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

Fundamentos de la Ciencia de Materiales y Procesos de Manufactura

I. Metalurgia y Aleaciones

La metalurgia abarca el estudio de las propiedades y el procesamiento de los metales, incluyendo la formación de aleaciones y el comportamiento de materiales estructurales clave.

1. Los metales pueden alearse para conferirles **rigidez**, **resistencia** y **dureza** elevadas.
2. Por arriba del 2.1% y hasta 4 o 5% de carbono, la aleación se define como **Hierro Fundido**.
3. Las **superaleaciones** incluyen a los metales de alto desempeño que pueden ser ferrosos o no ferrosos.
4. Los metales son conductores debido a su **enlace metálico**.
5. El **vanadio** inhibe el crecimiento de los granos durante el procesamiento a temperaturas elevadas.
6. Los **aceros inoxidables**

Escalas Termométricas

Existen dos escalas que son las más usadas:

• Escala Celsius

  Esta escala establece que el **punto de fusión del hielo** es a **0°C** y el **punto de ebullición del agua** es a **100°C**. Si aplicamos la **dilatación del mercurio** como **propiedad termométrica** en un termómetro, tenemos las siguientes expresiones: V=V(T), V=SL, ΔV=SΔL, L=L(T). Donde T es la **temperatura**, V es el **volumen**, L es la **longitud de la columna de mercurio** y S es el **área**. Cuando el mercurio entra en contacto con el vidrio, se dilata y aumenta la longitud de su columna.

  Si L es la longitud de la columna de mercurio a una temperatura T_c, el valor de la temperatura viene dado por la siguiente ecuación:

  

  Donde L_0 es la longitud

Nomenclatura Química: Una Introducción Completa

Este documento presenta una visión general de la nomenclatura química, abarcando tanto compuestos inorgánicos como orgánicos, junto con conceptos fundamentales de reacciones químicas.

Nomenclatura Inorgánica

Óxidos

• Óxidos Básicos: Metal + Oxígeno (O)
• Óxidos Ácidos (Anhídridos): No metal + Oxígeno (O)

Hidrogenados

• Hidruros:
  • Hidruros Metálicos:
    • Fórmula General: X₁H_y → X_yH^-1
    • Nomenclatura Tradicional (T): Hidruro de [metal] (terminaciones -oso, -ico, si tiene dos valencias)
    • Nomenclatura de Stock (S): Hidruro de [metal] (número romano)
    • Nomenclatura Sistemática (Sis): (mono, di, tri, tetra)hidruro de [metal]
  • Hidruros No Metálicos:
    • Fórmula General: X₁H_y → X_yH^-1
    • Nomenclatura Tradicional (T)

Energía DE Ionización
es la energía necesaria para separar un electrón en si estado fundamental de un átomo.
AFINIDAD Electrónica.
Es la energía liberada cuando un átomo gaseoso neutro en su estado fundamentl captura un electrón y forma un ion mononegativo
CARGA NUCLEAR EFECTIVA
Es la carga positiva experimentada por un electrón en un átomo polielectronico.
ELECTRONEGATIVIDAD
Es la medidia de capacidad de un átomo para atraer a los electrones.
NUMERO Atómico.
Es el numero total de protones que tiene el átomo.(RADIO Atómico: Es la mitad de la distancia entre 2 núcleos de dos átomos adyacentes)
NUMERO Iónico
Es la partícula cargada eléctricamente constituida por un átomo y una molécula que no es eléctricamente neutra(RADIO Iónico:... Continuar leyendo "Conceptos Fundamentales de Química: Propiedades Atómicas, Cloro e Hidrógeno" »

Introducción a los Catalizadores y Enzimas

Conocemos como catalizador a cualquier sustancia que acelera la velocidad de una reacción, pero sin participar químicamente en ella.

Las reacciones de los sistemas biológicos suceden en tiempos apreciables debido a que están catalizadas por agentes, en su gran mayoría de naturaleza proteica, llamados enzimas.

Tipos de Catalizadores Biológicos

Una ribozima es una enzima de naturaleza ribonucleica, es decir, está formada por una o varias cadenas de ARN.

Cofactores Enzimáticos

Un cofactor es una molécula químicamente diferente a la enzima, que está unida a esta y es necesaria para que pueda tener una actividad catalítica. Existen tres tipos:

• Coenzimas
• Grupos prostéticos
• Iones metálicos

La ADN polimerasa,... Continuar leyendo "Enzimas y Catalizadores: Fundamentos Bioquímicos y Clasificación Esencial" »

Aldehídos y Cetonas: Fundamentos y Reacciones Clave

Los aldehídos y las cetonas son compuestos orgánicos caracterizados por la presencia del grupo carbonilo (C=O). Este grupo posee una hibridación sp² (formado por un enlace sigma y un enlace pi) y es altamente polar.

Características Estructurales

• Aldehídos: Contienen un grupo carbonilo unido a un átomo de hidrógeno y un grupo alquilo (R).
• Cetonas: Contienen un grupo carbonilo unido a dos grupos alquilo (R).

Propiedades Físicas

• Interacciones Dipolo-Dipolo: Se deben a la polaridad del grupo carbonilo.
• Puntos de Fusión y Ebullición: Son mayores que los de los hidrocarburos de masa molecular similar, pero menores que los de los alcoholes.
• Solubilidad: Forman puentes de hidrógeno con el agua

Terminología Fundamental en Procesos de Solidificación

• Liquidus: Temperatura a la cual se empieza a formar el primer sólido durante la solidificación.
• Macrosegregación: Presencia de diferencias en la composición de un material en distancias grandes, causadas por solidificación fuera de equilibrio.
• Microsegregación: Presencia de diferencias en la concentración de un material en distancias cortas; su causa es la solidificación fuera de equilibrio. También conocida como segregación interdendrítica o segregación central.
• Punto triple: Presión y temperatura a las cuales las tres fases de un solo material están en equilibrio.
• Rango de solidificación: Diferencia de temperatura entre las temperaturas del solidus y del liquidus.
• Regla de

Compuestos Intermetálicos y Transformaciones de Fase

Compuesto Intermetálico

Clase de compuesto formado por dos o más metales que tiene composición, estructura y propiedades únicas.

Compuesto Intermetálico Estequiométrico

Fase formada por la combinación de dos constituyentes en un compuesto, con una estructura y propiedades distintas a cualquiera de ellos. El compuesto intermetálico estequiométrico tiene una proporción fija de constituyentes. También se conoce como una solución sólida intermedia.

Compuesto Intermetálico No Estequiométrico

Fase formada por la combinación de dos constituyentes en un compuesto con estructura y propiedades distintas de cualquiera de ellos. El compuesto no estequiométrico tiene una proporción variable... Continuar leyendo "Fundamentos de Compuestos Intermetálicos y Transformaciones de Fase" »

Fundamentos de la Cromatografía

La cromatografía es una técnica de separación que se basa en la diferente afinidad de los solutos por dos fases mutuamente inmiscibles.

• En una cromatografía, un soluto con polaridad diferente a la fase estacionaria o poca afinidad a la misma, en la evolución avanzará de manera más rápida.
• Si la fase estacionaria es menos polar que la fase móvil, hablamos de una cromatografía de fase inversa o reversa.
• Cuando los diferentes componentes de una muestra, luego de ser eluidos en una cromatografía, son recuperados para un uso posterior, nos referimos a una cromatografía de tipo preparativa.

Fenómenos de Separación Cromatográfica con la Fase Estacionaria

• Intercambio iónico: Resinas
• Exclusión o permeación

Tipos de Materiales Cristalinos

Monocristales

Se caracterizan por una disposición atómica perfecta y sin interrupciones a lo largo de todo el material. Pueden encontrarse en la naturaleza o ser creados artificialmente.

Policristalinos

Están formados por un conjunto de pequeños cristales o granos, donde la orientación cristalográfica varía de un grano a otro. Existe una irregularidad en la disposición atómica en la región donde se unen dos granos, denominada límite de grano.

Anisotropía e Isotropía en Materiales

Anisotropía: Se presenta cuando las propiedades físicas de algunos monocristales dependen de la dirección cristalográfica en la que se realiza la medición.

Isotropía: Ocurre cuando las propiedades son independientes de la... Continuar leyendo "Imperfecciones en Sólidos Cristalinos: Tipos y Características" »