1 PRINCIPIOS BÁSICO DE QUÍMICADr. Quim. Mario Ceroni Galloso

2 ¿QUÉ HACEMOS LOS QUÍMICOS?Sintetizamos nuevas sustancias. Preparamos nuevos materiales. Mejoramos procesos químicos Analizamos todo lo que nos rodea

3                                            

4 Hacer química segura

5 Materia

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7 Mezcla homogénea heterogénea                                                                  Mezcla homogénea heterogénea                                  Sustancias puras

8                                                   100 mL mL 20 °C °C 1g/mL g/mL

9 Mezclas

10 Átomos y moléculas

11 PAH hidrocarburos aromáticos policíclicos

12 CO, CO2, NOx, O3, SO2, SO3, RCl

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15 Moléculas en el universoPAH que incorpora N

16 Estados de la materia Sólido Alta densidad Gas Líquido Baja densidad                                                                                                         Sólido Alta densidad Difícil de expandir y comprimir Forma rígida Gas Baja densidad Se expande y comprime Llena todo el recipiente Líquido Alta densidad Difícil de expandir y comprimir Toma la forma del recipiente

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18 Plasma Es un gas donde los átomos han perdido parte de sus electrones (se han ionizado). Existen iones positivos y electrones. Plasma frío

19 Plasma caliente

20 Condensado de Bose-EinsteinEste estado se da en ciertos materiales a muy bajas temperaturas (cerca del cero absoluto –273 °C) donde los átomos forman una burbuja mecánico-cuántica El condensado es una propiedad cuántica que no tiene análogo clásico.

21 La superconductividad es un ejemplo de condensadoLa superconductividad es un ejemplo de condensado. La supercondutividad está caracterizada por la ausencia de resistencia eléctrica. El magneto de samario-cobalto flota a muy bajas temperaturas arriba de un disco de cerámica de YBa2Cu3O7

22 La superfluidez es otro ejemplo de condensadoLa superfluidez es otro ejemplo de condensado. El Helio cuando se enfría se licua, si seguimos enfriando los átomos de Helio descienden al nivel de mínima energía. Esto hace los átomos no adquieran energía por fricción, lo que hace que no disipe energía por movimiento. El resultado es una ausencia casi completa de viscosidad.

23 Se le atribuye un efecto cuántico macroscópico óptico al condensado Bose-Einstein de átomos de sodio que al inducirle electromagnéticamente el estado de traslucidez que tiene la propiedad de reducir la velocidad de la luz en forma asombrosa. Hasta 20 millones de veces su velocidad en el vacío, equivalente a 17 metros por segundo (m/s).

24 Día mundial del consumido 15 marzo

25 Alimentos

26 Grasas Los ácidos grasos trans (AGT) son insaturados (uno o mas enlaces dobles). Presentes en forma natural en carne de cordero, leche, productos lácteos. En los aceites vegetales los AGT están en menor proporción, pero con el hidrogenación y tratamiento térmico aumentan. Están presentes en las papas fritas, croquetas, panes, etc. Los AGS y AGT causan trastornos cardiacos, aumentan el nivel de lipoproteínas de baja densidad (LDL-colesterol) Los aceites y grasas naturales son en general cis

27 Algunos ácidos grasos poliinsaturados Omega 3 y omega 6A partir del grupo metilo se pueden establecer las dobles ligaduras (ácidos grasos poliinsaturados) así los omega, serán: omega-3 (inicia dobles ligaduras entre el carbono 3 y el 4), los omega-6 (inician dobles ligaduras entre el carbono 6 y 7), los omega-9 (inicia doble ligaduras entre el carbono 9 y 10). Fuente más ricas en omega 3: Aceite de canola, soya, pescados

28 Tabla 1. Ácidos grasos insaturadosNombre Sistemático Nombre Trivial Símbolo Corto Peso Molecular PF°C 9,12-octadecadienoico Linoléico 18:2(n-6) 280.4 -5 6,9,12-octadecatrienoico g-linolénico 18:3(n-6) 278.4 - 8,11,14-eicosatrienoico dihomo-g-linolénico 20:3(n-6) 306.5 5,8,11,14-eicosatetraenoico Araquidónico 20:4(n-6) 304.5 -50 7,10,13,16-docosatetraenoico 22:4(n-6) 332.6 4,7,10,13,16-docosapentaenoico 22:5(n-6) 330.6 9,12,15-octadecatrienoico a-linolénico 18:3(n-3) -11 6,9,12,15-octadecatetraenoico Estearidónico 18:4(n-3) 276.4 -57 8,11,14,17-eicosatetraenóico 20:4(n-3) 5,8,11,14,17-eicosapentaenoico EPA 20:5(n-3) 302.5 -54 7,10,13,16,19-docosapentaenoico DPA 22:5(n-3) 4,7,10,13,16,19-docosahexaenoico DHA 22:6(n-3) 328.6 -44 5,8,11-eicosatrienoico Acido Meádico 20:3(n-9)

29 Colesterol bueno y el maloEl colesterol es un esteroide. Tiene grupo: alcohol, alqueno, HC cíclicos y acíclicos. No se disuelve en agua circula en la sangre en forma de complejos macromoleculares llamados lipoproteínas. Se combina con ácidos grasos formando ésteres. Las lipoproteínas transportan al colesterol del hígado al resto del cuerpo.

30 Cuando una célula se divide o rompe tiene que forman una membrana nueva para lo cual es necesario el colesterol. También es un nutriente. Junto con otros lípidos, las lipoproteínas puede depositarse en las paredes internas de las arterias, bloqueándolas y llegar a ocasionar accidentes cardiovasculares como el infarto de miocardio. Las HDL también transportan colesterol, pero pueden retirar el colesterol de las arterias y devolverlo al hígado. Un alto nivel de LDL está asociado con ateroesclerosis, infarto al miocardio y apoplejía.

31 Las LDL más pequeñas y oxidadas se unen a las paredes de las arterias ocasionando una lesión,

32 Cigarrillo vs asbesto

33 Emisiones del cigarrilloCerca de sustancias. 60 probables cancerígenos Cancerigenos humanos Benceno, 2- naftilamina, 4-aminobifenil, níquel, polonio Cancerigenos humanos probables Formaldehído, hidrazina, benzopireno, anilina, cadmio Tóxicos CO, amoniaco, acroleína, óxidos de nitrógeno.

34 Si el cigarrillo no hubiera sido conocido y ahora, una empresa trataría de introducirla al mercado no sería admitido. El asbesto (amianto) son fibras muy finas y delgadas, resisten al calor, no se corroen. Se han usado en más de 5000 productos: tablillas, tubos, láminas onduladas, frenos, pinturas, etc.

35 Análisis químico de las fibras de asbestoEspecie Amosita Antofilita Crisotila Crocidolita Tremolita SiO2 49 – 53 56 – 58 37 – 44 51 – 62 MgO 1 – 7 28 – 34 39 – 44 0 – 3 0 – 30 FeO 34 – 44 3 – 12 0 – 6 13 – 20 1,5 – 5 Fe2O3 -- 0,1 – 5,0 17 – 20 Al2O3 2 – 9 0,5 – 1,5 0,2 – 1,5 1,0 – 4,0 H2O 2 –5 1,0 – 6,0 12 – 15 2,5 – 4,5 0 – 5 CaO 0 – 18 Na2O 4 – 8,5 0 – 9

36 La tasa anual de fallecimientos por cada millón de personas es de 40 para los fumadores y entre 0,005 a 0,093 para los escolares expuestos a asbesto en las escuelas. ( de cada mil millones). Asbesto (40 de cada millón). Cigarrillo

37 Plástico vs vidrio

38 Estructura Monómero PolímeroTetrafluoro etileno Politetrafluoroetileno Teflon Empaque, recubrimiento sartenes Etleno Polietileno Botellas, bolsas, juguetes Propileno ¨Polipropileno (vectra, herculón) Botellas, películas, alfonbras

39 Estructura Monómero PolímeroCloruro de vinilo Policloruro de vinilo (PVC) Recubrimientos, tuberías, impermeables Acrilonitrilo Poliacrilonitrilo (Orlón, acrilan) Alfombras, telas Estireno Poliestireno Envases alimentos y bebidas, aislantes

40 Estructura Monómero Polímero Acetato de vinilo Poliacetato de viniloPintura de látex, adhesivos, recubrimientos textiles Metil metacrilato Polimetacrilato de metilo (Plexiglas, Lucite) Objetos transparente, lentes de contacto, pinturas de látex

41 Policarbonato

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43 Cómo se hacen los plásticos

44 Problema con plásticosPigmentos prohibidos: As, Pb, Cd, Cr, Co, Cu, Ni, Hg Cadenas cortas El valor de n 500 y Los polímeros no tienen igual longitud.

45 Al calentarlos con otras sustancias generan tóxicos: policlorodibenzo-p-dioxinas, PCDD y las policlorodibenzofuranos

46 Vidrio Los vidrios son materiales no cristalinos. Casi todo el vidrio es silicato, basada en una red tridimensional de óxido de silicio. El vidrio de cuarzo se prepara calentando SiO2 a mas de 2000 ºC y se vierte el líquido en bloques especiales.

47 Composición en % aprox. de vidrios comunes.Sustancia De sosa y sal De borosilicato De plomo SiO2 73 81 60 CaO 11 - PbO 24 Na2O 13 5 1 K2O 15 B2O3 Otros 2 3 < 1

48 El 90 % del vidrio utilizado hoy en día es el vidrio de sosa y sal, tiene un punto de fusión bajo, por lo que es más fácil de darle forma de recipientes como las botellas de gaseosas. En el laboratorio de química se usa el vidrio de borosilicato que no se agrieta por la tensión térmica al calentarlo. Los vidrios de plomo tienen alto índice de refracción (resplandecen como piedras preciosas) se usan en fina cristalería.

49 Cómo se hace una botella de vidrioMateria prima: Vitrificantes: Sílice, óxido de boro Fundentes:Carbonato de sodio Estabilizantes: cal

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51 Agua Por ejemplo, una de personas puede sufrir de cáncer si durante una vida de 70 años consume diariamente 0,01 mg de arsénico /L de agua según la OMS..

52 Vacunas y mercurio Tiomerslal para preservar la vacuna 0,05 mgPodría causar alteraciones neurológicas