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

Actividad del Agua (Aw) y sus Funciones Esenciales

El agua es un componente fundamental en los alimentos, desempeñando múltiples roles vitales:

• Estabilizador de Temperatura: Contribuye a la regulación térmica.
• Transporte: Facilita el transporte de nutrientes y la eliminación de productos de degradación.
• Reactivo: Participa activamente en diversas reacciones químicas y bioquímicas, incluyendo reacciones de media vida.
• Formación de Polímeros: Actúa como estabilizador en la formación de estructuras poliméricas, donde las moléculas de H₂O se conectan.

El agua en contacto con solutos y otros componentes no acuosos exhibe una movilidad reducida. Esta agua, a menudo denominada "agua ligada", puede tener puntos de congelación significativamente... Continuar leyendo "Actividad del Agua en Alimentos: Clave para la Estabilidad y Conservación" »

Microestructuras Fundamentales de los Aceros

Los aceros, aleaciones de hierro y carbono, presentan diversas microestructuras que determinan sus propiedades mecánicas. Estas microestructuras se forman durante el enfriamiento desde la fase austenítica y dependen de la composición química y la velocidad de enfriamiento.

Componentes Principales

Ferrita: Es una solución sólida de carbono en hierro alfa (estructura cúbica centrada en el cuerpo, BCC). La ferrita es blanda y dúctil.

Cementita: Es un carburo de hierro (Fe₃C) con estructura ortorrómbica. La cementita es dura y frágil.

Perlita: Es un constituyente eutectoide formado por láminas alternas de ferrita y cementita. Se obtiene en aceros recocidos.

Austenita: Es una solución sólida de... Continuar leyendo "Microestructuras Fundamentales de los Aceros: Composición y Formación" »

Estructuras Cristalinas

Tipos de Estructuras Cristalinas

• Antifluorita: Se basa en un empaquetamiento cúbico compacto donde los cationes ocupan todos los huecos tetraédricos. Nªa: 4 Nªc: 8 2:1 (2 de catión por uno de anión). Lo forman óxidos y sulfuros de metales alcalinos. La relación de radio es 0,225. Ejemplo: K₂O, K₂S, Li₂O, Na₂O, Na₂Se.
• Arseniuro de Níquel: Se basa en el empaquetamiento hexagonal compacto de aniones con los cationes ocupando todos los huecos octaédricos. Nªa: 6 Nªc: 6 1:1. Ejemplo: NiAs, NiS, FeS, PtSn.
• Wurtzita: Se basa en el empaquetamiento hexagonal compacto de aniones con cationes ocupando la mitad de los huecos tetraédricos. Nªa: 6 Nªc: 6 1:1 Nªc por celda unidad: 4. Ejemplo: ZnS, ZnO, BeO.
• Fluorita: Se

Propiedades de los Gases

El estado gaseoso es un estado disperso de la materia, es decir, que las moléculas del gas están separadas unas de otras por distancias mucho mayores al tamaño del diámetro real de las moléculas. Resulta entonces, que el volumen ocupado por el gas (V) depende de la presión (P), la temperatura (T) y de la cantidad o número de moles (n).

Características de los Gases

Las propiedades de la materia en estado gaseoso son:

1. Adaptabilidad: Se adaptan a la forma y el volumen del recipiente que los contiene. Un gas, al cambiar de recipiente, se expande o se comprime, de manera que ocupa todo el volumen y toma la forma de su nuevo recipiente.
2. Compresibilidad: Se dejan comprimir fácilmente. Al existir espacios intermoleculares,

Isótopos y su Aplicación en el Diagnóstico Médico

Los isótopos son átomos que comparten el mismo número atómico, pero difieren en su masa atómica. Esto se debe a que, aunque tienen el mismo número de protones, varían en el número de neutrones. Por ejemplo, algunos isótopos se utilizan en el diagnóstico de enfermedades como el cáncer.

Comparación de Propiedades Atómicas: Radio y Azufre

A continuación, se comparan el potasio (K) y el bromo (Br) en términos de radio atómico, electroafinidad y potencial de ionización:

• Potasio (K): Configuración electrónica: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹. Número cuántico: n=4, l=0, m=0.
• Bromo (Br): Configuración electrónica: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁵. Número cuántico: n=4, l=1, m=0.

Se compararán... Continuar leyendo "Explorando Isótopos, Radio Atómico y Propiedades Químicas" »

Cálculos de Equilibrio Químico y Constantes (Kp y Kc)

800ºC a) Kp = Kc(RT)ⁿ = 1,39x10⁵ b)

Kp = x·(3x)³/(15-x)² x = 13

[AB₂) = 15 moles Kc = (15)/(3·2) a) Se desplaza a la derecha.

2,5 = (15+x)/(3-x)² x = 0,51 b) Co inic: 3M, 2M, 15M

Co equi: (3+x)·2M; (2+x)·2M; (15-x)·2M Kc = 2,5; 2,5 = 2(15-x)/[(3+x)·(2+x)] x = 0,89 c) Co inic: 3M, 2M, 15M Co equi: (3-x)·2M; (2-x)·2M; (15+x)·2M Kc = 2,5; x = 0,66 (porque la otra solución daría más moles de los formados). B -> C + A a) ΔH_r = -350 + 295 = -55 kJ/mol b) ΔS = (25 J/K·mol + 50 J/K·mol) - (20 J/mol·K + 2(10 J/K·mol)) = 35 J/K·mol; 35 J/K·mol = 0.035 kJ/K·mol ; ΔG = ΔH - TΔS = (-55 kJ/mol) - (298 K · 0.035 kJ/K·mol) = -65.43... Continuar leyendo "Equilibrio Químico, Ácidos y Bases, Termoquímica, Ozono y Química Orgánica" »

Laboratorio N°1: Operaciones de Secado en un Sistema Particulado

Objetivos

• Determinar la cinética de secado de un sistema particulado.
• Estudiar el efecto de variables cinéticas como el tamaño de partícula y el tiempo de secado.

Aplicaciones

El proceso de secado se aplica al concentrado húmedo para evitar reacciones no deseadas en la fusión/conversión, mejorar la operación y el carguío de estos procesos, y optimizar el balance térmico en la operación siguiente. Para lograr esto, se utilizan secadores rotatorios, de lecho fluidizado y de tubos de vapor.

El proceso de secado del concentrado se realiza para evitar el peligro de explosión en la fundición, reducir el volumen de gas a reproceso, evitar la posibilidad de corrosión y aumentar... Continuar leyendo "Estudio de Operaciones Unitarias y Procesos Metalúrgicos: Secado, Calcinación y Fusión" »

Factores que Afectan la Velocidad de Reacción

La velocidad de una reacción química puede ser modificada por diversos factores:

• Concentración de los Reactivos: A mayor concentración, mayor velocidad de reacción.
• Presión: En reacciones con gases, un aumento de presión incrementa la velocidad.
• Temperatura (Tº): Un aumento de temperatura generalmente aumenta la velocidad de reacción.
• Adición de Catalizador: Los catalizadores aceleran la reacción sin consumirse.

Teoría de las Colisiones

Para que dos sustancias reaccionen, sus partículas deben colisionar con suficiente energía para romper los enlaces existentes.

Teoría de Acción de Masas

La velocidad de reacción es proporcional al producto de las concentraciones de las sustancias reaccionantes,... Continuar leyendo "Velocidad de Reacciones Químicas y Principios de Electroquímica" »

Electroforesis en Gel de Poliacrilamida (SDS-PAGE)

Preparación del gel de resolución (15%): (Para 10 ml de gel)

• 2.3 ml Agua destilada
• 2.5 ml Tampón Tris-HCL 1.5 M, pH 8.8
• 0.1 ml SDS 10%
• 5.0 ml Acrilamida/Bis-acrilamida (30% T, 2.6% C)
• 4.0 µl TEMED
• 0.1 ml Persulfato de amonio 10%

Preparar los geles de acuerdo al protocolo anterior y dejar polimerizar entre 10 a 15 minutos.

Colocar las tiras de IPG sobre la superficie superior del gel y sellarlas con una solución de agarosa 0.5% y azul de bromofenol 0.002% en tampón de corrida (Tris-HCL 25 mM, pH 8.3, glicina 192 mM, SDS 0.1%). Dejar solidificar durante 5 minutos.

Realizar la corrida electroforética con tampón de corrida, durante 1 h a 200 V.

Tinción con Nitrato de Plata

• Colocar los geles en una

El Equilibrio Químico

El equilibrio químico es un estado dinámico en el que no se observan cambios macroscópicos en un sistema a medida que transcurre el tiempo. Cuando una reacción química reversible alcanza el estado de equilibrio, las concentraciones de reactivos y productos permanecen constantes. Esto no significa que la reacción se detenga, sino que la velocidad de la reacción directa (reactivos → productos) es igual a la velocidad de la reacción inversa (productos → reactivos).

Ley de Acción de Masas y la Constante Kc

La Ley de Acción de Masas establece que, para una reacción en equilibrio a una temperatura dada, existe una relación constante entre las concentraciones de productos y reactivos. Esta relación se expresa mediante... Continuar leyendo "Conceptos Fundamentales del Equilibrio Químico y sus Constantes" »