El Elemento Más Abundante del Universo

El hidrógeno es el elemento más abundante del universo y el décimo más abundante en la Tierra. Las estrellas están constituidas fundamentalmente de hidrógeno, siendo la fuente principal de energía en el universo.

Comportamiento Químico del Hidrógeno

La capacidad de combinación del hidrógeno con otros elementos está marcada por la disponibilidad de un electrón en su única capa. Puede participar en enlaces formados por dos electrones y que implican tres centros. Forma hidruros intersticiales con metales de transición. Cuando se enlaza con los átomos más electronegativos, exhibe una inusual fuerza atractiva intermolecular (enlace por puente de hidrógeno).

Síntesis del Hidrógeno

Fundamentos de Química

Composición y Propiedades de la Materia

Química: Ciencia que estudia la composición y las propiedades de la materia y de las transformaciones que esta experimenta sin que se alteren los elementos que la forman.

Sustancias Puras

• Elementos: Metales/No Metales
• Compuestos: Iónicos/Covalentes

Mezclas

• Homogéneas: Composición uniforme
• Heterogéneas: Se distinguen sus componentes

Sustancias

Forma de la materia que tiene composición constante y definida.

Átomo

Unidad básica de un elemento que puede intervenir en una combinación.

• Número Atómico (Z): Número de protones.
• Número de Masa (A): Protones + neutrones. Si es neutro, P = E = Z.
• Isótopos: Átomos de un mismo elemento que tienen igual Z pero diferente número de neutrones.

Introducción

Catalizador: es un agente capaz de acelerar una reacción química, sin formar parte de los productos finales, ni desgastarse en el proceso.

Enzima: son macromoléculas que actúan como catalizadores biológicos.

Sustrato: son las sustancias sobre las cuales actúan las enzimas.

Centro activo: es la región definida de la enzima que se une al sustrato y donde se cumple la acción catalítica.

Características de las Enzimas

• Aumentan la velocidad de reacción sin consumirse.
• Actúan en condiciones termodinámicamente favorables.
• No afectan el equilibrio de la reacción.
• Son termolábiles.
• Son eficaces en cantidades pequeñas.
• Presentan alta especificidad.
• Están sujetas a controles celulares, genéticos y alostéricos.

Clasificación de las

Tensión Superficial y Fuerzas Intermoleculares

Las fuerzas cohesivas entre las moléculas de un líquido son las responsables del fenómeno conocido como tensión superficial. Las moléculas de la superficie no tienen otras iguales sobre todos sus lados, y por lo tanto se cohesionan más fuertemente con aquellas asociadas directamente en la superficie. Esto forma una película superficial, que hace más difícil mover un objeto a través de la superficie que cuando está completamente sumergido.

Fuerzas de Atracción Intermolecular

Cuando existen fuerzas de atracción entre moléculas iguales, las denominamos fuerzas cohesivas. Cuando las fuerzas de atracción son entre moléculas diferentes, se llaman fuerzas de adhesión. Las fuerzas de adhesión... Continuar leyendo "Tensión Superficial y Fuerzas Intermoleculares en Líquidos" »

Factores que Afectan la Migración de Partículas

Este proceso está influenciado por diversos factores:

pH del Medio

La carga neta de una molécula es la resultante de las cargas de todos los grupos ionizables que posea (balance de cargas positivas y negativas). Esta carga neta está determinada por el pH del medio (tampón en el que se encuentra), y dicho pH decide el grado de ionización de las sustancias a separar. Las moléculas cuya carga neta varíe de positiva, negativa o neutra según el pH se llaman anfolitos. Es importante destacar que, en el caso de las proteínas, estas poseen cargas positivas y negativas sobre una misma molécula (pueden actuar como ácidos o bases).

Existe un pH para el cual la cantidad de cargas positivas es igual... Continuar leyendo "Factores Clave en la Migración Electroforética y Tipos de Electrodos Indicadores" »

Elementos de Inserción y sus Efectos en los Aceros

Los elementos de inserción tienen efectos significativos en las propiedades de los aceros:

• Hidrógeno (H₂): Da lugar a la formación de “manchas brillantes” o “copos” que reducen la tenacidad y ductilidad de los aceros. Aparece en grandes secciones y es el único que está en el acero en estado “sólido”. Se emplea un recocido a 600ºC para difundirlo y eliminarlo.
• Nitrógeno (N₂): Reduce la ductilidad y comunica fragilidad a los aceros. Se suele encontrar en forma combinada, formando nitruros.
• Oxígeno (O₂): Siempre aparece combinado, formando óxidos o silicatos. Facilita la formación de inclusiones no metálicas. Su presencia resta propiedades mecánicas.

Elementos Alfágenos

Tipos de Fermentación

Fermentación Láctica

La fermentación láctica es un proceso químico anaeróbico que consiste en la producción de ácido láctico a partir de glucosa.

• Sustrato: Glucosa
• Producto: Ácido láctico, Ácido acético y agua
• Enzimas: Aldolasa, Lactato deshidrogenasa y Fosfocetolasa
• Géneros Homolácticos: Streptococcus, Pediococcus y Lactobacillus
• Géneros Heterolácticos: Leuconostoc y Lactobacillus

Tipos de Fermentación Láctica

• Homoláctica: Su único producto es el Ácido Láctico por medio de las enzimas Aldolasa y Lactato deshidrogenasa.
• Heteroláctica: Sus productos son Ácido láctico, Ácido acético y agua. Ocurre vía de las pentosas fosfato, y solo la mitad de la glucosa es convertida en ácido láctico.

Fermentación

Aplicaciones de Masas en Pastelería y Panadería

Rellenos y Coberturas

• Dulces: Se rellenan generalmente con crema pastelera de diferentes sabores, con crema chantilly, crema Delicia, o con dulce de leche o mermeladas.
• Saladas: Con todo tipo de rellenos para tarteletas y canapés.
• Coberturas: Se las puede cubrir con fondant blanco, de colores, al café, chocolate, caramelo o miel. Los profiteroles se bañan con salsa de chocolate o de frutas.

Masas de Hojaldre: Características y Elaboración

La masa de hojaldre es seca, quebradiza, crujiente, pero untuosa por la cantidad de materia grasa que posee.

La técnica de elaboración, que consiste en doblarla sobre sí misma varias veces, crea finas láminas impermeabilizadas por la grasa empleada. Estas... Continuar leyendo "Dominando las Masas: Hojaldre y Fermentadas en Panadería y Pastelería" »