Quimica Flashcards
Átomo
Partícula más pequeña en la que un elemento puede ser dividido
Molécula y tipos
2 o más elementos unidos por enlaces
Diatómicas: (O2, CO)
Poliatómicas: (H2O, NHO)
Sustancia:
Forma de materia de composición constante y propiedades distintivas. (definida)
Mezcla
Combinación de sustancias con identidad distintiva
Homogénea y heterogénea
Estados de la materia
Sólido: Moléculas rotan, no se trasladan
Líquido: Rotación y traslación de moléculas
Gas: Rotación y traslación a gran potencia
Propiedades físicas:
Pueden ser medidas sin que cambie composición
Intensivas: No dependen de cantidad de masa (densidad, dureza, solubilidad, viscosidad, punto de fusión y ebullición)
Extensivas: Dependen de cantidad de materia (masa, volumen, peso, longitud, porosidad, impenetrabilidad)
Propiedades químicas
Se produce cambio químico en sustancia original produciendo una sustancia nueva
Propiedades macroscópicas
Se determinan directamente
Propiedades microscópicas
Se determinan indirectamente
Demócrito
Materia está compuesta por partículas pequeñas e indivisibles
Dalton
Elementos se componen de partículas pequeñas.
Todos los átomos un mismo elemento son iguales, pero diferentes entre elementos.
Los compuestos se forman de átomos de más de un elemento
Leyes que apoyan la teoría de Dalton
Ley Proporción definida: num. de átomos es entero.
Ley proporciones constantes: mismas proporciones.
Ley de conservación de materia
Partículas subatómicas
Protón, electrón y neutrón
Qué partículas subatómicas se encuentran en el núcleo
Protón y neutrón
Número atómico (Z)
número de protones en el núcleo de un átomo
Con qué partícula subatómica se representa núm atómico en un átomo neutro
Núm electrones
Número de masa
Promedio de todos los isótopos de un elemento
Se representa por num protones más neutrones
Iones
Átomo con carga positiva o negativa
Anión: Gana electrón, carga negativa
Catión: Pierde electrón, carga positiva
Indica cantidad de electrones en última capa de valencia
Grupo
Electronegatividad
Capacidad de un átomo para atraer electrones
Tipos de fórmulas químicas
Molecular
Estructural
Esferas y palos
Espacial
Resultado de atracción que existe entre átomos que se combinan para ser más estables
Uniones químicas
Regla de octeto
Completar 8 electrones en última capa de valencia
Enlace covalente no polar
Se comparten electrones por igual entre mismos elementos o elementos con misma electronegatividad
(0 a 0.4)
Enlace covalente polar
Compartición de electrones no equitativamente que genera cargas parciales.
(0.4 a 1.7)
Enlace polar coordinado
El par de electrón compartido es aportado por solo un átomo.
El compuesto que pierde átomo se queda con carga negativa
De qué factores depende el tipo de enlace covalente
Número de electrones compartidos
Longitud de enlace
Estabilidad
Enlaces simples dobles o triples
Enlace iónico
Átomos tienden a perder (metales) o ganar (nometales) electrones.
Elemento con más carga se queda con electrón
Con que ciclo se forman los enlaces iónicos
Ciclo de BornHaver
Estabilidad de enlace iónico es determinada por carga de iones y la distancia entre ellos
Energía de latencia
La energía potencial entre dos iones es directamente proporcional al producto de sus cargas e inversamente proporcional a la distancia entre ellos.
Ley de Coulomb
Qué determina la estabilidad de un enlace
La entalpía
Fuerzas intermoleculares
Requieren únicamente fuerza de atracción. Mantiene unidas a las moléculas en fase condensada, que determina el estado de materia en la que se encuentren
De qué depende la atracción entre moléculas de sustancias intermoleculares
Estado de materia
Tipos de enlace presente
Elementos presentes
Dipolo-dipolo
Fuerzas de atracción entre moléculas polares (moléculas dipolo) que siempre se orientan para que cargas positiva y negativa (polos opuestos) se encuentren.
Tipo de fuerza intermolecular menos fuerte
Dipolo-dipolo
Qué origen tienen los enlaces dipolo-dipolo
Electrostático
Puentes de Hidrógeno
Interacción dipolo-dipolo que ocurre entre H y O, N, F que forman enlace covalente polar.
Cuantos puentes de H puede formar agua en estado líquido
4
Verdadero o falso:
Los puentes de H están constantemente rompiéndose y formándose
Verdadero
Ion-dipolo
Interacción entre ión y molécula covalente polar en donde a mayor cantidad de electrones perdidos, la fuerza es mayor
De qué depende la fuerza de una unión Ion-Dipolo
Carga y tamaño de ion
Magnitud del momento dipolo
Fuerza de dispersión o de Vanderwaal
Fuerza presente en sustancias no polares que inducen dipolo en átomos debido a proximidad de ion o molécula polar
Ley de Coulomb
Fuerzas iguales se repelen y opuestas se atraen
Ion- dipolo inducido
Por fuerza de dispersión se induce un dipolo en molécula cercana a ion por su carga
Dipolo-dipolo inducido
Dipolo induce un dipolo en molécula cercana por su fuerza
Fuerza de londres
Cuando a ambas moléculas se le induce momento dipolo
Polarizabilidad
Interacción de electrones en nube electrónica
Relevancia biológica de fuerzas intermoleculares
ADN, aminoacidos…
Compuestos anfipáticos
Compuestos con región polar (hidrofílica) y no polar (hidrofóbica)
Iones complejos
Un ion que contiene un catión metálico central enlazado a una o más moléculas o iones. (ligantes)
Las interacciones que existen entre el átomo de un metal y los ligantes se pueden ver como reacciones…
ácido-base de Lewis porque existe un donador de un par de electrones y un aceptor
Según el número de átomos donadores presentes, los ligantes se clasifican en
monodentados, bidentados o polidentados o agentes quelantes debido a su capacidad para unirse al átomo de un metal como una pinza
Elementos más probables a formar cationes y aniones en compuestos iónicos
Los metales alcalinos (Gpo I) y alcalinotérreos (Gpo II) tienen más probabilidad de
formar cationes en los compuestos iónicos
Los más aptos para formar aniones son los halógenos y el oxígeno.
Fuerzas existentes en compuestos iónicos
Fuerza electrostática
Fuerza intermolecular
Características de iones complejos
Muchos compuestos iónicos son solubles en agua
Disoluciones acuosas conducen la electricidad debido a que estos compuestos son electrólitos fuertes.
Enlace Covalente Coordinado
Se requiere que una molécula tenga un par electrónico libre mientras un elemento haya perdido uno de sus electrones, se unen generando una carga positiva
Un ácido es capaz de
Donar protones
Una base es capaz de
Aceptar protones
Autoionización del agua:
Reacción en la que existe transferencia de protones entre moléculas de la misma clase
pH
Medida de concentración de H3O presente en una disolución
Medición del pH
papel indicador de pH
pHmetro
Solución Buffer
Es solución de ácido débil y su sal o base débil y su sal que previene cambios rápidos en el pH de una solución al agregar más ácido o más base.
Porque es importante que en organismos, el pH se mantenga constante
Para que se puedan llevar a cabo reacciones enzimáticas y metabólicas. Nuestras células tienen Buffer.
Sistema de Buffer importante en seres vivos
Buffer de carbonatos en sangre
Buffer de fosfatos intracelular
Buffer de proteínas en células y sangre
Acidosis
Condición caracterizada por exceso de ácido (iones hidrógeno) en fluidos corporales.
Pulmones no pueden eliminar todo el CO2 que el cuerpo produce y vuelve a líquidos corporales demasiado ácido
Síntomas: Fallo de ventilación, cese de respiración, desorientación, debilidad, coma.
Causa: Enfisema, neumonía, bronquitis, asma, apoplejía, problemas del SNC, depresión de centro respiratorio por fármacos
Tratamiento: Infusión de bicarbonato
Acidosis respiratoria: síntomas, causa y tratamiento
C02 sube y pH baja
Alteración de equilibrio pH (aumento excesivo de H) que ocasiona acidez excesiva en sangre.
Causas: Enfermedad renal, hipertiroidismo, alcoholismo, inanición, retención de ácidos por fallo renal, aumento de formación de ácidos en diabetes.
Síntomas: Aumento de ventilación, fatiga, confusión.
Tratamiento: Administración oral de bicarbonato de sodio, diálisis e insulina
Acidosis metabólica: Causas, síntomas y tratamiento.
H sube y ph baja
Alcalosis
Condición provocada por exceso de bases en líquidos corporales (concentración baja de iones de hidrógeno)
Niveles bajos de CO2
Síntomas: Velocidad y profundidad de respiración aumentadas, mareo y tetania
Causas: Hiperventilación por ansiedad, histeria, fiebre, ejercicio, reacción a fármacos, condiciones que causan hipoxia.
Tratamiento: Eliminación de estado que produce ansiedad, respirar en bolsa.
Alcalosis respiratoria
Exceso de bicarbonato en sangre y disminución absoluta de H
Síntomas: respiración lenta, apatía, confusión
Causas: vómito, enfermedad de glándulas adrenales, ingestión en exceso de álcalis.
Tratamiento: Infusión de solución salina, tratamiento de enfermedades subyacentes
Alcalosis metabólica
¿Puede una persona inducir voluntariamente alcalosis o acidosis respiratoria?
Si
Definición energía y trabajo
Capacidad de realizar un trabajo.
Trabajo: fuerza por distancia.
Las reacciones químicas obedecen ley de conservación de:
Conservación de masa y de energía.
Casi todas las reacciones químicas
Absorben o liberan energía
Termodinámica:
Estudio de la conversión de calor y otras formas de energía. Examina cambios en el estado de un sistema: composición, energía, temperatura, presión y volumen.
Tipos de sistemas de termodinámica
Sistema abierto: intercambia masa y energía con su alrededor.
Sistema cerrado: no intercambia masa pero permite transferencia de calor.
Sistema aislado: no permite cambio de masa ni energía.
Cualquier pérdida en el sistema, es ganancia en alrededores.
Reacciones exotérmica y endotérmica
Reacción exotérmica: cede calor y transfiere energía a alrededores.
Reacción endotérmica: obtiene calor de los alrededores.
Primera ley de termodinámica
La energía se puede convertir de una forma a otra, pero no se puede crear ni destruir.
E=ef-ei
E= q + w
Segunda ley de termodinámica
La cantidad de entropía en el universo tiende a incrementarse en el tiempo.
(el universo está en desorden)
¿Porque deben organismos vivos realizar trabajo?
Para obtener energía y mantenerse vivos.
Dynamic steady state
-Organismos vivos nunca están en equilibrio con sus alrededores
-Composición constante
-Población molecular dinámica.
¿Que tipo de sistema es un organismo vivo?
Organismo vivo es sistema abierto (intercambia energía y materia con su entorno)
Entropía
Org. Vivos son estructuras altamente ordenadas, no aleatorias con gran riqueza de inf.
-humanos somos pobres en entropía.
¿Cómo se comportan los sistemas biológicos?
Sistemas biológicos liberan productos (desorden, aumenta entropía del universo)
Sintetizar macromoléculas y almacena y réplica inf (reduce entropía)
Que requiere una célula para crear y mantener orden
Entrada de energía
Energía libre
Componente de energía total de un sistema que puede realizar trabajos a temperatura y presión constante
Cambio de energía libre
Cantidad de energía libre liberada o absorbida durante una reacción a temperatura y presión constante
Células acoplan reacciones endergónicas con exergónicas para proceder con:
Síntesis de proteínas
El producto de reacciones endergónicas
Tiene más energía que los reactivos (positivo)
Vía catabólica
Exergónica (produce ATP)
Vía Anabólica
Endergónica (gasta ATP)
Qué le permite la hibridación sp3 al c?
Formar hasta 4 enlaces covalentes dobles, simples y triples.
Grupo funcional:
Grupo de átomos responsables de comportamiento químico de molécula que lo contiene
Grupo benceno
Ciclo de 6 c
Los hidrocarburos se clasifican en:
Alifáticos (no contienen grupo benceno)
-alcanos
-cicloalcanos
-alquenos
-alquinos
Aromáticos (contienen grupo benceno)
Alcanos son formados por
Enlaces covalentes sencillos
Los alcanos se forman por
Hidrocarburos saturados
Grupo alquilo
Alcano - átomo de hidrógeno de carbono del límite
Isómero estructural
Mismos elementos, diferente estructura
Reacciones de alcanos y cicloalcanos
Combustión
Halogenación
Cicloalcanos
Alcanos que sus carbonos forman anillos (ejemplo: colesterol, cortisona, testosterona)
Alquenos contienen enlaces tipo
Doble
Los alquenos se conforman por hidrocarburos
Insaturados
Reacciones de adición de alquenos
Molécula se adiciona en otra parte para formar un solo producto
-hidrogenación
-halogenación
Alquinos
Enlaces triples formado por enlace sigma y dos pi con hibridación lineal
Reacciones de halógenos
Hidrogenación
Halogenación
Hidrohalogenación
Hidratación
Alcoholes
Grupo funcional hidroxilo -OH; ácidos muy débiles
Éteres
-Unión R-O-R’
-R y R’ son derivados de hidrocarburos (alifáticos o aromáticos)
-Se forman de la reacción de un alcóxido y un halogenuro de alquilo
-Muy inflamables
Aldehídos y cetonas
Grupo funcional carbonilo
Aldehído: mínimo un átomo de hidrógeno unido al carbono del grupo carbonilo
Cetona: el átomo de carbono del grupo carbonilo está unido a dos grupos hidrocarbonados
Ácidos carboxílicos
Los alcoholes y los aldehídos pueden oxidarse hasta ácidos carboxílicos, dadas las condiciones adecuadas.
Ácidos que contienen el grupo carboxílico -COOH
Esteres
-Fórmula general R’COOR
-R’= H o un grupo derivado de un hidrocarburo
-R= grupo derivado de un hidrocarburo
Aminas
-Bases orgánicas que tienen la fórmula general R3N
-R= H o un grupo derivado de un hidrocarburo
Regla de Markovnikov
En adición de reactivos no simétricos a alquenos, porción positiva del reactivo se adiciona al carbono que tenga más átomos de H
Esteroquimica
Rama que estudia el arreglo tridimensional de los atomos y moleculas y su efecto en las reacciones químicas
Estereoisomeros
Mismos elementos y enlaces químicos, pero diferente estructura (configuración) (2 o más)
La configuración de los estereoisómeros se establece por la presencia de __
- Enlaces dobles (sin libertad de rotación)
- Centros quirales (los grupos sustituyentes se acomodan en una orientación específica)
Posición cis
Estructuras similares están orientadas al mismo lugar
Posición trans
Estructuras similares están orientadas a lugares diferentes
Clasificación de los estereoisómeros
Geométricos: cis y trans
Ópticos: enantiómero (+) y (-) y diastereómeros
Enantiómeros
+ tienen el grupo OH a la izq
2 cambian de posición
- tienen el grupo OH a la der
Carbono / centro quiral
Carbono con 4 grupos sustituyentes distintos (A, B, X, Y)
Configuraciones de estas moléculas
=2n (n= número de carbonos quirales)
Epímero
Estereoisómero que tiene una configuración diferente en solo UNO de sus centros quirales. Cadena lineal
Anómero
Isómero de un monosacárido de estructura cíclica que difiere en su configuración en solo un C. Cadena cíclica
Las interacciones entre biomoléculas son__
estereoespecificas
