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CarbonatoCarbonatos
Los carbonatos son las sales del ácido carbónico o ésteres con el grupo R-O-C(=O)-O-R'.
Las sales tienen en común el anión CO32- y sderivan del hipotético ácido carbónico H2CO3. Según el pH (la acidez de la disolución) están en equilibrio con el bicarbonato y el dióxido de carbono.
La mayoría de los carbonatos a parte de los carbonatos de los metales alcalinos son poco solubles en agua. Debido a esta característica son importantes en geoquímica y forman parte de muchos minerales y rocas. El carbonato más abundante es el carbonato cálcico (CaCO3) que se halla en diferentes formas como calcita, aragonita (una modificación formada a altas temperaturas), en la forma maciza como caliza, como mineral metamórfico en forma de mármol y es a menudo el cemento natural de las piedras areniscas.
Sustituyendo una parte del calcio por magnesio se obtiene la dolomita CaMg(CO3)2 que recibe su nombre por una formación rocosa en los alpes donde abunda.
Muchos carbonatos son inestables a altas temperaturas y pierden dióxido de carbono mientras se transforman en óxidos.
Aplicaciones
Los carbonatos se aplican en multitud de campos. A menudo su utilización va ligada al compuesto concreto como la obtención de cal viva del carbonato cálcico.
Uno de los carbonatos más importantes industrialmente es el carbonato sódico. En la naturaleza se encuentra en algunas lagunas salinas por ejemplo en egipto aunque la gran mayoría se obtiene a partir de la cal en el proceso de Solvay. Es un intermedio en la obtención de productos tan dispares como el jabón, el percarbonato sódico utilizado como blanqueante, el vidrio, la sosa (NaOH) etc.
Las cenizas de madera también se componen en gran medida de carbonatos. Estos han dado incluso el nombre a un elemento, el potasio (K) del inglés "pot ash = ceniza debajo de la caldera" ya que se obtenía habitualmente de esta fuente.
Debido a su carácter como sales de un ácido débil los carbonatos se utilizan también como bases baratos. En esta aplicación se libera dióxido de carbono y en disolución se queda la sal formada por el metal que estaba unido al carbonato y el resto del ácido neutralizado:
MCO3 + 2 HX -> H2O + CO2 + MX2
El carbonato cálcico forma parte de la formulación de las pastas dentales.
Los carbonatos orgánicos
Los carbonatos orgánicos son ésteres del hipotético ácido carbónico. Se pueden formar a partir de fosgeno (Cl2C=O) y el alcohol correspondiente.
Especialmente los policarbonatos basados en dialcoholes como el 2,2-bis(4-hidroxifenil)-propano (HOC6H4-C(CH3)2-C6H4OH) han adquirido importancia como materiales altamente transparentes en la fabricación de los CD's o como sustituto del vidrio.
Minerales
Los minerales más importantes del grupo de los carbonatos son la calcita, la aragonita, la rhodocrosita (MnCO3) y la magnesita (MgCO3).
Los carbonatos suelen tener una dureza media con valores de típicos de 3 - 5 en la escala de Mohs.
Categoría:Sales ternarias ácidas
Categoría:Geología
ja:炭酸
PH
En 1909 el químico danés Sørensen definió el potencial hidrógeno (pH) como el logarítmo negativo de la actividad de los iones hidrógeno. Esto es:
Desde entonces, el término pH ha sido universalmente utilizado por la facilidad de su uso, evitando así el manejo de cifras largas y complejas.
En disoluciones diluidas en lugar de utilizar la actividad del ión hidrógeno, se le puede aproximar utilizando la concentración molar del ión hidrógeno. Por ejemplo, una concentración de [H+] = 1×10-7 M (0,0000001) es simplemente un pH de 7 ya que : pH = -log[10-7] = 7
El pH típicamente va de 0 a 14 en disolución acuosa, siendo las disoluciones con pH menores a 7 ácidas, y las tiene pH mayores a 7, básicos. El pH = 7 indica la neutralidad de la disolución (siendo el disolvente agua).
Se considera que p es un operador logarítmico sobre la concentración de una solución: p = -log(...)
También se define el pOH, que mide la concentración de iones OH-. Puesto que el agua está disociada en una pequeña extensión en iones OH- y H+, tenemos que:
:Kw = [H+][OH-]=10-14
en donde [H+] es la concentración de iones de hidrógeno, [OH-] la de iones hidróxido, y Kw es una constante conocida como producto iónico del agua.
Por lo tanto,
:log Kw = log [H+] + log [OH-]
:-14 = log [H+] + log [OH-]
:pOH = -log [OH-] = 14 + log [H+]
Por lo que se puede relacionar directamente el valor del pH con el del pOH.
En disoluciones no acuosas, o fuera de condiciones normales de presión y temperatura, un pH de 7 puede no ser el neutro. El pH al cual la disolución es neutra estará relacionado con la constante de disociación del disolvente en el que se trabaje.
Medida del pH
iones
El valor del pH se puede medir de forma precisa mediante un pHmetro, un instrumento que mide la diferencia de potencial entre dos electrodos: un electrodo de referencia (generalmente de plata/cloruro de plata) y un electrodo de vidrio que es sensible al ión hidrógeno.
También se puede medir de forma aproximada el pH de una disolución empleando indicadores, ácidos o bases débiles que presentan diferente color según el pH. Generalmente se emplea papel indicador, que se trata de papel impregnado de una mezcla de indicadores.
Cálculo del pH de algunas soluciones acuosas
El valor de PH de una solución puede ser estimado si se sabe la concentración de iones H+. Algunos ejemplos:
- Solución acuosa de Ácido clorhídrico (HCl) 0,1M:
Este es un ácido fuerte, por eso se encuentra completamente disociado y se encuentra lo suficientemente diluido para que la actividad sea próxima de la concentración. Así [H+]=0,1 M y PH=-log[0,1]=1.
- Solución acuosa de hidróxido de sodio (NaOH) 0,1M:
Esta es una base fuerte, por eso se encuentra completamente disociada y se encuentra suficientemente diluida para que la actividad sea próxima de la concentración. Así [OH-]=0,1 M y pOH=-log[0,1]=1. Luego PH=14-1=13.
- Solución acuosa de ácido fórmico (HCOOH) 0,1M:
Este es un ácido débil, que no está completamente disociado. Por ello se debe determinar primero la concentración de H+.
Para ácidos débiles se debe tener en cuenta la constante de disociación del ácido:
Ka = [H+][A-] / [HA]
La constante de disociación del ácido fórmico tiene un valor de Ka = 1,6 × 10−4. Así, considerando que [A-]es igual a x, [HA] ha de ser la parte que no se disoció, o sea 0,1-x. Si despreciáramos la ionización del agua, concluimos que la única fuente de H+ es el ácido, así [H+]=[A-]. Sustituyendo las variables se obtiene:
La solución es [H+]=x=3,9×10−3. A través de la definición del PH, se obtiene PH=-log[3,9×10−3]=2,4.
Véase también
- Acidemia
- Equilibrio ácido-base
- Alcalosis
Enlaces externos
- [http://www.chembuddy.com/?left=pH-calculation&right=toc Cálculo del pH]
PH
ja:水素イオン指数
ko:수소 이온 농도
simple:PH
BicarbonatoLos bicarbonatos son sales derivados del ácido carbónico que contienen el anión HCO3-.
El bicarbonato más importante es el bicarbonato sódico. Debido a su relativamente baja solubilidad es un intermedio clave en el proceso de obtención de carbonato sódico según Solvay.
Los bicarbonatos se encuentran en equilibrio con carbonatos, agua y CO2. Este equilibrio interviene en gran multitud de procesos naturales y artificiales. El cuerpo emplea catalizadores de cinc para que se produzca más rápidamente y facilitar así la respiración.
Le hecho que el bicarbonato cálcico (Ca(HCO3)2) sea más soluble que el carbonato cálcico (la cal) es importante en geoquímica y ha conducido a la formación de los sistemas cársticos en las rocas calcáreas.
Aplicaciones
Al tratarse de sales de un ácido débil los bicarbonatos solubles tienen carácter básico. Así el bicarbonato sódico es parte esencial de muchas formulaciones de antiácidos estomacales. El mismo compuesto también se utiliza en los extintores de polvo.
Por el hecho que los bicarbonatos en contact con ácidos liberan dióxido de carbono se utilizan en levaduras químicas (empleando generalmente trifosfatos como ácidos) y en las formulaciones de tabletas o polvos efervescentes (a menudo en combinación con ácido cítrico).
Carbonato
categoría:Sales ternarias ácidas
categoría:grupos funcionales
Carbonato cálcico
También conocido como caliza.
Fundamental en la producción del vidrio, y cemento entre otros productos.
Se encuentra comúnmente en la naturaleza como alguno de los siguientes minerales:
- Tiza
- Mármol
- Calcita ??
- Aragonita ??
Categoría:Sales ternarias ácidas
ja:炭酸カルシウム
th:แคลเซียมคาร์บอเนต
Calcita
La calcita es una forma cristalina, junto con la aragonita, del carbonato cálcico o caliza. Es mucho más estable y menos soluble al agua que la aragonita.
Datos generales:
Fórmula: CaCO3
Dureza en la escala de Mohs: 3.
Peso específico: 2,6 - 2,8.
Color: transparente, blanco, otros.
Color de la raya: blanco.
Brillo: vidrio.
Cristales: trigonal.
Fracturamiento: muy bien en tres direcciones.
Origen: vetas, hidrotermal, sedimentario.
Etimología: del latín Calx.
Reacción fuerte con ácido clorhídrico.
La llamada agua dura, es un agua encontrada en regiones ricas en calcita y contiene una alta concentración de calcio. Si esta concentración es muy elevada, el agua no hace espuma en contacto con el jabón.
Categoría: Minerales y rocas
ja:方解石
Dolomita
La dolomita, denominada de esa forma en honor a Deodat Dolomien, es un mineral compuesto de carbonato cálcico y magnesio (CaMg(CO3)2).
Abunda en la naturaleza en forma de rocas dolomíticas y se utiliza como fuente de magnesio y para la fabricación de materiales refractarios.
De color blanco grisáceo y raya blanca, con brillo vítreo algo perlado, tiene dureza 3,5 a 4 en la escala de Mohs. Su densidad varía entre 2,86 a 3,10.
Categoría: Minerales y rocas
Dióxido de carbono
El dióxido de carbono, también denominado bióxido de carbono, óxido de carbono (IV) y anhídrido carbónico, es un gas cuyas moléculas están compuestas por dos átomos de oxígeno y uno de carbono. Su fórmula química es CO2.
Muchos seres vivos al respirar toman oxígeno de la atmósfera y devuelven dióxido de carbono.
Es una molécula lineal y apolar.
El dióxido de carbono es uno de los gases de efecto invernadero que contribuye a que la Tierra tenga una temperatura habitable, siempre y cuando se mantenga en unas cantidades determinadas. Sin dióxido de carbono, la Tierra sería un bloque de hielo. Por otro lado, un exceso impide la salida de calor al espacio y provoca un calentamiento excesivo del planeta, fenómeno conocido como efecto invernadero.
En los últimos años la cantidad de dióxido de carbono ha aumentado mucho y eso contribuye al calentamiento global del planeta.
Propiedades
Propiedades físicas
Tiene algunas características peculiares, pues carece de fase líquida a la presión atmosférica normal; el sólido sublima directamente a la fase gaseosa. Para obtener la fase líquida a la temperatura ambiente es necesario aplicar una presión de 6,7 MPa (67 veces la presión atmosférica normal).
Propiedades químicas
Aplicaciones
Alimentación
Se utiliza en bebidas carbonatadas para darles efervescencia.
Ingeniería
Se utiliza como agente extintor eliminado el oxígeno para el fuego.
También en refrigeración como una clase líquido refrigerante en máquinas frigoríficas o congelado como hielo seco.
Otro uso que está incrementándose es su empleo como agente extractante cuando se encuentra en condiciones supercríticas dada su escasa o nula presencia de residuos en los extractos. Este uso actualmente se reduce a la obtención de alcaloides como la cafeína y determinados pigmentos, pero una pequeña revisión por revistas científicas puede dar una visión del enorme potencial que este agente de extracción presenta, ya que permite realizar extracciones en medios anóxidos lo que permite obtener productos de alto potencial antioxidante.
Agricultura
Por su papel en el crecimiento de las plantas, a veces se utiliza como abono. Es más comun en acuarios.
Véase también
- Efecto invernadero
Enlaces externos
- [http://www.mtas.es/insht/ipcsnspn/nspn0021.htm Ficha internacional de seguridad química del dióxido de carbono]
Categoría:Medio ambiente
Carbono, dióxido
ja:二酸化炭素
ko:이산화 탄소
ms:Karbon dioksida
simple:Carbon dioxide
th:คาร์บอนไดออกไซด์
ÓxidoUn óxido o anhídrido es un compuesto químico que contiene uno o varios átomos de oxígeno, presentando el oxígeno un estado de oxidación -2, y otros elementos. Por ejemplo son óxidos el óxido nítrico, NO, o el dióxido de nitrógeno, NO2. Los óxidos son muy comunes y variados en la corteza terrestre. También son llamados anhídridos porque son compuestos que han perdido una molécula de agua dentro de sus moléculas. Por ejemplo el anhídrido carbónico:
:CO2
deriva del ácido carbónico:
:H2CO3.
Los óxidos se pueden sintetizar normalmente directamente mediante procesos de oxidación, por ejemplo, con magnesio:
::2Mg + O2 → 2 MgO.
O bien con fósforo:
:: P4 + 5O2 → 2 P2O5
Según sus propiedades ácidas se clasifican en:
- Óxidos ácidos; por ejemplo el dióxido de carbono, CO2.
- Óxidos básicos; por ejemplo el óxido de calcio, CaO.
- Óxidos anfóteros; por ejemplo el dióxido de titanio, TiO2, o el óxido de aluminio (III), Al2O3.
Véase también: hidróxido
ja:酸化物
Solvay: Ernest Solvay
Metal:Esta página se refiere al material. Para otras acepciones, vea Metal (desambiguación), Heavy Metal.
Un metal es un material distinguido por su habilidad para conducir calor y electricidad. Están agrupados en la tabla periódica de los elementos. Tienen de 1 a 3 electrones de valencia, siendo sus átomos poco electronegativos y teniendo una baja energía de ionización.
Los metales tienen ciertas propiedades físicas características: pueden ser brillantes, tener alta densidad, ser dúctiles y maleables, tener un punto de fusión alto, ser duros, y ser buenos conductores del calor y electricidad.
Estas propiedades se deben al hecho de que los electrones exteriores están ligados sólo ligeramente a los átomos, formando una especie de mar que los baña a todos (ver semiconductor), que se conoce como Enlace metálico.
Los metales pueden formar aleaciones entre sí y se clasifican en:
- Ultraligeros: Densidad en g/cm³ inferior a 2. Los más comunes de este tipo son el magnesio y el berilio.
- Ligeros: Densidad en g/cm³ inferior a 4,5. Los más comunes de este tipo son el aluminio y el titanio.
- Pesados: Densidad en g/cm³ superior a 4,5. Son la mayoría de los metales.
Véase también
- Tabla periódica
- Metalurgia
- Siderurgia
- Prueba de tensión
categoría:Metales
categoría:Metalurgia
ja:金属
ko:금속
simple:Metal
th:โลหะ
Policarbonatos
El policarbonato, o específicamente policarbonato de bisfenol A, es un plástico claro usado para hacer ventanas inastillables, lentes livianas para anteojos y otros. La General Electric fabrica este material y lo comercializa como Lexan.
El policarbonato toma su nombre de los grupos carbonato en su cadena principal. Lo llamamos policarbonato de bisfenol A, porque se elabora a partir de bisfenol A y fosgeno. Esto comienza con la reacción del bisfenol A con hidróxido de sodio para dar la sal sódica del bisfenol A.
La sal sódica de bisfenol A reacciona luego con fosgeno, un compuesto bastante desagradable que era el arma química preferida de la Primera Guerra Mundial, para producir el policarbonato.
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Otro polímero usado para hacer ventanas irrompibles es el poli(metil metacrilato).
Viendo Otro Policarbonato Con Mayor Claridad.
Hasta ahora hemos estado hablando de sólo un policarbonato, el policarbonato de bisfenol A. Pero hay otro policarbonato por allí, ese que algunos de nosotros ven todo el tiempo. De hecho, algunos de nosotros, como yo, no ven nada sin la ayuda de este policarbonato. Éste es el policarbonato que se utiliza para hacer lentes ultra-livianas. Para las personas con vista realmente mala, como yo, si las lentes fueran hechas de cristal, serían tan gruesas que serían demasiado pesadas para usar. Lo sé. Yo usaba lentes de cristal. Mis cristales eran tan pesados que al usarlos me daba dolor de cabeza. Pero este nuevo policarbonato cambió todo eso. No sólo es mucho más liviano que el cristal, sino que tiene un índice de refracción mucho más alto. Eso significa que la luz se refracta más que en el cristal, así que mis cristales ya no necesitan ser tan gruesos.
¿Y qué es este nuevo policarbonato tan maravilloso? Es muy diferente del policarbonato del bisfenol A. Lo hacemos a partir de este monómero:
Usted puede ver que tiene dos grupos alílicos en los extremos. Estos grupos alílicos contienen enlaces dobles carbono-carbono. Esto significa que pueden polimerizar por una polimerización vinílica por radicales libres. Obviamente, hay dos grupos alílicos en cada monómero. Esos grupos se convertirán en parte de distintas cadenas poliméricas. De esta forma, todas las cadenas se unirán unas con otras para formar un material entrecruzado parecido a éste:
Como usted puede ver, los grupos que contienen carbonato (mostrados en azul) forman los entrucruzamientos entre las cadenas poliméricas (mostradas en rojo). Este entrecruzamiento hace el material muy fuerte, de modo que no se romperá tan fácilmente como el cristal. ¡Esto es realmente importante para anteojos infantiles! ¡Si este material hubiera sido inventado cuando yo era chico!
Hay una diferencia fundamental entre los dos tipos de policarbonato descritos aquí, que debe ser señalada. El policarbonato de bisfenol A es un termoplástico. Esto significa que puede ser moldeado en caliente. Pero el policarbonato usado en anteojos es un termorrígido. Los termorrígidos no funden y no pueden moldearse nuevamente. Se utilizan para hacer objetos realmente fuertes y resistentes al calor.
Categoría:Sales ternarias ácidas
Calcita
La calcita es una forma cristalina, junto con la aragonita, del carbonato cálcico o caliza. Es mucho más estable y menos soluble al agua que la aragonita.
Datos generales:
Fórmula: CaCO3
Dureza en la escala de Mohs: 3.
Peso específico: 2,6 - 2,8.
Color: transparente, blanco, otros.
Color de la raya: blanco.
Brillo: vidrio.
Cristales: trigonal.
Fracturamiento: muy bien en tres direcciones.
Origen: vetas, hidrotermal, sedimentario.
Etimología: del latín Calx.
Reacción fuerte con ácido clorhídrico.
La llamada agua dura, es un agua encontrada en regiones ricas en calcita y contiene una alta concentración de calcio. Si esta concentración es muy elevada, el agua no hace espuma en contacto con el jabón.
Categoría: Minerales y rocas
ja:方解石
Categoría:Geología
categoría:Ciencias de la Tierra
Categoría:Ciencias naturales
ja:Category:地質学
ko:분류:지질학
th:Category:ธรณีวิทยา
-202 Hendingar
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