Page 2 of 5 FirstFirst 12345 LastLast
Results 26 to 50 of 124

Thread: Química Básica...

  1. #26

  2. #27

  3. #28

  4. #29

    Default

    Me pregunto si el pendejo de navajas pensará que estos videos también están muy piñatas para él...

    Cursos del MIT:

    Quantum Physics I. (25 videos): Conceptos básicos.
    https://www.youtube.com/watch?v=lZ3b...gnw5vryrSEVLPr




    Quantum Physics II. (26 videos)
    https://www.youtube.com/watch?v=QI13...2fctVBOlk-4lYx




    Quantum Physics III. (100 videos)
    https://www.youtube.com/watch?v=_OZX...DFI8RPqRhJbb4L

    (Edición de firma).

  5. #30

    Default

    Aprovechando que ahorita se habla de la cuántica, dejo un video que explica sobre ese famoso gato negro que anda por todos lados a la vez, pero antes que el alumno Pedro Naguas se imagine que hablo del gato Felix, clarifico que se trata del gato de schrodinger.


  6. #31

    Default

    ¿Qué pasó? Ya se aburrió el Navajas de mi tema?

    =(.

    Pues yo sigo avanzando bien en mis notas... esperando a que él me de sugerencias, con su sapiencia en Química, que dice que es una pistola...

    Estos son solo apuntes de 1er semestre...

    -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
    (continúa...)

    ---------------------------------------
    Una palabra más, que es importante con respecto a los dos últimos temas.

    Nuestras habilidades en Química, solo podrán desarrollarse, si para cada objeto importante que encontremos, nos preguntamos.

    - ¿De qué está hecho este objeto?
    - ¿Por qué tiene las propiedades que tiene?

    Si hacemos esto continuamente, y tratamos seriamente de responder a esta pregunta por medio de la investigación documental y la experimentación, estaremos en camino no solo de incrementar nuestro conocimiento de Química, sino ser mejores científicos.

    X. METODOS FISICOS DE SEPARACION

    Habíamos dicho, que en las mezclas, tanto homogéneas como heterogéneas, tenemos realmente dos o más sustancias, que incluso si están muy juntas (a nivel molecular en mezclas homogéneas), conservan cada una sus propiedades.

    Por lo tanto, generalmente es posible utilizar esta diferencia en propiedades, para lograr la separación de las distintas sustancias puras de la mezcla.

    Puesto que los fluidos biológicos naturales son mezclas, los métodos de separación son muy importantes para el biólogo, uno de los primeros pasos, y a veces complicado, a completar.

    En Biología, muchas investigaciones se dificultan o de plano se frustran, debido a que no se tienen las técnicas para obtener sustancias suficientemente puras en una cantidad apreciable.

    A continuación, se da una lista de 10 métodos de separación básicos, pero en la práctica hay muchos más. Estos muestran los principios.

    Métodos Físicos de Separación básicos.
    1. Cristalización.
    2. Filtración.
    3. Centrifugación.
    4. Destilación.
    5. Imantación.
    6. Decantación.
    7. Extracción liquido-liquido.
    8. Tamización.
    9. Flotación.
    10. Cromatografía.
    11. Electroforesis.

    1. Cristalización (diferencial de temperatura de congelación / solidificación. Si a temperatura ambiente no cristaliza ninguno, lo que podemos hacer bajar la temperatura poco a poco, aperando que ocurra la separación).

    Cristalización.
    Crystallization.
    Kristallisation.
    Кристаллизация.
    結晶化 (kesshoo-ka).

    2. Filtración (ocurre cuando el de tamaño de partícula del soluto es suficientemente grande (más allá de micras). Se usan filtros de diversos tipos).

    En los laboratorios, sobre todo de biología, los filtros de nitrocelulosa se usan para filtrar bacterias de sustancias que no se desea esterilizar por calor, radiación o sonicación.

    Filtro.
    àFiltration.
    àFiltration (Trennverfahren).
    àФильтрование.
    àろ過 (ro-ka).

    Una variante de la filtración, aunque no se le reconozca como tal, son los procesos de ósmosis inversa. A veces la filtración puede requerir el ejercer una presión, a veces muy grande.


    Fig. x. Proceso de ósmosis inversa. Se ejerce un trabajo contra la evolución natural del sistema. Aquí, las sustancias a “filtrar” están realmente a tamaños atómicos.

    Ósmosis inversa.
    Reverse osmosis.
    Umkehrosmose.
    Обратный осмос.
    逆浸透膜
    (gyaku-shin too-maku).

    3. Centrifugación (diferencia entre densidades relativas, acelera una sedimentación que teóricamente ocurriría en intervalos muy largos de tiempo, mediante una “gravedad aumentada”, a = v2 / r ).

    Centrifugación.
    Centrifugation.
    Центрифугирование.
    遠心分離 (en-shin bun-ri).
    Centrifugadora.
    Centrifuge.
    Zentrifuge.
    Центрифуга.
     ().

    Svedverg.
    Svedberg.
    Sedimentationskoeffizient.
    沈降係数
    (chin-koo kei-suu).

    4. Destilación (diferencia entre los puntos de ebullición) Se busca el recuperar el compuesto que puro, o en combinación con otros se volatiliza primero.


    Fig. x. Exhibición de laboratorio de destilación: 1: Fuente de calor 2: Matraz de fondo redondo 3: Cabezal fijo 4: Termómetro / Temperatura de punto de ebullición 5: Condensador 6: Agua de enfriamiento en 7: Salida de agua de enfriamiento 8: Destilado / matraz de recepción 9: Vacío / entrada de gas 10: receptor fijo 11: control de calor 12: control de velocidad del agitador 13: agitador / placa de calentamiento 14: baño de calentamiento (aceite / arena) 15: medios de agitación, por ejemplo (imagen), virutas de ebullición o agitador mecánico 16: baño de enfriamiento.

    Destilación.
    Distillation.
    Destillation.
    Дистилляция.
    蒸留 (joo-ryuu).





    Destilador.
    Still.
    Brennblase.
    Перегонный куб.
     ().

    Evaporación. Algunos autores reconocen a la simple evaporación como un método de separación. Este sería lo inverso de la destilación y más sencillo, ya que lo que se quiere obtener es una fase pura o solo más concentrada, que permanece cuando la otra fase se evapora.

    5. Imantación (solo funciona cuando las sustancias a separar son metales fuertemente magnéticos).

    6. Decantación. (La propiedad clave es la densidad diferencial). Si el tamaño de partícula del soluto es suficientemente grande, y su interacción eléctrica con el medio es pequeña, entonces tenderá a asentarse con el tiempo, quizá con gravedad aumentada ( centrifugación), o bien, la adición de algún componente que acelere la decantación (e.g. floculación). Una técnica muy común en sistemas de tratamiento de agua.

    Decantación.
    Decantation.
    Dekantieren.
    Декантация.
    デカンテーション ().

    Floculación.
    Flocculation.
    Flockung.
    Коагуляция (дисперсная система).
     ().

    7. Extracción. (Basado en "coeficiente de partición" del soluto para dos sustancias. Generalmente un solvente será el agua, y el otro será orgánico. La polaridad del soluto en ese caso, es la propiedad diferencial).

    Es una técnica MUY usada en laboratorios clínicos avanzados.





    Coeficiente de reparto.
    Partition coefficient.
    Verteilungskoeffizient.
    Коэффициент разделения.
    分配係数.
    (bun-pai kei-suu)

    Extracción líquido-líquido.
    Liquid–liquid extraction.
    Flüssig-Flüssig-Extraktion.
     ().

    8. Tamización. (Su lógica es el tamaño de partícula, puede considerarse un tipo de filtración, pero aquí el solvente también puede ser sólido y particulado)


    Fig. x. Cribas de laboratorio para llevar a cabo un tamizado.

    Tamización.
    à ().

    9. Flotación. (Opera por diferencia de densidad. Es como una decantación, solo que en lugar que el soluto se hunda, tiende más bien a flotar). Embudo de separación.

    Embudo de decantación.
    Separatory funnel.
    Scheidetrichter.
    Делительная воронка.
    分液漏斗 (bun-eki roo-to).







    10. Cromatografía. Siempre implica (a.) una fase móvil y (b.) una fase estacionaria. Es el método más importante para el biólogo, como la “Cromatografía en gel de agarosa”. Nótese que aquí se usan campos eléctricos.


    Fig. x. La cromatografía de en capa delgada (thin layer chromatography) permite ver si una muestra está compuesta de varias fases.


    Fig. x. Después de las pruebas en capa fina, la cromatografía en columna, permite separar la muestra en sus componentes, recolectándose en una cantidad más apreciable, que luego puede concentrarse por evaporación del medio de arrastre.

    Nótese que aunque estos métodos parecen muy diferentes, son prácticamente los mismo: Implican una fase estacionaria, con cierta afinidad con los compuestos a separar, y hay una fase móvil, que arrastra (por tener su propias afinidades) a los otros compuestos.

    https://www.bing.com/images/search?q=Chromatography

    Cromatografía en capa fina.
    Thin-layer chromatography.
    Dünnschichtchromatographie.
    Тонкослойная хроматография.
    薄層クロマトグラフィー
    (haku-soo kuromatogurafii).



    Column chromatography.
    Säulenchromatographie.
    Хроматографическая колонка.
    カラムクロマトグラフィー ().


    11. Electroforesis. (Las propiedades diferen-ciales son carga eléctrica neta, tamaño, peso o afinidad con una fase estacionaria). Se genera un campo eléctrico a través de una fase estacionaria, que va arrastrando a las partículas a través de un medio que les obstaculiza el paso, quizá en forma diferencial.

    Aquí vale mencionar, que la mayoría de los métodos estándar de laboratorio en Métodos de Biología Molecular, son primeramente medios de separación… formas de distinguir entre ciertas moléculas y otras, o tan siquiera, si algunas de cierto tipo están presentes.



    Electroforesis.
    Electrophoresis.
    Elektrophorese.
    Электрофорез.
    電気泳動 (den-ki ei-do).

    ------------------------
    Para efectuar la separación, primero tenemos que imaginar cual propiedad física diferencial puede darse entre las sustancias, dada la forma que se encuentran, eso nos indica cual es el método teórico que nos pudiera ayudar con la separación, y finalmente buscamos las herramientas (aparatos) para llevarlo acabo adecuadamente.

    Propiedad  Método  Herramienta.




    Métodos de separación de fases.
     List of purification methods in Chemistry
    Trennen (Verfahren).

    Video: Métodos físicos de separación.
    https://www.youtube.com/watch?v=JanmdsuyUc4




    CAMBIOS DE ESTADO.

    • fusión <--> solidificación
    • evaporación <--> condensación
    • sublimación <--> deposición







    X. ESTRUCTURA ATOMICA

    16-Ago

    Número cuántico.
    - Son números discretos que se asignan a los electrones de un átomo que determinan su “posición” dentro de la estructura atómica.
    - Designan parámetros de diversos resultados para la solución de la ecuación de Schrödinger.

    Ecuación de Schrödinger.


    Fig. x. Ecuación de Schrödinger independiente del tiempo.


    Fig. x. Analogía entre la ecuación clásica de un sistema oscilante, y la ecuación de Schrödinger independiente del tiempo.

    Ecuación de Schrödinger.
    Schrödinger equation.
    Schrödingergleichung.
    Уравнение Шрёдингера.
    シュレーディンガー方程式 ().

    Los números cuánticos son cuatro (4)

    n = # de nivel [1, 2, 3…]
    = { K = 1, L = 2, M = 3,… }
    ℓ = # subnivel { s = 0, p = 1, d = 2, f = 3… n-1 }
    m ℓ = # magnético { - ℓ,…, 0,… + ℓ }. (“casillas”)
    s = # de giro o spin { +1/2, -1/2 }






    Comentarios:
    - Los números cuánticos son solo una forma de decir “donde” se encuentra el electrón, es decir su orbital.
    - Por lo tanto, hace mucho sentido que el espacio alrededor del átomo se vaya dividiendo en capas (n), luego esa capa se divida así mismo en sub-capas (ℓ), etc.
    - El nivel de energía “n”, teóricamente no tiene límite, aunque hasta ahora no supera “8”. Estas capas también se codifican como K, L, M, N, O, P, Q, R, etc. Es decir, letras latinas mayúsculas a partir de “K”.
    - El número de subniveles está limitado por el nivel (n), siendo el número de subniveles para un nivel, n niveles: 0, 1, 2, 3,… n – 1. O bien, s, p, d, f, g, h, i,… SIN EMBARGO, debido a la forma “extraña” a como se llenan (principio Aufbau), normalmente nunca vemos más que s, p, d, f (sharp, principal, diffuse, fundamental).

    Número cuántico.
    Quantum number.
    Quantenzahl.
     Квантовое число.
    量子数 (ryoo-shi-suu).

    Numero cuántico principal (n).
    - En términos físicos, se corresponde con una capa general o nivel de energía.
    - No equivale al periodo en la tabla periódica de los elementos. En un periodo dado, pueden estar llenándose distintas capas atómicas.

    Reglas de Rydberg.
    - El número máximo de electrones que puede sostener el nivel “n” es.



    - El número máximo de orbitales que tiene un nivel de energía “n”



    Solo hay que recordar, que estos no se relacionan por cómo se van llenando los periodos.


    Número cuántico principal.
     Hauptquantenzahl.
     Главное квантовое число.
     ().

    Número cuántico azimutal / orbital (ℓ).
    - Determina el momento angular orbital, y simultáneamente determina la forma del orbital.
    - Sus valores comunes son 0, 1, 2, 3 ó bien, s, p, d, f.
    - Este número no designa directamente a un orbital, sino al tipo de orbital, el siguiente número cuántico (m) es el que designa el número de orbitales.

    Número cuántico azimutal.
     Azimuthal quantum number.
    Nebenquantenzahl.
     Орбитальное квантовое число.
    軌道角運動量
    (ki-doo-kau un-doo ryoo).
    (momento angular orbital).

    (Ejemplo). ¿Qué valores toma para la capa “O”?

    R = Primero debemos ver a cual número cuántico principal corresponde “O”:

    K, L, M, N, O,…
    1, 2, 3, 4, 5,

    Por definición:
    Por lo tanto:

    (Ejemplo). ¿Cuántos subniveles hay en “M”?

    K, L, M,…
    1, 2, 3,…

    Por definición:
    Entonces:

    Por lo tanto, hay 3 subniveles.

    -----------------
    Número cuántico magnético (m).
    - Es el número que designa al orbital en sí.
    - Para un subnivel, recorre desde un valor negativo a su correspondiente positivo, y en total es un número impar de números.
    - Cada uno de estos números, se representa como una “casilla” donde pueden entrar dos electrones.



    Número cuántico magnético.
    Magnetic quantum number.
    Magnetische Quantenzahl. .
     Магнитное квантовое число.
     ().

    (Ejemplo). Encuentre los valores de m ℓ para
    “ℓ = 4”.

    R = Por definición m ℓ = { - ℓ,…, 0,… + ℓ }.

    Por lo tanto:

    m ℓ = -4, -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4

    Nota: En este caso, estamos hablando de un orbital de tipo “g”, que no encontramos en la vida real.

    (Ejemplo). Encuentre los valores de m ℓ para el subnivel “fundamental”.

    R = Como f = 3 entonces “ℓ = 3”.

    m ℓ = -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3,

    Son 7 orbitales, capaces de cargarse con 14 electrones, como era de esperar.

    Número cuántico de espín (s).

    +1/2  En dirección de las manecillas del reloj
    ( = flecha arriba : ↑ )
    -1/2  En dirección contraria a las manecillas
    ( = flecha hacia abajo: ↓ )

    Espín.
     Spin (physics).
     Spin.
     Спин.
    スピン角運動量
    (supin kaku-un-doo ryoo).

    Los números cuánticos son como la dirección para encontrar a un electrón en un átomo. Generalmente estos números se dan como tétradas. Sin embargo, no cualquier combinación de números puede ser correcta físicamente.

    Regla general para ver si un conjunto de números cuánticos es “correcto”:



    (Ejemplo). Determinar cuál es el único conjunto de números cuánticos correctos en la siguiente lista:

    (a.) 6, 3, +1, -1/4.
    (b.) 4, 1, -2, , -1/2.
    (c.) 2, 2, 0, -1/2.
    (d.) 5, 0, 0, +1/2.

    Después de analizar, debe ser claro que la única correcta, es (d.), la última.

    ----------------
    A partir de la lógica que rige al número cuántico magnético (m), es obvio que el número de electrones que admite un conjunto de orbitales del mismo tipo, está dado por:

    s = 2
    p = 6
    d = 10
    f = 14

    Principio de Exclusión de Wolfgang Pauli:
    - “No hay dos electrones en un mismo átomo con los mismos números cuánticos”.

    Principio de exclusión.
    Pauli exclusion principle.
    Pauli-Prinzip.
    Принцип Паули.
    パウリの排他原理
    (Pauri no hai-ta gen-ri)

    Wolfgang Pauli.
    Wolfgang Pauli.
    Wolfgang Pauli.
    Паули, Вольфганг.
    ヴォルフガング・パウリ ().

    A partir del número atómico (Z) de un átomo, debemos poder construir su configuración electrónica a partir del principio Aufbau:

    Energía relativa.
    - Es lo que conduce al principio Aufbau.
    - Dice que la energía de un subnivel es proporcional a…



    - Para hacerlo correctamente, recordar que “n” comienza en “ 1 ”, pero “ ℓ “ comienza en “0”.


    (Ejemplo).
    (a.) Calcula la energía relativa del siguiente conjunto de tipos de orbitales: 7s, 3p, 5d, 4f, 3d, 5f, 6d, 2s, 2p…
    (b.) ¿En qué orden se comenzarían a llenar estos orbitales de acuerdo a esto?

    R=

    Orbital “n” “ℓ“ Er
    7s 7 0 7
    3p 3 1 4
    5d 5 3 8
    4f 4 4 8
    3d 3 3 6
    5f 5 4 9
    6d 6 3 9
    2s 2 0 2
    2p 2 2 4

    Orden de llenado: 2s 2p 3p 3d 7s 4f 5d 5f 6d



    Fig. x. Un diagrama de Möller en el cual se sigue la “regla del serrucho” o Principio Aufbau. Un periodo termina de llenarse al pasar por la columna con los orbitales tipo “p”.





    Configuración electrónica.
    Electron configuration.
    Elektronenkonfiguration.
    Электронная конфигурация.
    電子配置 (den-shi hai-chi).

    Principio Aufbau.
     Aufbau principle.
     Aufbauprinzip.
     Правило Клечковского.
    構造原理 (koo-zoo gen-ri).


    MNEMOTECNIA APLICADA
    A LA CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA.

    Si nos piden que escribiéramos la configuración electrónica para un elemento con un “Z” dado sin recurrir a una tabla periódica, y ni siquiera a un diagrama de Möller, pensaríamos al principio que es algo difícil.

    1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d10 7p6

    Fig. x. Configuración electrónica uno de los últimos elementos de la tabla periódica. Los elementos más ligeros, son casi subconjuntos (o sub-strings) de esta secuencia, por lo que solo hay que aprender esta para poder escribir la configuración de CUALQUIER elemento.

    Sin embargo, al observar secuencia de las configuraciones electrónicas sucesivas, vemos que hay un patrón de recurrencia en el número azimutal:

    s s p s p
    s d p s d p
    s f d p s f d p

    Aprendamos una rima:
    si sopa, sopa
    se da pensión, se da pensión.
    se fue de paseo, se fue de paseo.

    Ahora solo falta poner los números de los niveles adecuados en frente de cada subnivel. Para eso se deben memorizar pocas reglas sencillas.



    Reglas adicionales:

    1. A la primera “s” se le pone “1”.
    2. A la primera “p” se le pone “2”.
    3. A la primera “d” se le pone “3”.
    4. A la primera “f” se le pone “4”
    5. Las siguientes ocurrencias de cada una de las letras, aumentan en forma correlativa.
    6. Los distintos tipos de orbitales permiten un número máximo de electrones, de la siguiente manera: s = 2, p = 6, d = 10, f = 14.

    Siguiendo estas reglas, se puede poner la configuración electrónica como se mostró más arriba, y usarla como matriz para cualquier otro cálculo.

    Extracción de los Kernel:

    La configuración de los gases nobles { He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn } se extraen del string general:

    - He, hasta el primer “s2”.
    - Los siguientes salen hasta los “p6”.

    En otras palabras, cada una de las frases constituye un Kernel.

    [He] = si = 1s2.
    [Ne] = [He] + sopa = [He] 2s2 2p6.
    [Ar] = [Ne] + sopa = [Ne] 3s2 3p6.
    [Kr] = [Ar] + se da pensión = [Ar] 4s2 3d10 4p6.
    [Xe] = [Kr] + se da pensión = [Kr] 5s2 4d10 5p6.
    [Rn] = [Xe] + se fue de paseo = [Xe] 6s2 4f14 5d10 6p6.

    Para encontrar un elemento intermedio, es evidente que se usa el mismo procedimiento.

    RELLENO DE LA TABLA PERIODICA.


    Fig. x. El principio Aufbau permite ir llenando la tabla periódica con las configuraciones electrónicas adecuadas para los elementos.

    (Recordar que los gases nobles ocurren en la segunda columna, y cada periodo termina cuando se llega a la segunda columna y se llena con 2 electrones).

    Recordar que cada periodo (renglón) de la tabla periódica) se completa con los siguientes números de electrones

    Periodo Elementos
    1 2
    2 8
    3 8
    4 18
    5 18
    6 32
    7 (no completa)
    Fig. x. Número de elementos (o electrones) que se tienen por periodo en la tabla periódica. Esos números son importantes de aprender.

    Otra forma de ver la configuración electrónica para cada periodo n, es mediante la fórmula recursiva:


    Fig. x. Fórmula recursiva, susceptible de programarse en una computadora para ir llenando la configuración electrónica en un periodo dado.

    Eso quiere decir que los orbitales tipo d aparecen a partir del 4to periodo, y los tipo f aparecen a partir del 6to periodo,



    Una forma de abreviar ese formato de configuración electrónica, como se mencionó en la sección anterior, es mediante la extracción del Kernel. Es decir, la configuración de gas noble (periodo completo), pues sabemos que esos electrones bajo esos niveles no participan en reacciones químicas (son demasiado estables).

    Kernel # electrones
    [He] 2
    [Ne] 10
    [Ar] 18
    [Kr] 36
    [Xe] 54
    [Rn] 86

    Fig. x. Número de electrones correspondientes a un determinado Kernel. No es necesario aprenderlos pues se prueden derivar de la rima de la sopa, pero tampoco hace daño.

    Kernel.
    ().

    Regla de Rydberg. Afirma que en un átomo con n niveles de energía, se pueden acomodar 2*n^2 electrones.

    Una configuración electrónica, se puede expresar mediante gráficos de REEMPE (casilla)

    Para llenar los electrones en las casillas, usamos la Regla de Hund, que dice que la energía electrónica es mínima, cuando los electrones están desapareados al máximo.

    Regla de Hund.
     Hund's rules.
     Hundsche Regeln.
     Правило Хунда.
    フントの規則 (Fundo no ki-soku).





    Ejercicios.

    Ejemplo 1: Configuración electrónica: 1s2

    1s2
    ↑ ↓
    0

    n = 1 (es el “coeficiente”)
    ℓ = 0 (es decir, “s”)
    m = { 0 } , solo un número, porque va de -ℓ a +ℓ
    s = { +1/2 , -1/2 } flecha arriba, flecha abajo

    Ejemplo 2: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 (fósforo)

    1s2
    ↑ ↓
    0

    2s2
    ↑ ↓
    0

    2p6
    ↑ ↓ ↑ ↓ ↑ ↓
    -1 0 +1 = m

    3s2
    ↑ ↓
    0

    3p3
    ↑ ↑ ↑
    -1 0 +1

    ----------------------------
    De acuerdo con el principio de exclusión, ningún electrón puede tener los mismos números cuánticos que otro.

    Podemos hacer una tabla que demuestre esto, con los tres electrones 3p del ejemplo anterior.

    # cuántico (p)1 (p)2 (p)3
    n 3 3 3
    l 1 1 1
    m -1 0 +1
    s +1/2 +1/2 +1/2

    • Todos están en el nivel 3 (n = 3)
    • Todos están en p ( l = 1)
    • Hay tres REEMPE  m = { -1, 0, +1 }
    • Los tres electrones tienen el mismo spin (todos apuntan hacia arriba: +1/2)

    ------------------------
    Cuando hablamos de electrones de valencia (en orbitales s y p), los diagramas REEMPE nos ayudan a hacer los estructuras de Lewis.

    Hay que recordar que los electrones que aparezcan apareados o desapareados, deben colocarse de esa forma en el diagrama.

    En general, cuando en este curso queramos “analizar un átomo”, lo que deberemos hacer es:

    • Listar sus características.
    • Configuración electrónica  (Aufbau)
    • Separar el Kernel.
    • Poner electrones de valencia ( s y p ) del último nivel en REEMPE
    • Dibujar la estructura de Lewis.
    • Analizar los números cuánticos de algunos o todos los electrones de valencia.

    Ejemplo 3: Analizar al fósforo.

    Símbolo: P, Fam. V-A
    Z = 15
    A = 31  p+ = 15, n0 = 16, e- = 15

    Kernel = [ Ne ]10

    Configuración: [ Ne ]10 3s2 3p3

    Diagrama REEMPE:

    3s2
    ↑ ↓
    0

    3p3
    ↑ ↑ ↑
    -1 0 +1 = m

    Estructura de Lewis:




    La última tabla del ejemplo anterior, eran los 3 electrones de valencia 3p. Solo faltan los 3s :

    # cuántico (s)1 (s)2
    n 3 3
    l 0 0
    m 0 0
    s +1/2 -1/2


    Ejemplo 4 : Analizar el plomo.

    Símbolo: Pb, Fam. IV-A
    Z = 82
    A = 207  p+ = 82 , n0 = 125 , e- = 82

    Kernel = [ Xe ] 54

    82 – 54 = 28

    Está en el 6to periodo, así que el llenado del periodo debe cumplir el formato

    6s2 4f14 5d10 6p6

    Acumulado 2 16 26 32

    Configuración: [ Xe ] 54 6s2 4f14 5d10 6p2

    Diagramas REEMPE:

    6s2
    ↑ ↓
    0

    4f14
    ↑ ↓ ↑ ↓ ↑ ↓ ↑ ↓ ↑ ↓ ↑ ↓ ↑ ↓
    -3 -2 -1 0 +1 +2 +3 = m

    5d10
    ↑ ↓ ↑ ↓ ↑ ↓ ↑ ↓ ↑ ↓
    -2 -1 0 +1 +2 = m

    6p2
    ↑ ↑
    -1 0 +1 = m

    Estructura de Lewis:




    Electrones de valencia:

    # cuántico (s)1 (s)2 (p)1 (p)2
    n 6 6 6 6
    l 0 0 1 1
    m 0 0 -1 0
    s +1/2 -1/2 +1/2 +1/2


    Ejemplo 5 : Analizar el hierro.

    Símbolo: Fe, Fam. III-B
    Z = 26
    A = 56  p+ = 26 , n0 = 30 , e- = 26

    Kernel = [ Ar ] 18

    26 – 18 = 8

    Esta en el 4to periodo, así que el llenado del periodo debe cumplir el formato

    4s2 3d10 4p6

    Acumulado 2 12 18

    Configuración: [ Ar ] 18 4s2 3d6

    Diagramas REEMPE:

    4s2
    ↑ ↓
    0

    3d6
    ↑ ↓ ↑ ↑ ↑ ↑
    -2 -1 0 +1 +2 = m

    Estructura de Lewis:

    Electrones de valencia:

    # cuántico (s)1 (s)2
    n 4 4
    l 0 0
    m 0 0
    s +1/2 -1/2




    Ejemplo 6 : Analizar el bromo.

    Símbolo: Br, Fam VII-A
    Z = 35
    A = 80  p+ = 35, n0 = 45, e- = 35

    Kernel = [ Ar ] 18

    35 – 18 = 17

    Esta en el 4to periodo, así que el llenado del periodo debe cumplir el formato

    4s2 3d10 4p6

    Acumulado 2 12 18

    Configuración: [ Ar ] 18 4s2 3d10 4p5

    Diagramas REEMPE:

    4s2
    ↑ ↓
    0

    3d10
    ↑ ↓ ↑ ↓ ↑ ↓ ↑ ↓ ↑ ↓
    -2 -1 0 +1 +2 = m

    4p5
    ↑ ↓ ↑ ↓ ↑
    -1 0 +1 = m

    Estructura de Lewis:

    Electrones de valencia:

    # (s)1 (s)2
    n 4 4
    l 0 0
    m 0 0
    s +1/2 -1/2


    # (p)1 (p)2 (p)3 (p)4 (p)4
    n 4 4 4 4 4
    l 1 1 1 1 1
    m -1 -1 0 0 1
    s +1/2 -1/2 +1/2 -1/2 +1/2





    X. GEOMETRIA DE LOS ORBITALES.

    Los números cuánticos son una forma de acomodar a los electrones de un átomo dentro de su estructura, que tiene cierta geometría. Esta estructura, viene de la solución a la ecuación de Schrödinger.

    En el capítulo anterior sobre el tratamiento básico y numérico de los números cuánticos no se intercalaron algunos aspectos de geometría orbital para no sobrecargar al estudiante, pero ahora pueden mencionarse.

    Aunque el Hamiltoniano se refiere a partículas, la ecuación de Schrödinger toma finalmente la forma de la ecuación de una onda.



    Se asume, que la función de onda independiente del tiempo, es separable de esta forma:



    Los dos factores se llaman respectivamente:

    - Parte radial, R(r).
    - Parte angular, Y(θ, φ).

    La ecuación en derivadas parciales, se transforma en dos ecuaciones diferenciales ordinarias, llamadas

    - Ecuación radial.
    - Ecuación angular.

    La constante de separación entre ambas ecuaciones no es arbitraria, sino mediante una fórmula del número cuántico azimutal…

    ℓ ( ℓ +1 )

    … que hace viable la solución desde el punto de vista físico. Por lo tanto, el segundo número cuántico permeará ambas soluciones.

    La solución de la ecuación radial, resulta ser parecidoa al átomo de Bohr, con todo y sus números “n” (niveles de energía, el primer número cuántico). Algo hasta cierto punto esperado.

    La solución de la ecuación angular, por su parte, era algo ya resuelto por los matemáticos, como la solución a la ecuación de Laplace en una esfera. Estas soluciones discretizadas, se conocen como armónicos esféricos.

    Estos armónicos están expresados en función de polinomios de Legendre.

    El siguiente link describe a detalle lo dicho arriba:

    Átomo de hidrógeno.
    Hydrogen atom.
    Wasserstoffatom.
    Атом водорода.
    水素原子 ().

    Ecuación de Laplace.
    Laplace's equation.
    Laplace-Gleichung.
    Уравнение Лапласа.
    ラプラス方程式 ().

    Armónicos esféricos.
    Spherical harmonics.
    Kugelflächenfunktionen.
    Сферические функции.
    球面調和関数
    (kyuu-men choo-wa kan-suu).

    Polinomios de Legendre.
    Legendre polynomials.
    Legendre-Polynom.
    Многочлены Лежандра.
    ルジャンドル多項式 ().



    GEOMETRIA DE LOS TIPOS DE
    ORBITALES s, p, d, f.

    A media que el número cuántico azimutal va cambiando, la forma de la geometría de las superficies probabilísticas en las que se localiza un electrón se van modificando.

    Para modelar dichas formas en forma precisa, necesitamos una computadora… sin embargo, nos podemos ayudar del hecho de que todos los orbitales de tipo “s”, independientemente de su nivel de energía, se parecen entre sí, igual los de tipo “p”, etc.


    Fig. x. El número cuántico azimutal determina la forma del orbital. Para los átomos reales, estas formas están limitadas y son susceptibles de aprenderse.


    Fig. x. los distintos tipos de orbitales atómicos. Es conveniente memorizarlos si se profundiza lo suficiente el estudio en Química Avanzada (e.g. compuestos coordinados).

    https://www.bing.com/images/search?q=atomic+orbital

    Entonces, podemos hacer inferencias de tipo cualitativo, sobre cómo “se vé” un átomo, y lo más importante, hacer suposiciones educadas de cómo interactúan entre sí.



    Fig. x. Esquema de la formación de un orbital molecular para el hidrógeno diatómico.
    Fuente. (detallado)

    https://www.bing.com/images/search?q=molecular+orbital

    Orbital Molecular.
    Molecular orbital.
    Молекулярная орбиталь.
    分子軌道 (bun-ji ki-doo).

    Más aún, utilizado computadoras, podemos no solo intuitivamente suponer como se formarán las moléculas, sino teóricamente, aproximar la mayoría de sus propiedades (propiedades físicas y químicas, de la materia) a partir de meros principios quánticos.

    Química cuántica.
    Quantum chemistry.
    Quantenchemie.
    Квантовая химия.
    量子化学 (ryuu-shi ka-gaku).

    La Química cuántica moderna, es solo uno de los campos que hacen uso extensivo de las computadoras para la simulación de problemas químicos.



    Química computacional.
    Computational chemistry.
    Computationele chemie. (ne.)
    Вычислительная химия.
    計算化学 (kei-san ka-gaku).
    (Edición de firma).

  7. #32

    Default

    Uta... este pendejo ya ni se asoma... en cuanto un tema se quiere poner más serio y demandante, nuestro "Físico" desaparece..

    =(.

    Ya no voy a seguir poniendo mis apuntes... a pesar de que me están quedando muy padres, la verdad.

    Sigo buscando documentos y videos interesantes.
    (Edición de firma).

  8. #33

    Default

    Análisis Elemental (Química Analítica).

    -------------------------------------
    Balanzas MAS precisas, para el Análisis Elemental.

    https://www.youtube.com/watch?v=oeVhK06ySYE


    -------------------------------
    Detección de (N, S, Alógenos) en una muestra de compuesto orgánico.
    (Extracción Lassaigne).

    https://www.youtube.com/watch?v=niQUmj8b4CI


    https://www.youtube.com/watch?v=Syq86FJNuv0


    -------------------------------
    Introducción a los principios de los aparatos de Análisis Elemental por Rayos X, modernos.

    https://www.youtube.com/watch?v=9orfvvE7_M8


    ------------------------
    Un video para que Navajas de burle... xD.

    https://www.youtube.com/watch?v=PQUndkQYol0


    -------------------------------
    Analizadores Orgánicos Modernos, especializados en C y S.

    https://www.youtube.com/watch?v=WtWcXgAKDpU
    (Edición de firma).

  9. #34

    Default

    Un video sencillo, pero bueno... muy bueno.

    https://www.youtube.com/watch?v=nTujP4jCbsg



    https://www.youtube.com/watch?v=Q9-JjyAEqnU



    Tiene su curso de Química General elemental.
    https://www.youtube.com/watch?v=ZuWa...WTUNIIE0C7hSfm

    ----------------------------------------

    Un software muy bueno de modelación molecular "Gaussian"... pero duele el codo =(.

    (Edición de firma).

  10. #35

    Default

    Crash course of Chemistry… 47 videos...

    No creo que lo baje, pero es muy agradable.

    https://www.youtube.com/watch?v=uVFC...6fYEaX9mQQ8oGr

    https://www.youtube.com/watch?v=FSyAehMdpyI



    --------------------------------------------------------------------------------------------

    Ejemplo como los programas de modelación molecular modernos, pueden hacer simulaciones de termoquímica...

    (Edición de firma).

  11. #36

    Default

    Un curso de Química Analítica... pero no sé... =(.

    https://www.youtube.com/watch?v=2q4v...0B24578D0756F9

    No sé porque los cursos de Química Analitica utilizan 3/4 de tiempo en REPASAR conceptos básicos de Quimica General y Fisicoquímica, en lugar de ir al punto... que sustancias hay, y que técnicas modernas existen. NO lo entiendo.
    (Edición de firma).

  12. #37

    Default

    El sonido es asqueroso, pero creo que es un buen video, que vale la pena ANALIZAR si bien, tal vez no valga la pena bajarlo.

    https://www.youtube.com/watch?v=FX-NiPVsYPM




    -------------------------------------------------------------------------

    TITRATION sencilla....

    https://www.youtube.com/watch?v=zOcduvKFh3U



    (Edición de firma).

  13. #38

    Default

    Crash Course del güero joven, no esta nada mal.
    (Edición de firma).

  14. #39

    Default

    Estoy avanzando bien en el ordenamiento de mis apuntes... e incluso, estoy profundizando en temas, de una forma sorprendente que no me hubiera imaginado hace 3 semanas... de hecho, me pregunto si no conviene quedarme estacionado en Química por digamos, dos o tres meses... o incluso más si sigo avanzando bien.

    Estamos hablando de las "bases" de todo.

    Mientras sigamos avanzando a este ritmo, no me importaría dedicar todo 2019 para realmente dominar muchos temas.
    (Edición de firma).

  15. #40

    Default

    "Donde el caucho toca el asfalto... "

    26 videos, en promedio de 9 min cada uno.

    Explicación detallada del Método de Hartree-Fock… la puerta a la Química Cuántica... y su programación en computadoras.

    =).

    https://www.youtube.com/watch?v=B3D_...yfk2ZOK-16ycji

    (Edición de firma).

  16. #41

    Default

    La verdad, es que DEBO replantearme bien las cosas....

    =(.

    El método Hartree-Fock es un método extremadamente complicado... no hay muchos científicos ni programadores que se hayan atrevido a llevarlo a cabo, y menos que les salga bien. Por eso es que programas como "Gaussian" son tan valiosos.

    El plantearse el entender los principios cuánticos necesarios y luego lanzarse a tratar de implementar un programa en C o C++, es algo que consume AÑOS. Aunque en internet hay grupos de programadores que lo han intentado (no se con cuanto éxito).

    Conclusiones:

    1. De todas maneras, creo que mis métodos de estudio se beneficiarían mucho de tratar de hacerlos más cuantitativos, y más "informatizados"... tratar de modelar cada nuevo concepto que me encuentre, incluyendo mis estudios en materias como estas.

    2. Tratar el día de hoy, de encontrar código que se refiera a implementaciones de Hartree-Fock.

    3. Tratar de recuperar el "Sirius"... quizá todavía funciona. Documentarlo mejor. Con él, puedo modelar moléculas, al menos visualmente.

    4. Tratar de ver como conseguir una versión lo más moderna posible de "Gaussian".



    Pues manos a la obra.
    (Edición de firma).

  17. #42

    Default

    Jo, jo, jo… A webo.

    xD
    (Edición de firma).

  18. #43

    Default

    Sin olvidar que

    (a.) el tema de la Química Cuántica es algo que deberemos seguir estudiando por meses y años,
    (b.) que debemos aprender mejor como se relacionan las propiedades físicas macroscópicas con la estructura microscópica...

    … vamos a seguir avanzando en los apuntes de Química General de 1er Semestre.

    comenzamos con ESTEQUIMETRIA.
    (Edición de firma).

  19. #44

    Default

    Algo que siento que se puede aplicar a estructura atómica...

    https://www.youtube.com/watch?v=WJjDr67frtM

    Last edited by Sirius2b; 15-04-19 at 10:07 PM.
    (Edición de firma).

  20. #45

    Default

    Wikipedia: Gaussian.

    https://de.wikipedia.org/wiki/GAUSSIAN
    https://en.wikipedia.org/wiki/Gaussian_(software)
    https://es.wikipedia.org/wiki/Gaussian
    https://ru.wikipedia.org/wiki/Gaussian

    ---------------------------
    GAUSSIAN ist eine in der Programmiersprache Fortran geschriebene Computerchemie-Software, sie wurde initiiert von dem Nobelpreisträger John Anthony Pople. Der Name des Programms stammt von der Nutzung von Linearkombinationen aus Gaußfunktionen, um eine Beschleunigung der Berechnung gegenüber den Slater-Orbitalen zu erreichen.

    (No hay pedo... pienso usarlo como está)

    --------------------------------------
    GAUSSIAN es un software comercial de uso en química teórica, lanzado inicialmente en 1970 por John Pople1​2​ y su grupo de investigación en la Universidad Carnegie-Mellon como Gaussian 70.3​ Se ha actualizado continuamente desde entonces.4

    El programa resuelve la ecuación de Schrödinger molecular basándose en la teoría de orbitales moleculares (TOM), en el cual a partir de unos parámetros iniciales, como el tipo de método ab initio (Hartree-Fock, Möller-Plesset, etc.), Funcional de la Densidad (DFT) o semiempírico, (AM1, PM3, CNDO...), funciones base (STO-3G, 6-31G, 6-311+G*...), coordenadas iniciales de la molécula, bien en coordenadas cartesianas (indicando la posición x, y, z de los átomos de la molécula) o en internas (matriz-z) (distancias, ángulos y diedros), y la carga y multiplicidad, calcula la función de onda molécular y a partir de ahí se obtienen una serie de propiedades atómicas y moleculares (energía de la molécula, optimización de las coordenadas, densidad electrónica, momentos dipolares, cuadrupolares, etc) muy útiles para trabajos posteriores.


    -----------------------------------------------
    Gaussian /ˈɡaʊsiən/ is a general purpose computational chemistry software package initially released in 1970 by John Pople[1][2] and his research group at Carnegie Mellon University as Gaussian 70.[3] It has been continuously updated since then.[4] The name originates from Pople's use of Gaussian orbitals to speed up molecular electronic structure calculations as opposed to using Slater-type orbitals, a choice made to improve performance on the limited computing capacities of then-current computer hardware for Hartree–Fock calculations. The current version of the program is Gaussian 16.[5] Originally available through the Quantum Chemistry Program Exchange, it was later licensed out of Carnegie Mellon University, and since 1987 has been developed and licensed by Gaussian, Inc.
    Gaussian quickly became a popular and widely used electronic structure program. Prof. Pople and his students and post-docs were among those who pushed the development of the package, including cutting-edge research in quantum chemistry and other fields.

    CAPACIDADES:

    Molecular mechanics
    AMBER
    Universal force field (UFF)
    DREIDING force field
    Semi-empirical quantum chemistry method calculations
    Austin Model 1 (AM1),[7] PM3,[8] CNDO, INDO, MINDO/3, MNDO
    Self-consistent field (SCF methods)
    Hartree–Fock method: restricted, unrestricted, and restricted open-shell
    Møller–Plesset perturbation theory (MP2,[9] MP3, MP4, MP5).
    Built-in density functional theory (DFT) methods
    B3LYP and other hybrid functionals
    Exchange functionals: PBE, MPW, PW91, Slater, X-alpha, Gill96, TPSS.
    Correlation functionals: PBE, TPSS, VWN,[10] PW91, LYP, PL, P86, B95
    ONIOM (QM/MM method) up to three layers
    Complete active space (CAS) and multi-configurational self-consistent field calculations
    Coupled cluster calculations
    Quadratic configuration interaction (QCI) methods
    Quantum chemistry composite methods – CBS-QB3, CBS-4, CBS-Q, CBS-Q/APNO, G1, G2, G3, W1 high-accuracy methods

    VERSIONES:
    Gaussian 70, Gaussian 76, Gaussian 80, Gaussian 82, Gaussian 86, Gaussian 88, Gaussian 90, Gaussian 92, Gaussian 92/DFT, Gaussian 94, Gaussian 98, Gaussian 03, Gaussian 09 and Gaussian 16.

    -------------------------------------------------
    Gaussian (читается как гауссиан) — программный пакет для расчета структуры и свойств молекулярных систем в газофазном и конденсированном состоянии, включающая большое разнообразие методов вычислительной химии, квантовой химии, молекулярного моделирования. Создана нобелевским лауреатом Джоном Поплом и его исследовательской группой и с тех пор постоянно обновляется. Программные пакеты серии «Gaussian» считаются специалистами одними из самых мощных[источник не указан 2680 дней] в плане предоставляемых возможностей[1] и распространенных[источник не указан 2680 дней] в повседневном использовании.

    ----------------------------------------

    Parece que el paquete viene dividido en dos partes... la calculadora en sí, y un visualizador GUI... que puede transferir datos en forma de archivos.

    Parece que el viejo Sirius también tiene esas capacidades.
    (Edición de firma).

  21. #46

    Default

    TUTORIAL DE LA COMPAÑIA, 6 VIDEOS.

    https://www.youtube.com/watch?v=dqKW...TO1jnKbKiS7UiD

    (Edición de firma).

  22. #47

    Default

    Existen unos videos de un Youtuber que condensa muy bien en "Mapas Mentales" el aspecto GLOBAL de diversas ciencias... en particular, el de la Química (este tema) y el de las Matemáticas (otro tema) le salieron muy bien...

    https://www.youtube.com/watch?v=P3RXtoYCW4M



    https://www.youtube.com/watch?v=OmJ-4B-mS-Y

    (Edición de firma).

  23. #48

  24. #49

    Default

    Otro video sobre Tritración..

    https://www.youtube.com/watch?v=VM6BbYFfU0A

    (Edición de firma).

  25. #50

    Default

    Había dicho que pensaba darle a mis estudios de Química un carácter más matemático e informático...

    Bueno, aquí hay un buen curso rápido de C++, haciendo énfasis en los nuevos editores y la OOP.

    El curso dura más de 9 horas... sin embargo, dudo que bajándolo pese más de 1.5 GB.

    https://www.youtube.com/watch?v=mUQZ1qmKlLY

    (Edición de firma).

Bookmarks

Posting Permissions

  • You may not post new threads
  • You may not post replies
  • You may not post attachments
  • You may not edit your posts
  •