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sábado, 23 de mayo de 2015

El Baile de los Elementos

Este vídeo, más que curioso es, en realidad una publicidad promocional de carreras relacionadas con las "ciencias duras" en Europa. Sin embargo resume de una manera muy imaginativa algunas de las reacciones más comunes en lo que es la Química General.


Reacciones de Desplazamiento


Una pareja estaba bailando tranquilamente hasta que otro elemento expulsa a uno de ellos...


  • Estas reacciones son aquellas en las cuales un átomo toma el lugar de otro similar pero menos activo en un compuesto.  En general, los metales reemplazan metales (o al hidrógeno de un ácido) y los no metales reemplazan no metales, dependiendo de la electronegatividad.
  • La actividad de los metales es la siguiente, en orden de mayor actividad a menor actividad: Li, K, Na, Ba, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Cd, Ni, Sn, Pb, (H), Cu, Hg, Ag, Au. 
  • El orden de actividad de los no metales más comunes es el siguiente:  F, O, Cl, Br, I, siendo el flúor el más activo.
  • Su fórmula genérica es:


La no-reactividad de los Gases Nobles


Al parecer no hay química ni atracción entre el Hidrógeno y el Neón...


  • Como ya sabemos, el grupo VIII A, representa la familia menos reactiva y más apática de toda la tabla periódica. Se dice que al tener todas las capas electrónicas completas, es muy difícil de que estos "Gases Nobles" o bien "Gases Inertes" participen en reacciones químicas, aunque si lo pueden lograr bajo condiciones drásticas.
  • La mayoría posee 8 electrones en sus capas de valencia, marcando la base de la super-mencionada Teoría del Octeto de Lewis. Es por ello, que nadie se siente atraída por la chica Neón, aunque en realidad, sería esta quien no busca a nadie más... pues esta satisfecha sola. Todos los demás elementos "quieren parecerse" (al menos electrónicamente) a estos elementos *tan* individuales que no necesitan... de nadie más.


Por esto también se pueden ver a los gases nobles sin reaccionar con nadie en la fiesta...


La tetravalencia del Carbono


Aparece un Carbono que rápidamente atrae 4 Hidrógenos


  • El carbono posee 6 electrones y una disposición 2-4 , por lo cual le hacen falta 4 electrones extra para alcanzar el tan ansiado octeto.
  • Los compuestos orgánicos más simples son los hidrocarburos, en los cuales los enlaces del carbono se completan con átomos de hidrógeno, un elemento muy común en la naturaleza y el universo, debe recordar siempre que todos los carbonos deben tener 4 enlaces, y si estos no poseen sustituyentes suficientes, los "enlaces libres" se completan con hidrógenos.


Moléculas Diatómicas

Vaya, el oxígeno esta representado por siameses...

Algunos elementos nunca están solos, ya que si están en su forma elemental son inestables, y prefieren unirse a otro átomo igual, por lo que normalmente se los encuentra de a pares.
  • Estos son los "elementos diatómicos"; son casos especiales que deben recordarse de memoria, ya que NO pueden aparecer aislados en una ecuación química.


Reacciones Explosivas

El Potasio (K) y el Agua (H2O) no se llevan muy bien...


  • Los Metales Alcalinos generan una reacción explosiva al ponerse en contacto con agua.
  • Son explosivas porque son muy exotérmicas (generan calor) y esto sobrecalienta al gas hidrógeno producto, el cual es muy combustible y explosivo.


¿Que conceptos podemos extraer del artículo? [Dale click a los vínculos, vago]


Fuentes:
*Conocimiento público de frikadas.
*Wikipedia
La mayoría de este reporte fue escrito y elaborado por mí, Agustín Pocetti, como así el diseño de algunas imágenes y la traducciones. Cualquier reproducción de mis opiniones sin mi consentimiento esta prohibida, excepto que pongan la fuente de donde salió, tal cual hago yo con ciertos segmentos y siguiendo con la política Fair Use. (corta la bocha)

viernes, 24 de octubre de 2014

Reacción exótica: Cesio + Flúor





En este vídeo que acabo de traducir de un tirón, podemos ver una reacción bastante interesante. Es una reacción de formación de una sal binaria, el tema es que no es cualquier sal.

Una forma "directa" de obtener sales, alternativa a la neutralización.


Los reactivos son ni más ni menos que el Cesio y el Flúor.

Se puede ver que el cesio tiene un electrón en su capa de valencia y le conviene perderlo para quedar con la capa de 8 electrones. Al Flúor lo contrario, le conviene ganar uno porque ya posee 7.

Y la reacción queda (después de balancear para no violar la ley de Lavoisier):



Ahora, ¿Qué hace a esta reacción tan extraña?

Bueno, varias cosas:
*Primero, el flúor gaseoso (F2) es muy reactivo y como siempre decimos, muy explosivo, tanto que no se debe poner contacto con el aire, porque reaccionaría con el oxígeno de este. 
*Segundo, el Cesio, que es un elemento poco abundante y muy reactivo, "el metal más reactivo".

En el vídeo, el presentador se jacta de que son los "elementos más reactivos de la tabla periódica", lo cual es bastante discutible porque la definición de reactividad, es bastante controversial.

Un elemento es muy reactivo químicamente (No digo "poco estable" porque tiende a confundirse con decaímiento radiactivo) cuando tiene la tendencia de reaccionar con gran cantidad de otros elementos o compuestos (digamos, lo opuesto a los gases nobles que CASI no reaccionan) y esta reactividad está comúnmente relacionada con el concepto de electronegatividad (que a su vez viene del concepto de radio atómico). Pero en realidad la cualidad de reactividad es difícil de cuantificar y es por lo tanto, bastante vaga. Si simplificamos el tema y decimos que "un elemento es más reactivo mientras más extrema sea su electronegatividad", si podemos decir que, sí, son los más reactivos.

El típico diagrama de estudio de electronegatividad

La electronegatividad, es en pocas palabras, lo que nos dicta la capacidad que tiene un átomo de atraer los electrones para sí; de forma que a mayor electronegatividad "más fuerza" tendrá dicho átomo de atraer electrones hacia su núcleo, incluso llegando a robarlos de otros átomos si la diferencia de dicha fuerza es alta.

Como se puede ver en el esquema, la electronegatividad aumenta de izquierda a derecha y de abajo hacia arriba, quedando bien en claro que el Flúor (color rojo) es el elemento más electronegativo de la tabla y es coherente con su reactividad. En el extremo inferior izquierdo tenemos los elementos menos electronegativos, entre ellos el Cesio. Sin embargo, el que está pintado en azul es el Francio.

Se puede ver que el flúor tiene electronegatividad 4, pero el Cs y Fr tienen ambos 0.7


¿Porqué entonces el Francio no es el más reactivo, si debería ser más electronegativo?

El Francio es radiactivo y decae en otros elementos, lo que lo hace extremadamente efímero y escaso, mucho más que el Cesio (se dice que en la tierra hay menos de 1 Kg de Fr). Pero esto, no es excusa para su reactividad.



Y la respuesta NO ES SENCILLA. Parece ser, que cuando el núcleo alcanza cierta cantidad de protones, los electrones adquieren una velocidad tal que se acercan a la velocidad de la luz, y cuando esto pasa, las leyes clásicas dejan de funcionar. En este caso, estos se acercan más al núcleo sobrepasando el efecto pantalla y el francio en definitiva no cede electrones tan fácilmente como su vecino el cesio.

En definitiva

Al final la reacción entre los archi-enemigos Cesio y Flúor no provoca una explosión bestial, pero presenta  una luz tremendamente intensa que apenas se puede filmar en el video, que sin duda refleja la importante energía que se maneja en esta reacción, en donde el cesio se convierte en catión monovalente al perder un electrón ante el Flúor que se convierte en anión monovalente, quedando una sal binaria que por supuesto es de carácter iónica, el fluoruro de cesio.

¿Que conceptos podemos extraer del artículo? [Dale click a los vínculos, vago]



Fuentes:
*Conocimiento público de frikadas.
*Wikipedia
La mayoría de este reporte fue escrito y elaborado por mí, Agustín Pocetti, como así el diseño de algunas imágenes y la traducciones. Cualquier reproducción de mis opiniones sin mi consentimiento esta prohibida, excepto que pongan la fuente de donde salió, tal cual hago yo con ciertos segmentos y siguiendo con la política Fair Use.