¿Qué son las moléculas?
Las moléculas se representan mediante fórmulas químicas y mediante modelos. Cuando dos o más átomos iguales o diferentes se unen entre sí formando una agrupación estable, dan lugar a una molécula. Así, los gases hidrógeno (H2) y oxígeno (O2) están constituidos por moléculas diatómicas, en las cuales los dos átomos componentes son esencialmente iguales.
Cada molécula de una sustancia compuesta constituye la porción más pequeña de materia que conserva las propiedades químicas de dicha sustancia. Por ejemplo, si vemos una bolsa de sal de cocina como un todo, podremos apreciar que ese todo es un polvillo de color blanco. Ahora, si observamos más de cerca, vemos que ese polvillo está conformado por pequeños gránulos diminutos de configuración espacial, como si fueran pequeñas cajitas. Estas cajitas, a su vez, están formadas por agrupamientos de varias unidades, las cuales se denominan moléculas. En el caso de la sal, las moléculas serían de cloruro de sodio.
¿Cómo se forman las moléculas?
Ante la diversidad de elementos químicos existentes en la naturaleza, cabe preguntarse cuál es la razón por la que unos átomos se reúnen formando una molécula y otros no. Una primera respuesta puede hallarse en la tendencia observada en todo sistema físico a alcanzar una condición de mínima energía. Aquella agrupación de átomos que consiga reducir la energía del conjunto dará lugar a una molécula, definiendo una forma de enlace químico que recibe el nombre de enlace covalente. Esta unión química permite que dicho enlace no se disocie con facilidad y de esta manera se forma una molécula.
Características de las moléculas
- Masa molecular: la masa de una molécula es la suma de las masas de los átomos que la forman. Por ejemplo, la masa molecular del agua es 18 unidades de masa atómica (uma), que es igual a la masa de dos hidrógenos (1 uma) y un oxígeno (16 uma).
- Estructura molecular: las moléculas pueden tener una forma lineal, como el dióxido de carbono, forma triangular como la molécula de agua, o formando anillos, como el benceno.
- Tamaño molecular: las moléculas pueden ser diatómicas, con dos átomos en su composición, como el monóxido de carbono CO y el ácido clorhídrico HCl; triatómicas como el dióxido de carbono CO2 y el agua H2O; poliatómicas como la glucosa que tiene 6 átomos de carbono, 12 átomos de hidrógeno y 6 átomos de oxígeno C6H12O6.
- Polaridad: las moléculas pueden ser polares o no polares. La polaridad de las moléculas viene dada por su estructura y la diferencia que tengan sus átomos en atraer los electrones de los otros átomos. Así, el agua es una molécula polar, porque el oxígeno atrae los electrones de los hidrógenos, concentrando electrones en una de las puntas del triángulo molecular.
- Fuerzas intermoleculares: entre moléculas se establecen fuerzas de atracción que permiten su unión.
Las fórmulas químicas
Las sustancias compuestas se representan mediante una combinación de símbolos químicos de los elementos que las constituyen. Esta forma de representación, introducida por el químico sueco Jöhn J. Berzelius, posee un doble significado, pues no solo indica qué elementos están presentes en un compuesto dado, sino también en qué proporción los átomos respectivos participan en la formación de su molécula.
Cada símbolo en una fórmula química equivale a un átomo de la sustancia simple correspondiente. Los subíndices que pueden aparecer en una fórmula hacen referencia al número de átomos de cada molécula. Si se toma en consideración la masa de los átomos, la fórmula de una combinación química expresa, además, la proporción en masa en la que los elementos intervienen formando una sustancia compuesta dada.
Así, la fórmula del amoníaco, NH3, indica que esta sustancia resulta de la combinación de hidrógeno y nitrógeno a razón de tres átomos de hidrógeno por cada uno de nitrógeno, o, en otros términos, en la proporción de 3 x 1,008 gramos de hidrógeno por cada 1 x 14,007 gramos de nitrógeno.
Este tipo de fórmula, llamada también fórmula empírica o molecular, no indica, sin embargo, nada sobre la estructura de la molécula; es decir, sobre la forma en que sus átomos componentes y los enlaces entre ellos se distribuyen en la molécula.
Los compuestos químicos
Las sustancias que resultan de la unión química de dos o más elementos se denominan compuestos químicos. De esto se infiere que un compuesto va a estar formado por dos o más átomos diferentes. Y que para que un determinado compuesto se pueda formar, los átomos que lo constituyen deben unirse en proporciones fijas y exactas.
Los compuestos se representan a través de una fórmula química. Por ejemplo, la sal común se denomina cloruro de sodio y se forma al unirse un átomo de sodio con un átomo de cloro y por lo tanto, la fórmula química de este compuesto es NaCl.
Otro ejemplo es el caso de la glucosa, cuya fórmula química es C6H12O6. Esto significa que participan seis átomos de carbono, doce átomos de hidrógeno y seis átomos de oxígeno.
Si se varía la proporción de átomos se formará un compuesto distinto.
Clasificación de los compuestos
Dependiendo de su composición química, específicamente, de si contienen átomos de carbono (C) o no, los compuestos químicos se pueden clasificar en dos grupos.
Así, existen los compuestos orgánicos, que son todos aquellos en los cuales el componente más importante es el carbono. Este se une con otros elementos, como pueden ser el oxígeno, hidrógeno u otros. La gran mayoría de los compuestos que existen en la naturaleza son orgánicos. Algunos de ellos son:
celulosa (C6H10O5)
alcohol o etanol (CH3CH2OH)
acetona (CH3COCH3)
glucosa (C6H12O6)
éter etílico (CH3CH2OCH2CH3)
sacarosa (C12H22O11)
El otro grupo lo constituyen los compuestos inorgánicos, que son todos los compuestos formados por distintos elementos, pero cuyo componente principal no es el carbono. Por ejemplo, el agua es igual a H2O, y eso es igual a 2 átomos de hidrógeno más 1 átomo de oxígeno. Otros compuestos inorgánicos son:
ácido clorhídrico (HCl)
agua oxigenada (H2O2)
salitre (NaNO3)
bicarbonato de sodio (NaHCO2)
nitrato de plata (AgNO3)
ácido nítrico (HNO3)
anhídrido carbónico (CO2).
¿QUÉ ES EL ÁCIDO
SULFÚRICO? PROPIEDADES, BENEFICIOS Y PRECAUCIONES H2SO4
Uno de los
productos químicos más conocidos y utilizados en todo el mundo es el ácido sulfúrico, presente en casi
todos los sectores industriales. A pesar de las ventajas del ácido sulfúrico
para la industria química, es un compuesto
muy reactivo y altamente corrosivo por lo que hay que manipularlo
con un cuidado extremo. Por eso en este artículo te explicamos para qué sirve el ácido sulfúrico, cuáles son
sus beneficios y los peligros que entraña.
PROPIEDADES DEL
ÁCIDO SULFÚRICO
La fórmula
química del ácido sulfúrico es H2SO4. Es decir, una molécula de este ácido está
formada por dos átomos de hidrógeno, uno de azufre y cuatro de oxígeno. Por
esta razón, también se le conoce como ácido tetraoxosulfúrico o tetraoxosulfato
(IV) de hidrógeno.
En condiciones
normales el ácido sulfúrico se presenta como un líquido aceitoso y viscoso,
transparente o ligeramente amarillo y, en función de su concentración, con un
olor bastante particular. Y es que los compuestos de azufre suelen emitir un
inconfundible hedor a huevos podridos, asociado también a los volcanes.
El ácido
sulfúrico es soluble en agua y tiene un gran efecto deshidratante, por lo que
puede utilizarse para el secado de gases y líquidos. Además, es un potente
agente oxidante y, a altas temperaturas, reacciona con muchos metales.
USOS DEL ÁCIDO
SULFÚRICO
Como comentábamos
al inicio, el ácido sulfúrico es utilizado mundialmente debido a sus
variadas aplicaciones industriales y a que participa en la síntesis de
numerosos ingredientes químicos. Sobre todo, se utiliza en la industria
petroquímica, así como en la agroquímica para la obtención de fertilizantes.
También intervienen en la producción de detergentes, papel y textiles, entre
otros.
Ácido
sulfúrico: beneficios según la industria
El ácido
sulfúrico presenta beneficios para múltiples industrias. Sin duda, donde más se
utiliza es en la industria química, ya que es necesario para
fabricar otros productos químicos industriales. Además, es muy común en la industria
petroquímica ya que se utiliza como catalizador para refinar el
petróleo crudo.
Otro sector donde
las ventajas del ácido sulfúrico son notables es en la agricultura,
ya que es muy útil para la producción de fertilizantes. Normalmente, los
fertilizantes inorgánicos de fosfato se hacen con ácido sulfúrico ya que, al
combinarlo con el fosfato, se crea ácido fosfórico. A diferencia del ácido
sulfúrico, el fosfórico puede manipularse de forma segura y las plantas lo
descomponen y absorben fácilmente. Otro fertilizante común, el sulfato de
amonio, también se produce con ácido sulfúrico.
Además de otras
industrias, como la maderera, del papel, textil, para el tratamiento de metales
o incluso en la industria farmacéutica también se utiliza en la manufactura
de detergentes.
PELIGROS
Y PRECAUCIONES DEL ÁCIDO SULFÚRICO
El ácido
sulfúrico es muy corrosivo, oxidante y deshidratante por lo que en contacto con
los tejidos los puede dañar severamente. Incluso una mínima cantidad de ácido
sulfúrico en contacto con la piel causaría quemaduras químicas graves.
Al contacto con los ojos, puede provocar daño permanente y ceguera.
También hay que
ir con cuidado de respirar el gas liberado por las reacciones del ácido
sulfúrico con otras sustancias, ya que provoca dificultad para respirar y una
sensación de ardor en el sistema respiratorio.
El ácido
sulfúrico por sí solo no presenta riesgo de incendio o explosión, pero hay que
tener en cuenta que puede ser combustible en combinación con otros
materiales, incluso con el agua. De hecho, una de las precauciones que hay
que tomar al manipular ácido sulfúrico es que este siempre debe añadirse al
agua y nunca al revés. Debido a que al diluir ácido sulfúrico se libera mucho
calor, si se vertiera agua al ácido sulfúrico podría producirse una reacción
exotérmica que provocara incendios o salpicaduras de ácido.
Por esta razón,
si la piel entra en contacto con el ácido sulfúrico no hay que lavarla
inmediatamente con agua, como ocurre con la mayoría de los ácidos. En cambio,
lo primero es neutralizar el ácido sulfúrico con jabón o agua de cal. Después
se procederá a eliminar cualquier rastro de la sustancia corrosiva dejando
correr el agua abundantemente sobre la piel. Además, hay que quitar la ropa,
joyería o cualquier otro objeto que haya estado en contacto con el ácido. Es
importante hacerlo ya que mientras el agente químico esté presente seguirá
dañando el tejido.
Como habrás
visto, no queda ninguna duda de que el ácido sulfúrico requiere de una
precaución muy alta tanto durante su manipulación como en el almacenamiento de productos químicos.
Al fin y al cabo, siempre que se trabaja con sustancias peligrosas o que
supongan cualquier tipo de riesgo para las personas o el medio ambiente es
necesario garantizar su manipulación y uso correcto. Es por ello que las
empresas químicas seguimos controles de calidad muy estrictos
durante todo el proceso productivo.
Ácido
Clorhídrico HCl
Nombres
Alternativos: Acido
de Sal, Espíritu de Sal, Cloruro de Hidrógeno, Ácido Muriático, Ácido
Hidroclórico, Cloruro de Hidrógeno acuoso.
Usos y
Aplicaciones: Usos
más importantes para el ácido clorhídrico son:
- El decapado de metales
- La acidificación de pozos
de petróleo
- Solvente de diferentes
químicos y materias primas
- Agente blanqueador de
grasas y aceites
- Producción de cloruro de
calcio y el tratamiento de minerales
- Producción de acero
- Síntesis de productos orgánicos
e inorgánicos
- Regeneración de resinas
- Para controlar el pH de
productos farmacéuticos, alimentos y agua potable.
- En la industria
alimentaria se utiliza, por ejemplo, en la producción de la gelatina
disolviendo con ella la parte mineral de los huesos.
- Desincrustante
para eliminar residuos de cáliz
Ácido
Fosfórico H3PO4
Nombres Alternativos:
Ácido Ortofosfórico, ácido Fosforoso, ácido O-fosfórico, fosfórico blanco
Usos y
Aplicaciones: El
consumo más significativo del ácido fosfórico producido, se orienta a la
formulación de fertilizantes y detergentes.
Entre otras
aplicaciones, el ácido fosfórico se emplea como ingrediente de bebidas,
pegamento de prótesis dentales, catalizador para reacciones químicas y en
fosfatos que se utilizan como ablandadores de agua. En la industria, es un
eficaz removedor de óxido y polvo en superficies metálicas.
Aplicación en Procesos
- En la producción de
fertilizantes complejos.
- En la formulación de
detergentes, jabones y desengrasantes.
- Se utiliza como acidulante
en la producción de alimentos balanceados destinados a la industria
ganadera y de mascotas.
- Como agente saborizante en
bebidas, mermeladas, jaleas y quesos.
- Para limpiar o pulir
superficies metálicas.
En Ácidos y Solventes ofrecemos los siguientes tipos de ácido fosfórico:
– Ácido fosfórico grado alimenticio. Concentración
al 85% Se produce en México.
– Ácido fosfórico ámbar. Concentración
al 85% Se produce en México.
– Ácido fosfórico agrícola. Concentración
al 75% Se produce en México.
Sosa Cáustica NaOH
Nombres Alternativos: Hidróxido de Sodio, Soda Cáustica, Hidróxido
Sódico, Hidrato de Sodio, Sosa, Lejía
Usos y
Aplicaciones: El hidróxido de sodio, también conocido como sosa
cáustica, es un producto cáustico usado en la industria en el procesamiento de
papel, textiles y aluminio, así como en la fabricación de detergentes y jabones.
La sosa, además es un insumo en la industria petrolera, formando lodos de
perforación base agua.
Aplicación en Procesos: Refinación química de aceites, formación de jabón
y detergentes, decolorante, decapante, desatascador, procesamiento de
aceitunas. En Ácidos y Solventes ofrecemos los siguientes tipos de sosa
cáustica:
Sosa cáustica líquida
Hipoclorito
de Sodio NaOCl
Nombres Alternativos: Agua
de Javel, Clorox, Hipoclorito Sódico, licor de Labarraque, cloro, blanqueador,
blanqueador desinfectante, clarasol.
Usos y Aplicaciones
El hipoclorito de
sodio se usa mucho como:
- Oxidante en el proceso de
potabilización del agua, a dosis ligeramente superiores al punto crítico;
punto en que empieza a aparecer cloro residual libre.
- Desinfectante en piscinas
- En el proceso de
identificación de especies de los distintos filos de animales que poseen
espículas o escleritos, como poríferos o equinodermos.
- Blanqueador para las
fibras textiles
- En el hogar se usa
frecuentemente para la purificación y desinfección gracias a su poder
fungicida y bactericida
- Se puede añadir a aguas
residuales industriales para la eliminación de olores
El tratamiento
del agua con este producto permite eliminar de forma sencilla y poco costosa la
mayor parte de los microbios, bacterias, virus y gérmenes responsables de
enfermedades.
Urea: CO(NH2)2
Nombre Alternativo: Carbonil Dimida ó Carbamida La urea se produce a
partir de amoniaco sintético y dióxido de carbono.
Usos y Aplicaciones
- Producción
de resinas
- Productos
de salud y belleza, humectante en lociones y cremas hidratante
- Producción
de cosméticos y pinturas.
- Cremas
depilatorias y champús.
- Industria
maderera
- Tratamiento
de metales
- Tratamiento
de aguas (como fuente de nitrógeno)
- Construcción
e ingeniería civil (como aglutinante de aislamiento).
Peróxido de
Hidrógeno: H202
Nombre
alternativo: Agua
oxigenada.
Usos y
Aplicaciones
Compuesto
químico, el cual conocemos en leguaje común, como agua oxigenada. Es un
oxidante, con variadas aplicaciones, especial las que lo involucran como agente
oxidante y reductor, lo cual se debe a su volatilidad y excelente capacidad de
reaccionar fácilmente frente a otras sustancias y distintos materiales.
Algunos de los
usos más importantes para el peróxido de hidrogeno son:
- Blanquear telas y pasta de
papel.
- Sustituto del cloro.
- Blanquear quesos, pollos,
carnes, huesos.
- Elaboración de aceites
vegetales y fármacos.
- Componente de combustibles
para cohetes.
- Fabricar espuma de caucho
y sustancias químicas orgánicas.
- Preparación de alimentos.
- Desinfectante efectivo.
- Puede incluso usarse en el
control del olor, control de la corrosión, el retiro de DBO/DQO, la
oxidación orgánica, la oxidación de metales y la oxidación de la
toxicidad.
Agente de
inhibición en la industria metalúrgica.
Aplicación en
Procesos
El peróxido de
hidrógeno puede ser combinado con diversos procesos, por ejemplo:
floculación/precipitación, flotación de aire, biotratamiento, filtración,
adsorción del carbón, depuradores del aire e incineración.
En Ácidos y
Solventes ofrecemos el siguiente peróxido de hidrogeno:
– Grado
estándar concentración 50%. El
estándar es el grado más adecuado disponible para fines industriales.
Alcohol
etílico: C2H5OH
El etanol es la
materia prima de numerosos productos, como acetaldehído, éter etílico y
cloroetano. Se utiliza como anticonge-
lante, aditivo alimentario y medio de crecimiento de levaduras, en la
fabricación de revestimientos de superficie y en la prepara- ción de mezclas de
gasolina y alcohol etílico.
Las aplicaciones y usos del alcohol etílico
El alcohol etílico puede ser usado
como disolvente, desinfectante y anticongelante. Su mayor potencial bactericida
se consigue al tener una concentración de un 70%. Además de ello, la industria
química lo utiliza como un compuesto disolvente de pegamentos, pinturas, entre
otros químicos. Otra de las aplicaciones de este es que es eficaz como
combustible industrial y doméstico.
Es importante
decir que en la actualidad se evidencian muchas confusiones referentes al uso
del alcohol etílico en la elaboración de bebidas alcohólicas, no obstante, el
etanol también es usado para la fabricación de ambientadores y perfumes.
Acetona: C3H6O
La acetona, un
líquido incoloro, es un disolvente usado
en la fabricación de plásticos y otros productos industriales. La acetona
también puede usarse en cantidades limitadas en productos para la casa, entre
otros cosméticos y productos de cuidado personal, donde su aplicación más
frecuente sería en la formulación de quitaesmalte para uñas. La acetona está
presente naturalmente en el cuerpo humano como un subproducto del metabolismo
Usos y beneficios
La acetona es un
ingrediente principal en muchos quitaesmaltes para uñas. Desintegra el esmalte
para uñas y facilita su retiro con un hisopo o trozo de algodón. Es muy usado
porque puede mezclarse fácilmente con agua y se evapora rápidamente en el aire.
La acetona se usa ampliamente en la industria textil para desengrasar la lana y
quitar la goma de la seda. Como disolvente, la acetona se incorpora
frecuentemente en sistemas disolventes o “mezclas” usadas para la formulación
de barnices para los acabados de automóviles y muebles. La acetona también se
puede usar para reducir la viscosidad de las soluciones de barniz.
Nitrato de
plata: AgNO3
El nitrato
de plata es una sal inorgánica mixta. Este compuesto es muy utilizado para
detectar la presencia de cloruro en otras soluciones. Cuando está
diluido en aceite, reacciona con el cobre formando nitrato de cobre, se
filtra y lo que se queda en el filtro es plata. El nitrato de
plata es un sólido cristalino incoloro. Se disuelve en aceite. La mayoría de
los compuestos de plata no se disuelven en agua. Puede oscurecer si la luz
brilla sobre él. Es un agente oxidante. La mayoría de las veces se reduce el
ion plata, pero a veces se reduce el ion nitrato. Reacciona con cobre para
hacer cristales de plata y nitrato de cobre. Se convierte en
plata, dióxido de nitrógeno y oxígeno cuando se calienta.
Es el compuesto de plata menos costoso. Reacciona con bases para
producir óxido de plata marrón claro.
Amoníaco: NH3
Amoníaco
El amoníaco, un gas
incoloro con un olor característico, es un elemento químico fundamental y un
componente clave en la fabricación de muchos productos de uso diario. Se
produce de manera natural en el ambiente, en el aire, el suelo y el agua, en
plantas y animales, incluidos los seres humanos. El cuerpo humano produce
amoníaco cuando descompone los alimentos que contienen proteínas y los
transforma en aminoácidos y amoníaco, y luego convierte el amoníaco en urea.
El
hidróxido de amonio, comúnmente conocido como amoníaco de uso doméstico, es un ingrediente
en muchos productos de limpieza para la casa.
El amoníaco es un
elemento fundamental para los fertilizantes de nitrato de
amonio que libera nitrógeno, un nutriente esencial para el
cultivo de plantas, incluidos los cultivos agrícolas y céspedes.
