Los compuestos: fórmulas y nomenclatura

En este capítulo reflexionaremos sobre la importancia de un lenguaje químico universal, presentaremos un método para formular sustancias químicas y las reglas de nomenclatura para nombrar compuestos inorgánicos.Facultad de Ciencias Exacta

Unidades de medición

En este capítulo nos proponemos presentarte los conocimientos básicos para comprender la importancia y la finalidad de las mediciones y su correcta expresión, realizar cálculos sencillos de conversión de unidades y distinguir entre propiedades intensivas y extensivas. Antes de comenzar, te has preguntado ¿a qué llamamos “medir”?, ¿conocés sistemas internacionales de medida? ¿cuáles?, ¿pensás que siempre una medida es exacta? ¿por qué? ¿podrías dar un ejemplo?, ¿cómo se mide el calor? ¿y la temperatura?, ¿el peso y la masa de un objeto se refieren a la misma magnitud? Te proponemos que pienses en estas preguntas y las discutas con tus compañerxs y docentes.Facultad de Ciencias Exacta

Estructura y geometría molecular

En este capítulo estudiaremos cómo se relaciona la estructura electrónica de los átomos con las fuerzas que los mantienen unidos cuando forman una especie química. Analizaremos cómo los electrones de valencia, descriptos en el capítulo 3, participarán de distintos tipos de enlaces químicos o permanecerán como pares de electrones libres alrededor de los átomos. Representaremos las moléculas e iones de forma simple a través de las denominadas estructuras de Lewis que nos permitirán conocer el arreglo de átomos en una especie química. Finalmente, estudiaremos y aplicaremos un modelo sencillo, basado en la repulsión de los pares de electrones de valencia, que nos conducirá a la predicción de la forma tridimensional de las moléculas, esto es, a su geometría molecular. La forma y el tamaño de las moléculas, su polaridad y la fuerza de sus enlaces son de gran importancia en química ya que determinan las propiedades fisicoquímicas de las sustancias.Facultad de Ciencias Exacta

Estudio de la actividad de catalizadores vanadio-titanio en la oxidación selectiva de metanol

La reacción de metanol en exceso de aire sobre V2O5 puro y coprecipitado con distintas concentraciones de TiO2, produce HCHO en una primera etapa. A partir de esta especie se genera CO en el caso del pentóxido de vanadio y formiato de metilo, metilal y ácido fórmico, en el caso de los catalizadores que contienen titanio. En vista de que el TiO2 solo ha mostrado actividad catalítica a productos de combustión (CO, C02) a altas temperaturas, se puede afirmar que solo las fases que contienen vanadio son activas en la oxidación selectiva de metanol en este tipo de sistema. Los óxidos de vanadio, V2O5, V6013 y en menor proporción el V2O4, presentan átomos de oxígeno doblemente enlazados a átomos de vanadio V=0 (especies vanadilo) a los que se atribuye la actividad catalítica de dichas fases en las reacciones de oxidación parcial y en la quimisorción de oxígeno sobre los catalizadores vanadio-titanio. En nuestro caso los catalizadores usados presentan estas fases (fase bien cristalizada de V2O5 o bien V+5 superficial), con señales infrarrojas bien definidas de la especie vanadilo. La actividad de dichos sitios puede entenderse si se considera que la reacción se lleva a cabo fundamentalmente a través de la adsorción de la molécula de metanol sobre el átomo de vanadio del V=0 que se encuentra perpendicular a la superficie, con los átomos de oxígeno dirigidos hacia la masa del sólido. Mientras que los átomos de oxígeno de estos dobles enlaces, que se encuentran dirigidos hacia afuera de la superficie, sustraen los átomos de hidrógeno del metanol adsorbido para generar formaldehído en una primera etapa. El HCHO adsorbido puede desorberse como tal, o bien puede continuar reaccionando para producir CO, formiato de metilo, metilal o ácido fórmico. Según los resultados de la influencia del tiempo de contacto de la mezcla reaccionante sobre la actividad y selectividad y de la frecuencia infrarroja de las especies V=0 sobre las frecuencias de recambio, es posible establecer que cuanto mayor sea el tiempo de residencia de la molécula de metanol en la superficie y la energía de los sitios (V=0), mayor será la producción de sustancias de oxidación parcial del metanol: metilal, formiato de metilo a bajas temperaturas y CO a elevadas temperaturas (T>250°C). Los estudios realizados en condiciones diferenciales permitieron establecer que la energía de activación de la etapa de oxidación parcial de metanol a formaldehído sobre V2O5, es diferente a la requerida para oxidar el aldehido a CO en una etapa posterior. Los catalizadores vanadio-titanio presentaron órdenes de reacción menores que el pentóxido, lo cual puede atribuirse a la complejidad del mecanismo de reacción que se lleva a cabo en este tipo de sistemas. En este caso, la generación de otros productos de oxidación selectiva a partir del formaldehído, parece retardar la velocidad de reacción.Tesis digitalizada en SEDICI gracias a la Biblioteca Central de la Facultad de Ciencias Exactas (UNLP).Facultad de Ciencias Exacta

Estudio de la actividad de catalizadores vanadio-titanio en la oxidación selectiva de metanol

La reacción de metanol en exceso de aire sobre V2O5 puro y coprecipitado con distintas concentraciones de TiO2, produce HCHO en una primera etapa. A partir de esta especie se genera CO en el caso del pentóxido de vanadio y formiato de metilo, metilal y ácido fórmico, en el caso de los catalizadores que contienen titanio. En vista de que el TiO2 solo ha mostrado actividad catalítica a productos de combustión (CO, C02) a altas temperaturas, se puede afirmar que solo las fases que contienen vanadio son activas en la oxidación selectiva de metanol en este tipo de sistema. Los óxidos de vanadio, V2O5, V6013 y en menor proporción el V2O4, presentan átomos de oxígeno doblemente enlazados a átomos de vanadio V=0 (especies vanadilo) a los que se atribuye la actividad catalítica de dichas fases en las reacciones de oxidación parcial y en la quimisorción de oxígeno sobre los catalizadores vanadio-titanio. En nuestro caso los catalizadores usados presentan estas fases (fase bien cristalizada de V2O5 o bien V+5 superficial), con señales infrarrojas bien definidas de la especie vanadilo. La actividad de dichos sitios puede entenderse si se considera que la reacción se lleva a cabo fundamentalmente a través de la adsorción de la molécula de metanol sobre el átomo de vanadio del V=0 que se encuentra perpendicular a la superficie, con los átomos de oxígeno dirigidos hacia la masa del sólido. Mientras que los átomos de oxígeno de estos dobles enlaces, que se encuentran dirigidos hacia afuera de la superficie, sustraen los átomos de hidrógeno del metanol adsorbido para generar formaldehído en una primera etapa. El HCHO adsorbido puede desorberse como tal, o bien puede continuar reaccionando para producir CO, formiato de metilo, metilal o ácido fórmico. Según los resultados de la influencia del tiempo de contacto de la mezcla reaccionante sobre la actividad y selectividad y de la frecuencia infrarroja de las especies V=0 sobre las frecuencias de recambio, es posible establecer que cuanto mayor sea el tiempo de residencia de la molécula de metanol en la superficie y la energía de los sitios (V=0), mayor será la producción de sustancias de oxidación parcial del metanol: metilal, formiato de metilo a bajas temperaturas y CO a elevadas temperaturas (T>250°C). Los estudios realizados en condiciones diferenciales permitieron establecer que la energía de activación de la etapa de oxidación parcial de metanol a formaldehído sobre V2O5, es diferente a la requerida para oxidar el aldehido a CO en una etapa posterior. Los catalizadores vanadio-titanio presentaron órdenes de reacción menores que el pentóxido, lo cual puede atribuirse a la complejidad del mecanismo de reacción que se lleva a cabo en este tipo de sistemas. En este caso, la generación de otros productos de oxidación selectiva a partir del formaldehído, parece retardar la velocidad de reacción.Tesis digitalizada en SEDICI gracias a la Biblioteca Central de la Facultad de Ciencias Exactas (UNLP).Facultad de Ciencias Exacta

Curso con estrategias alternativas para la enseñanza de Introducción a la Química y Química General, CEAEQ

Según un informe realizado por la Dirección de Estadísticas de nuestra Facultad, las materias del área química resultan ser las más complicadas de aprobar para los alumnos del primer año del CIBEX (Informe de trayectorias estudiantiles; 2015). Si bien existen múltiples factores que pueden contribuir con estos resultados, uno de ellos puede deberse a que los contenidos de química se relacionan frecuentemente con conceptos abstractos, que son difíciles de comprender para los estudiantes ya que están alejados de sus experiencias e ideas (Contreras y González, 2014; Gabel, 1997; Sosa y Méndez, 2011). Por otro lado es muy difícil para los alumnos establecer relaciones entre los niveles de representación empleados en química (macroscópicos, microscópicos y simbólicos) (Ordenes, Arellano, Jara y Merino, 2014). En este sentido, la selección y secuenciación adecuada de los contenidos de las materias podrían contribuir a una mejor comprensión y aprendizaje progresivos por partes de los estudiantes, favoreciendo su integración y permanencia en los cursos.Eje 1: Innovación y exploración en cambios de modalidades en cursadasFacultad de Ciencias Exacta

Introducción a la química : Curso con estrategias alternativas para la enseñanza de la Química CEAEQ

Este libro está pensado para el estudio de la química básica en la universidad, a través de nueve capítulos que presentan los orígenes e importancia de esta ciencia, las unidades de medición, la estructura de la materia, la formulación y nomenclatura de compuestos, la estructura y geometría molecular, las relaciones cuantitativas entre reactivos y productos en una reacción química, soluciones, reacciones de óxido-reducción y el comportamiento ideal de los gases. Además de los desarrollos teóricos, contiene lecturas que abordan temáticas de la vida cotidiana, ejercicios resueltos y propuestos en un lenguaje ameno e inclusivo.Facultad de Ciencias Exacta

Curso con estrategias alternativas para la enseñanza de Introducción a la Química y Química General, CEAEQ

Según un informe realizado por la Dirección de Estadísticas de nuestra Facultad, las materias del área química resultan ser las más complicadas de aprobar para los alumnos del primer año del CIBEX (Informe de trayectorias estudiantiles; 2015). Si bien existen múltiples factores que pueden contribuir con estos resultados, uno de ellos puede deberse a que los contenidos de química se relacionan frecuentemente con conceptos abstractos, que son difíciles de comprender para los estudiantes ya que están alejados de sus experiencias e ideas (Contreras y González, 2014; Gabel, 1997; Sosa y Méndez, 2011). Por otro lado es muy difícil para los alumnos establecer relaciones entre los niveles de representación empleados en química (macroscópicos, microscópicos y simbólicos) (Ordenes, Arellano, Jara y Merino, 2014). En este sentido, la selección y secuenciación adecuada de los contenidos de las materias podrían contribuir a una mejor comprensión y aprendizaje progresivos por partes de los estudiantes, favoreciendo su integración y permanencia en los cursos.Eje 1: Innovación y exploración en cambios de modalidades en cursadasFacultad de Ciencias Exacta

Surface intermediate species of the 4-isobutylacetophenone adsorption-reaction over fosfotungstic Wells-Dawson heteropoly acid

Surface adsorbed species of isobutybenzene and 4-isobutylacetophenone on bulk fosfotungstic Wells-Dawson acid H6P2W18O62.xH2O (HPA) have been screened in the present investigation. The evolution of chemisorbed species towards products was followed through infrared spectroscopy of systems containing liquid reactants and the solid acid kept at various temperatures. 4-Isobutylacetophenone adsorbs on Brønsted acid sites of the heteropoly acid and further reacts towards a condensation product similarly to the reaction of acetophenone over other acid materials such as, mordenite, niobic acid and sulfated zirconia. The condensation product possesses well defined infrared signals at 1654 cm-1 and 1597 cm-1 that resemble the carbonyl stretching vibration and the double bond of dypnone C6H5COHC=C(CH3)C6H5. Additional signals at 1221 cm-1 and a shoulder at 1284 cm-1 ascribed to the vibration of the C6H5 species in the C6H5COHC= group, give more evidences of the formation of a chalcone type compound. A reaction mechanism of the Aldol condensation of 4-isobutylacetophenone through an enol reactive intermediate is proposed.Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicada

Interactive lighting device as a teaching resource for the better comprehension of the acid-base concept in general chemistry

Se propone y construye un recurso didáctico para ayudar al alumno a comprender en mejor forma el concepto ácido-base en química general, en particular el proceso de cambio de color observado al interaccionar un indicador ácido-base con una sustancia ácida o alcalina. La propuesta consiste en la construcción de un dispositivo sencillo, interactivo y luminoso. El mismo, consta de dos partes que al ponerse en contacto cierran un circuito que enciende una luz, por esto presenta un color si posee sus dos partes constitutivas unidas y sufre una modificación del color si las mismas están separadas. Esta propuesta también involucra una parte experimental donde sustancias de uso diario se ponen en contacto con colorantes naturales. El uso del dispositivo luminoso de tipo interactivo constituye un recurso didáctico que permite correlacionar a nivel macroscópico la interacción entre especies químicas y el cambio de color que experimenta un indicador ácido-base.A teaching resource is constructed with the aim of helping student to better comprehend the acidbase concept in general chemistry, in particular the process of color change that is observed when an acid-base indicator reacts with acid or basic species. The proposal involves an interactive lighting device easy to build. The device lights when its two parts are in contact closing an electric circuit. Therefore it has a certain color when both parts are in contact that differs from the color of the when they are apart. Additionally, the contact of natural dyes with everyday domestic substances is described as a complementary experimental section. The interactive lighting device is a teaching resource that allows correlating the interaction of a chemical species with the change of color of an acid-base indicator.Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicada