sábado, 24 de octubre del 2020 Fecha
Ir a la página principal Ir al blog

IMPRESIÓN NO PERMITIDA - TEXTO SUJETO A DERECHOS DE AUTOR




Cosas que debemos saber

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Química    ~    Comentarios Comments (2)

RSS de la entrada Comentarios Trackback Suscribirse por correo a los comentarios

Refiriéndonos al silicio, que para nosotros no es el más importante, señalaremos que las “moléculas” que dicho átomo forma con el oxígeno y otros átomos, generalmente metálicos poseyendo gran nivel de información, difieren en varios aspectos de las moléculas orgánicas, es decir, de las que poseen un esqueleto de átomos de carbono.

3: Estructura molecular del dióxido de silicio (silica). | Download  Scientific Diagram

                         Estructura molecular del dióxido de Silicio

Superlife: el Silicio orgánico - Naukas

                Superficie de Silicio orgánico

Es posible la vida basada en el silicio?

¿Posible vida basada en el Silicio? Difícil, no imposible

Granate, Olivino, Circón, Minerales de Silicato en el Mundo | Minerals  Channel - YouTube

YouTube
Granate, Olivino, Circón, Minerales de Silicato en el Mundo

El mundo de los silicatos es de una gran diversidad, existiendo centenares de especies minerológicas. Esas diferencias se refieren fundamentalmente a que el enlace químico en el caso de las moléculas orgánicas es covalente, y cuando se forma la sustancia correspondiente (cuatrillones de moléculas) o es un líquido, como es el caso de los aceites, o bien un sólido que funde fácilmente. Entre las moléculas que lo forman se ejercen unas fuerzas, llamadas de Van der Waals, que pueden considerarse como residuales de las fuerzas electromagnéticas, algo más débiles que éstas. En cambio, en los silicatos sólidos (como en el caso del topacio) el enlace covalente o iónico no se limita a una molécula, sino que se extiende en el espacio ocupado por el sólido, resultando un entramado particularmente fuerte.

Fuerzas de van der Waals

 Al igual que para los cristales de hielo, en la mayoría de los silicatos la información que soportan es pequeña, aunque conviene matizar este punto.  Para un cristal ideal así sería en efecto, pero ocurre que en la realidad el cristal ideal es una abstracción, ya que en el cristal real existen aquí y allá los llamados defectos puntuales que trastocan la periodicidad espacial propia de las redes ideales. Precisamente esos defectos puntuales podían proporcionar una mayor información.
Capítulo 3. Moléculas orgánicas

“En los organismos se encuentran cuatro tipos diferentes de moléculas orgánicas en gran cantidad: carbohidratos, lípidos, proteínas y nucleótidos.

Todas estas moléculas contienen carbono, hidrógeno y oxígeno. Además, las proteínas contienen nitrógeno y azufre, y los nucleótidos, así como algunos lípidos, contienen nitrógeno y fósforo.”

Si prescindimos de las orgánicas, el resto de las moléculas que resultan de la combinación entre los diferentes átomos no llega a 100.000, frente a los varios millones de las primeras. Resulta ranozable suponer que toda la enorme variedad de moléculas existentes, principalmente en los planetas rocosos, se haya formado por evolución de los átomos, como corresponde a un proceso evolutivo. La molécula poseería mayor orden que los átomos de donde procede, esto es, menor entropía. En su formación, el ambiente se habría desordenado al ganar entropía en una cierta cantidad tal, que arrojarse un balance total positivo.

No puedo dejar pasar la oportunidad, aunque sea de pasada, de mencionar las sustancias.

…ejercen unas fuerzas, llamadas de Van der Waals, que pueden considerarse…

 

Fuerzas de Van Der WaalsElaboración de una infografía sobre las fuerzas intermoleculares

 

Las así llamadas, son cuerpos formados por moléculas idénticas, entre las cuales pueden o no existir enlaces químicos. Veremos varios ejemplos.  Las sustancias como el oxígeno, cloro, metano, amoníaco, etc, se presentan en estado gaseoso en condiciones ordinarias de presión y temperatura. Para su confinamiento se embotellan, aunque existen casos en que se encuentran mezcladas en el aire (os podéis dar una vueltecita por el polo químico de Huelva).

polo químico

En cualquier caso, un gas como los citados consiste en un enjambre de las moléculas correspondientes. Entre ellas no se ejercen fuerzas, salvo cuando colisionan, lo que hacen con una frecuencia que depende de la concentración, es decir, del número de ellas que están concentradas en la unidad de volumen; número que podemos calcular conociendo la presión y temperatura de la masa de gas confinada en un volumen conocido.

Decía que no existen fuerzas entre las moléculas de un gas. En realidad es más exacto que el valor de esas fuerzas es insignificante porque las fuerzas residuales de las electromagnéticas, a las que antes me referí, disminuyen más rápidamente con la distancia que las fuerzas de Coulomb; y esta distancia es ordinariamente de varios diámetros moleculares.

Un gas es una sustancia formada por moléculas

Podemos conseguir que la intensidad de esas fuerzas aumente tratando de disminuir la distancia media entre las moléculas. Esto se puede lograr haciendo descender la temperatura, aumentando la presión o ambas cosas.  Alcanzada una determinada temperatura, las moléculas comienzan a sentir las fuerzas de Van der Waals y aparece el estado líquido; si se sigue enfriando aparece el sólido. El orden crece desde el gas al líquido, siendo el sólido el más ordenado. Se trata de una red tridimensional en la que los nudos o vértices del entramado están ocupados por moléculas.

Todas las sustancias conocidas pueden presentarse en cualquiera de los tres estados de la materia (estados ordinarios y cotidianos en nuestras vidas del día a día).

Plasma el 4º estado de la materia

Si las temperaturas reinantes, como decíamos en páginas anteriores, es de miles de millones de grados, el estado de la materia es el plasma, el material más común del universo, el de las estrellas (aparte de la materia oscura, que no sabemos ni lo que es, ni donde está, ni que “estado” es el suyo).

En condiciones ordinarias de presión, la temperatura por debajo de la cual existe el líquido y/o sólido depende del tipo de sustancia. Se denomina temperatura de ebullición o fusión la que corresponde a los sucesivos equilibrios (a presión dada) de fases: vapor ↔ líquido ↔ sólido. Estas temperaturas son muy variadas, por ejemplo, para los gases nobles son muy bajas; también para el oxígeno (O2) e hidrógeno (H2). En cambio, la mayoría de las sustancias son sólidos en condiciones ordinarias (grasas, ceras, etc).

El Plasma! Ese estado de la materia del que están hechas las estrellas :  Blog de Emilio Silvera V.El Plasma! Ese estado de la materia del que están hechas las estrellas :  Blog de Emilio Silvera V.El Plasma! Ese estado de la materia del que están hechas las estrellas :  Blog de Emilio Silvera V.

En el Universo el Plasma está por todas partes

Para quien este interesado en este cuarto estado de la materia la materia, diremos que se manifiesta de muchas maneras en el Universo. En las estrellas…sobre todo

Las sustancias pueden ser simples y compuestas, según que la molécula correspondiente tenga átomos iguales o diferentes. El número de las primeras es enormemente inferior al de las segundas.

Sales: qué son, propiedades, tipos, características y ejemplosSal (química) - EcuRed

                                                                             Sal de cocina y sales químicas

El concepto de molécula, como individuo físico y químico, pierde su significado en ciertas sustancias que no hemos considerado aún. Entre ellas figuran las llamadas sales, el paradigma de las cuales es la sal de cocina. Se trata de cloruro de  sodio, por lo que cualquier estudiante de E.G.B. escribiría sin titubear su fórmula: Cl Na. Sin embargo, le podríamos poner en un aprieto si le preguntásemos dónde se puede encontrar aisladamente individuos moleculares que respondan a esa composición.

ASÍ FUNCIONAN LOS ÁTOMOSÁtomos y Moléculas, Sustancias OrgánicasChlormolekül / moléculas de cloro CL2 CL2 Fotografía de stock - AlamyMolécula Del Hidróxido De Sodio Ilustración del Vector - Ilustración de  sodio, molécula: 113286939

Le podemos orientar diciéndole que en el gas Cl H o en el vapor de agua existen moléculas como individualidades. En realidad y salvo casos especiales, por ejemplo, a temperaturas elevadas, no existen moléculas aisladas de sal, sino una especie de molécula gigante que se extiende por todo el cristal. Este edificio de cristal de sal consiste en una red o entramado, como un tablero de ajedrez de tres dimensiones, en cuyos nudos o vértices se encuentran, alternativamente, las constituyentes, que no son los átomos de Cl y Na sino los iones Cl- y Na+.  El primero es un átomo de Cl que ha ganado un electrón, completándose todos los orbitales de valencia; el segundo, un átomo de Na que ha perdido el electrón del orbital s.

Salinas en Huelva que producen la Sal común que refinada y purificada vemos en la mesa y cocina

NaCl (Sal Común)

Ejemplo la sal común de mesa, cuya fórmula es NaCl (Cloruro de Sodio).

Cuando los átomos de Cl y Na interaccionan por aproximarse suficientemente sus nubes electrónicas, existe un reajuste de cargas, porque el núcleo de Cl atrae con más fuerza los electrones que el de Na, así uno pierde un electrón que gana el otro. El resultado es que la colectividad de átomos se transforma en colectividad de iones, positivos los de Na y negativos los de Cl. Las fuerzas electromagnéticas entre esos iones determinan su ordenación en un cristal, el Cl Na. Por consiguiente, en los nudos de la red existen, de manera alternativa, iones de Na e iones de Cl, resultando una red mucho más fuerte que en el caso de que las fuerzas actuantes fueran de Van der Waals. Por ello, las sales poseen puntos de fusión elevados en relación con los de las redes moleculares.

Prácticas del Agua

Esto es posible gracias a la fuerza de  Van der Waals

emilio silvera

 

  1. 1
    Silvia (Kimiká)
    el 26 de agosto del 2011 a las 22:22

    Un buen artículo divulgativo de Química a un nivel muy asequible ¡enhorabuena!

    Como este año 2011 es el de la Química (y el de las mujeres científicas), por ser el centenario del Premio Nobel de Química de Marie Curie, me gustaría que sacases algún comentario alusivo.

    Gracias de antemano.

    Responder
  2. 2
    emilio silvera
    el 7 de octubre del 2020 a las 9:27

    Cuando digo “Cosas que debemos saber”, en realidad, tendría que haber dicho: Cosas que nos gustaría saber.

    Nuestra especie (también otras), está cargada de ese ingrediente que llamamos Curiosidad, siempre nos llama la atención todo aquello que no comprendemos y, de inmediato, iniciamos la persecución de las respuestas a las preguntas que planteamos sobre el tema de que se trate.

    Unas veces hallamos las respuestas y otras no, de hecho, al día de la fecha, las preguntas son más que las respuestas, es decir, estamos cargados de ignorancia y sólo podemos asegurar que sabemos un poco de algunas cuestiones, otras, siguen en el más absoluto de los misterios.

    Y, como decía el gran Filósofo Karl Popper:

    “Cuanto más profundizo en el conocimiento de las cosas, más consciente soy de lo poco que sé. Mis conocimientos son limitados, mi ignorancia infinita.”

    Popper amplía aquel sencillo dicho de Sócrates: “Solo sé que no se nada”

    Actualmente, nuestra especie puede estar satisfecha de haber conseguido avanzar en todos los campos del saber Humano, 

    - Física, Astronomía, Astrofísica, Cosmología, Química, Medicina (en todas sus ramas)…

    ¿Y las matemáticas?

    Bueno, la Ciencia es un gran árbol en el que cada rama es una disciplina, y, las matemáticas son las raíces del gran árbol que, sin ellas, no podría existir.

    Responder

Deja un comentario



Comentario:

XHTML

Subscribe without commenting