CÁLCULO DE TRANSACCIÓN DE NIVELES ENERGÉTICOS.

Como ya vimos en el modelo atómico de Bohr y como luego mejoró Plank, los electrones giran alrededor de un núcleo. La distancia o el radio de giro corresponde a una energía específica y, por ejemplo, las órbitas más cercanas al núcleo necesitas menos energía para girar que aquellos electrones que giran en órbitas más alejadas del núcleo. De esto podemos sugerir que si un electrón se encuentra en capas exteriores, al pasar a un nivel más cercano donde no necesita tanta energía, la desprende y se deshace de ella. Pero también sucede al contrario, un electrón para pasar a capas superiores necesitará energía, por tanto la absorberá.... en la imagen de abajo se entiende claramente:

Pues bien. Entonces, para saber la energía que necesita o que desprende un electrón para bajar o subir de nivel, simplemente necesitaríamos saber la energía del nivel de origen y de destino y calcular la diferencia con una simple resta: Enx-Eny

El problema es saber cuánta energía hay en cada nivel. Pues bien, según la frecuencia, las veces que gira el electrón, multiplicando por una constante, nos es fácil averiguar la energía necesaria para la transición de nivel, aunque este dato pueden dárnoslo en el enunciado. Como se ve en la imagen superior derecha, vemos que la frecuencia, las vibraciones son más numerosas en los niveles alejados que en el primer y segundo nivel. A mayor energía, mayor vibración y mayor frecuencia. Por tanto la frecuencia aumentará a medida que nos alejemos del núcleo.

Veamos:


La fórmula de la energía en cada nivel es: E = Hf
E= energía en J
H (la constante de Planck): 6.63 x 10^-34 Js
f= frecuencia  s^-1

RECUERDA:

Puede que en nuestros ejercicios no solo nos pidan la energía, también pueden preguntarnos la frecuencia o la longitud de onda: Veamos qué es.


La longitud de onda es pues λ = c / f. 

 donde "λ" es la longitud de onda, "c" es la velocidad de la luz (300.000 km/s), y "f" es la frecuencia que probablemente hayamos calculado anteriormente o nos la darán en el enunciado.

Muchas veces nos piden los resultados en eV . Ten en cuenta que 1 eV = 1.602176487⋅10-19 J . Por tanto si el resultado lo tenemos en Julios, tendremos que dividir por 1.602176487⋅10-19.


AMINAS Y AMIDAS.

Se llama compuesto nitrogenado a aquel compuesto que contiene Nitrógeno en su composición molecular... podemos encontrar las Aminas o las Amidas.

Las aminas podemos considerarlas derivados del amoníaco (NH3). Al tener 3 de hidrógeno, pueden tener 3 radicales, y dependiendo del número de hidrógenos sustituidos, tendremos amina primaria, secundaria y terciaria.


Recordemos que las propiedades físicas de las aminas son:
Aumentan la masa molecular.
Solubles en agua.
Olor fuerte en general.
Se utiliza generalmente para colorantes y detergentes
*Una excepción a estas propiedades es la anilina.

Se nombran anteponiendo a la terminación -amina los radicales en orden alfabético:

Ej: metilamina, etilmetilamina, etc...


Las amidas son derivados de los ácidos carboxílicos sustituyendo el grupo hidróxilo (-OH) por un NH2 amina. Me explico, el ácido carboxílico es COOH, entonces cogemos OH y se sustituye por un NH2 (NH2, NHR´,NR´R) como se observa en la imagen inferior.




Recordemos que las propiedades físicas son:
Sólidos y cristalinos a temperatura ambiente, excepto la metanamida.
Puntos de funsión más altos que los ácidos de los que deriva.

Se nombran colocando la terminación -amida al nombre del ácido del cual deriva.

Ej: etanoamida, propanoamida, etc...

HIDROCARBUROS CÍCLICOS Y ACÍCLICOS.

Los hidrocarburos se clasifican en dos grupos:

Por una parte los acíclicos. Los que no forman un ciclo, los que no presentan una cadena cerrada. Tienen una cadena abierta ya sea esta en forma lineal o en forma arborescente (se diversifica en varias ramas)


Por otra parte los cíclicos. Son aquellos hidrocarburos que forman una cadena cerrada.  Complementan el ciclo. Estos pueden ser saturados o insaturados*.


Dentro de los cíclicos encontramos los alicíclicos (con sus cicloalcanos y sus cicloalquenos) y también los aromáticos (ya sean monocíclicos o policíclicos)

Las propiedades físicas de los hidrocarburos cíclicos son muy parecidas a las de los hidrocarburos  de cadena abierta correspondiente, pro la diferencia se encuentra en que el punto de ebullición y la densidad son más elevadas.

*Recordemos que los compuestos saturados son aquellos  que únicamente tienen enlaces simples y en cambio, los insaturados son aquellos que presentan algún enlace doble o triple.

PROPIEDADES DE LOS HIDROCARBUROS. INDUSTRIA Y MEDIO AMBIENTE.

En general, a mayor número de átomos de carbono, mayor es la intensidad de las fuerzas intermoleculares, y por tanto mayor es el punto de ebullición y también el punto de fusión. Por eso, a temperatura ambiente podemos encontrar que las sustancias compuestas por grandes cadenas carbonatadas se encuentran en estado sólido o semi-sólido ya que los átomos se atraen con tanta fuerza que no "pueden moverse". Por tanto, a mayor número de carbonos, también encontraremos sustancias más compactas y más densas.

Veamos los Alcanos por ejemplo:


Vista la norma general, vayamos a profundizar un poquito más y ver los usos de los hidrocarburos en el mundo actual.



FORMULACIÓN ORGÁNICA.

(orden recomendado)- ALIFÁTICOS (alcanos, alquenos y alquinos)




Si tienes más duda, repasa las bases AQUÍ

(orden recomendado) - AROMÁTICOS



 (orden recomendado) - ejercicios.


Más vídeos en http://www.youtube.com/user/ProfesIngeniero?feature=watch

PREFIJOS Y SUFIJOS más utilizados en la nomenclatura .

Como ya dijimos, dependiendo del enlace, serás: Alcanos (terminación en ano) Alquenos (terminación en eno) y Alquinos (terminados en ino).




Esto es para la rama principal, las ramificaciones terminan en -il, y recordemos que hay que nombrarlas en orden alfabético. Aprende a formular de forma sencilla. Verás que no es tan complicado.


HIDROCARBUROS ALIFÁTICOS: ALCANOS, ALQUENOS Y ALQUINOS.

Se llaman hidrocarburos alifáticos a los compuestos por Hidrógeno y Carbono (como cualquier hidrocarburo) pero que se caracterizan porque los átomos de Carbono forman cadenas abiertas. Los hidrocarburos alifáticos se clasifican en Alcanos, Alquenos o Alquinos. Veamos cada uno.


Alcanos. Aquellos compuestos unidos por enlaces sencillos. Todos los alcanos responden a la fórmula CnH2n+2. La característica prinicipal es que no tiene grupo carbonilo. Si el esqueleto de carbono de la fórmula se une entre sí tomando la forma de anillo, se llaman Cicloalcanos.
Son saturados.
En la nomenclatura se añade a la parte general la terminación -a.

Alquenos. Compuestos de hidrocarburos que al menos tienen un enlace doble entre carbonos. Su fórmula general es CnH2n. Los alquenos son insaturados. Y la nomenclatura es similar a la de los alcanos pero sustituyendo la -a por la -e.
Son insaturados.

Alquinos. Compuestos de hidrocarburos que al menos tienen un enlace triple entre carbonos. Su fórmula general es CnH2n-2 y también se les conoce como hidrocarburos acetilénicos. Y la nomenclatura es similar a la de los alcanos pero sustituyendo la -a por la -i.
Son insaturados.

Por último, destacar la diferencia entre compuestos alifáticos y aromáticos. Aunque  los alifáticos puedan formar cadenas o anillos, no estarán constituidos por anillos bencénicos o similares. En este caso se llamarán compuestos aromáticos.

Dos anillos bencénicos que pueden unirse: compuesto aromático.

REACCIONES EXOTÉRMICAS Y ENDOTÉRMICAS.

Una de las maneras de clasificar las reacciones químicas, es según si estas desprenden o no calor.

Las reacciones EXOTÉRMICAS  son aquellas que desprenden energía y por tanto calor. Estas se suelen dar en las reacciones de oxidación, que si son muy intensas producen fuego.



Las reacciones ENDOTÉRMICAS son aquellas que necesitan energía (calor) para poder producirse. Las reacciones endotérmicas más comunes son aquellas que transforman la materia de líquido a gas o de sólido a líquido.



Ver ENTALPÍA Y EJERCICIOS DE CÁLCULOS DE ENTALPIA 1 Y ENTALPIA 2

Principales grupos funcionales.




Funciones oxigenadas:
  • Alcoholes, Fenoles y Eteres
  • Aldehídos y Cetonas
  • Ácidos carboxílicos
  • Anhídridos de acilo
  • Esteres

Funciones halogenadas
  • Haluros de alquilo, de arilo o de vinilo
  • Haluros de acilo

Funciones nitrogenadas y azufradas
  • Aminas
  • Amidas Tioles


Grupo funcional y series homólogas.

En química orgánica existen muchas combinaciones de compuestos orgánicos, más de 2.000.000. Para simplificar su estudio, se ha clasificado en diferentes grupos funcionales y series homólogas.

Un grupo funcional es aquel que tiene compuestos con propiedades químicas comunes. Por ejemplo: el vinagre y el limón son dos compuestos orgánicos y su sabor ácido se debe al grupo carboxilo -COOH presentes en los dos compuestos. Las características de los grupos funcionales son la conectividad y composición elemental específica que confiere reactividad química específica a la molécula que los contiene. Estas estructuras reemplazan a los átomos de hidrógeno perdidos por las cadenas hidrocarbonadas saturadas. Los grupos alifáticos, o de cadena abierta, representada en la fórmula general por R y como Ar (radicales arílicos) para los compuestos aromáticos.

Si a un grupo funcional le añadimos una cadena hidrocarbonada encontramos las series homólogas.
Un grupo funcional es un paquete de compuestos que comparte el mismo grupo funcional.