GASES IDEALES

LEYES DE LOS GASES IDEALES

UN GAS IDEAL SERÁ AQUEL EN EL QUE LAS MOLÉCULAS QUE LO CONFORMAN TIENEN VOLÚMEN CERO Y LOS CHOQUES ENTRE ELLAS SON PERFECTAMENTE ELÁSTICOS.

LOS GASES IDEALES NO EXISTEN AUNQUE PODEMOS CONSIDERAR QUE LOS GASES DE MASA MOLECULAR NO MUY ALTA A PRESIONES NO MUY BAJAS Y A TEMPERATURAS NO EXCESIVAMENTE BAJAS SE COMPORTAN COMO GASES IDEALES.

LEY DE BOYLE
RELACIONA EL VOLÚMEN Y LA PRESIÓN DE UNA CANTIDAD DE GAS A TEMPERATURA CONSTANTE.
"EL PRODUCTO DE AMBAS VARIABLES ES CONSTANTE PARA UNA CANTIDAD DE GAS A TEMPERATURA CONSTANTE".
LA PRESIÓN Y EL VOLÚMEN SON INVERSAMENTE PROPORCIONALES, ES DECIR SI LA PRESIÓN AUMENTA EL VOLÚMEN DISMINUYE Y SI LA PRESIÓN DISMINUYE EL VOLÚMEN AUMENTA.

                                                            P1*V1 = P2*V2

                                                      (PARA T CONSTANTE)

LEY DE CHARLES- GAY LUSSAC
RELACIONA EL VOLÚMEN Y LA TEMPERATURA DE UNA CIERTA CANTIDAD DE GAS IDEAL MANTENIDO A UNA PRESIÓN CONSTANTE, MEDIANTE UNA CONSTANTE DE PROPORCIONALIDAD DIRECTA.
EN ESTA LEY CHARLES DICE QUE A UNA PRESIÓN CONSTANTE AL AUMENTAR LA TEMPERATURA, EL VOLÚMEN DEL GAS AUMENTA Y AL DISMINUIR LA TEMPERATURA EL VOLÚMEN DEL GAS DISMINUYE.

                                                           V1 / T1 = V2 / T2

                                                       (PARA P CONSTANTE)


POR OTRA PARTE SI EL VOLÚMEN ES CONSTANTE EL COCIENTE ENTRE LA PRESIÓN Y LA TEMPERATURA ES CONSTANTE.

                                                            P1 / T1 = P2 / T2

                                                       (PARA V CONSTANTE)


ECUACIÓN GENERAL DE LOS GASES IDEALES
COMBINANDO TODAS LAS LEYES ANTERIORES  SE LLEGA A LA EXPRESIÓN

                                                        P1 V1 / T1 = P2 V2 / T2

JABONES

LOS JABONES SON SALES SÓDICAS O PATÁSICAS DE LOS ÁCIDOS GRASOS, SOLUBLES EN AGUA, SE FABRICAN A PARTIR DE GRASAS O ACEITES (QUE SON MEZCLAS DE TRIACILGLICEROLES).

EL PROCESO DE FABRICACIÓN DE JABONES A PARTIR DE TRIACILGLICEROLES ES LA SAPONIFICACIÓN .

LA SEGUNDA POSIBILIDAD PARA LA FABRICACIÓN DE JABONES ES LA NEUTRALIZACIÓN DE ÁCIDOS GRASOS POR ÁLCALI.

LA DUREZA DEL AGUA SE DEBE A LA PRESENCIA DE SALES MINERALES, PRINCIPALMENTE DE CALCIO Y MAGNESIO, ESTAS SALES MINERALES REACCIONAN CON LOS JABONES PARA DAR PRECIPITADOS INSOLUBLES; POR ESO LA EFICACIA LIMPIADORA DE LOS JABONES SE REDUCE CON LA DUREZA DEL AGUA.

UN PROBLEMA QUE TIENEN LOS JABONES ES QUE LA BAJA ACIDEZ DE LOS ÁCIDOS GRASOS HACE QUE SUS SALES CON METALES ALCALINOS SEAN LIGERAMENTE BÁSICAS (PH = 8, 9) Y CUANDO EL PH DE UNA DISOLUCIÓN JABONOSA BAJA DEBIDO A LA PRESENCIA DE CONTAMINANTES ACÍDICOS, LOS ÁCIDOS GRASOS PRECIPITAN.

DETERGENTES PRODUCTOS LIMPIADORES MÁS EFICACES QUE LOS JABONES PORQUE CONTIENEN MEZCLAS DE SURFACTANTES QUE LES PERMITEN TRABAJAR EN DISTINTAS CONDICIONES, POR ESO SON MENOS SENSIBLES A LA DUREZA DEL AGUA QUE LOS JABONES.

LA MAYOR PARTE DE LOS SURFACTANTES QUE CONTIENEN LOS DETERGENTES SE HAN DESARROLLADO A PARTIR DE PRODUCTOS PETROQUÍMICOS, DERIVADOS DEL PETRÓLEO Y OLEOQUÍMICOS A PARTIR DE DISTINTOS ACEITES Y GRASAS.

ALCOHOLES PRIMARIOS, SECUNDARIOS Y TERCIARIOS

PROPIEDADES FÍSICA DE LOS ALCOHOLES

Son todos menos densos que el agua, aunque aumenta con el número de carbonos.

·        Hasta el alcohol de 4 carbonos son líquidos

·        entre el 5 y el 11 son aceitosos

·        después son sólidos.

El PUNTO DE EBULLICIÓN  aumenta con la cantidad de carbonos.

LOS ALCOHOLES de pocos carbonos son muy SOLUBLES en agua.

PROPIEDADES QUÍMICAS:

Combustión: Los alcoholes arden a la llama.

Oxidación: Los alcoholes se oxidan con facilidad.

Si la oxidación continua se formara un ácido.

En química se denomina alcohol a aquellos hidrocarburos saturados, o alcanos que contienen un grupo hidroxilo (-OH) en sustitución de un átomo de hidrógeno enlazado de forma covalente.

Los alcoholes pueden ser primarios, secundarios o terciarios, en función del número de átomos de hidrógeno sustituidos en el átomo de carbono al que se encuentran enlazado el grupo hidroxilo.

FÓRMULA QUÍMICA: CH3CH2OH.

 

Nomenclatura Común (no sistemática): anteponiendo la palabra alcohol y sustituyendo el sufijo -ano del correspondiente alcano por -ílico. Así por ejemplo tendríamos alcohol metílico, alcohol etílico, alcohol propílico, etc.

IUPAC: sustituyendo el sufijo -ano por -ol en el nombre del alcano progenitor, e identificando la posición del átomo del carbono al que se encuentra enlazado el grupo hidroxilo.

Cuando el grupo alcohol es sustituyente, se emplea el prefijo hidroxi-. Se utilizan los sufijos -diol, -triol... según la cantidad de grupos OH que se encuentre.

Formulación

Los monoalcoholes derivados de los alcanos responden a la fórmula general CnH2n+1OH

Propiedades generales

Los alcoholes son líquidos incoloros de baja masa molecular y de olor característico, solubles en el agua en proporción variable y menos densos que ella. Al aumentar la masa molecular, aumentan sus puntos de fusión y ebullición, pudiendo ser sólidos a temperatura ambiente (p.e. el pentaerititrol funde a 260 ºC).

También disminuye la solubilidad en agua al aumentar el tamaño de la molécula, aunque esto depende de otros factores como la forma de la cadena alquílica. Algunos alcoholes (principalmente polihidroxílicos y con anillos aromáticos) tienen una densidad mayor que la del agua. Sus puntos de fusión y ebullición suelen estar muy separados, por lo que se emplean frecuentemente como componentes de mezclas anticongelantes. Por ejemplo, el 1,2-etanodiol tiene un p.f. de -16 ºC y un p.eb. de 197 ºC.

Propiedades químicas de los alcoholes

Las propiedades químicas de los alcoholes están relacionados con el grupo -OH, que es muy polar y capaz de establecer puentes de hidrógeno con sus moléculas compañeras, con otras moléculas neutras, y con aniones.

Fuentes

Muchos alcoholes pueden ser creados por fermentación de frutas o granos con levadura, pero solamente el etanol es producido comercialmente de esta manera, principalmente como combustible y como bebida. Otros alcoholes son generalmente producidos como derivados sintéticos del gas natural o del petróleo.

Usos

Los alcoholes tienen una gran gama de usos en la industria y en la ciencia como disolventes y combustibles. El etanol y el metanol pueden hacerse combustionar de una manera más limpia que la gasolina o el gasoil. Por su baja toxicidad y disponibilidad para disolver sustancias no polares, el etanol es utilizado frecuentemente como disolvente en fármacos, perfumes y en esencias vitales como la vainilla. Los alcoholes sirven frecuentemente como versátiles intermediarios en la síntesis orgánica.

 

ALCOHOLES PRIMARIOS, SECUNDARIOS Y TERCIARIOS

1. Alcohol primario: reaccionan muy lentamente. Como no pueden formar carbocationes, el alcohol primario activado permanece en solución hasta que es atacado por el ión cloruro. Con un alcohol primario, la reacción puede tomar desde treinta minutos hasta varios días.

2. Alcohol secundario: tardan menos tiempo, entre 5 y 20 minutos, porque los carbocationes secundarios son menos estables que los terciarios.

3. Alcohol terciario: reaccionan casi instantáneamente, porque forman carbocationes terciarios relativamente estables.

Oxidación de alcoholes

1. Alcohol primario: se utiliza la Piridina (Py) para detener la reacción en el aldehído Cr03 / H+ se denomina reactivo de Jones, y se obtiene un ácido carboxílico.

2. Alcohol secundario: se obtiene una cetona + agua.

3. Alcohol terciario: si bien se resisten a ser oxidados con oxidantes suaves, si se utiliza uno enérgico como lo es el permanganato de potasio, los alcoholes terciarios se oxidan dando como productos una cetona con un número menos de átomos de carbono, y se libera metano.

Deshidratación de alcoholes

La deshidratación de alcoholes es el proceso químico que consiste en la conversión de un alcohol en un alqueno por proceso de eliminación. Para realizar este procedimiento se utiliza un ácido mineral para extraer el grupo hidroxilo (OH) desde el alcohol, generando una carga positiva en el carbono del cual fue extraído el OH el cual tiene una interacción eléctrica con los electrones más cercanos (por defecto, electrones de un hidrógeno en el caso de no tener otro sustituyente) que forman un doble enlace en remplazo.

Por esto, la deshidratación de alcoholes útil, puesto que fácilmente convierte a un alcohol en un alqueno.

Un ejemplo simple es la síntesis del ciclohexeno por deshidratación del ciclohexanol. Se puede ver la acción del ácido (H2SO4) ácido sulfúrico el cual quita el grupo hidroxilo del alcohol, generando el doble enlace y agua.

  

ALCOHOLES

ALCOHOLES

Los alcoholes se clasifican en primarios, secundarios y terciarios, dependiendo del carbono funcional al que se una el grupo hidroxilo.

Alcohol primario: se utiliza la Piridina (Py) para detener la reacción en el aldehído Cr03 / H+ se denomina reactivo de Jones, y se obtiene un ácido carboxílico.

Alcohol secundario: se obtiene una cetona + agua.

Alcohol terciario: si bien se resisten a ser oxidados con oxidantes suaves, si se utiliza uno enérgico como lo es el permanganato  de  potasio, los alcoholes terciarios se oxidan dando como productos una cetona con un número menos de átomos de carbono, y se libera metano.

Y a su vez los alcoholes se pueden clasificar según el número de grupos hidroxilos que contenga el compuesto:

-      Monoalcohol o Monol: Son  alcoholes que tienen un solo grupo hidroxilo (–OH), y son aquellos que  pueden clasificarse como alcoholes primarios, secundarios y terciarios.

  -   Polialcoholes: Son compuestos que tienen dos o más grupos hidroxilos (–OH).

Nomenclatura de alcoholes

 1. Se elige como cadena principal la de mayor longitud que contenga el grupo -OH.

 2.  Se numera la cadena principal para que el grupo -OH tome el localizador más bajo.  El grupo hidroxilo tiene preferencia sobre cadenas carbonadas, halógenos, dobles y triples enlaces.

 3. El nombre del alcohol se construye cambiando la terminación -o del alcano con igual número de carbonos por -ol

 4. Cuando en la molécula hay grupos grupos funcionales de mayor prioridad, el alcohol pasa a ser un mero sustituyente y se llama hidroxi-.  Son prioritarios frente a los alcoholes: ácidos carboxílicos, anhídridos, ésteres, haluros de alcanoilo, amidas, nitrilos, aldehídos y cetonas.

5. El grupo -OH es prioritario frente a los alquenos y alquinos.  La numeración otorga el localizador más bajo al -OH y el nombre de la molécula termina en -ol.

Usos 

Los alcoholes se utilizan como productos químicos intermedios y disolventes en las industrias de textiles, colorantes, productos químicos, detergentes, perfumes, alimentos, bebidas, cosméticos, pinturas y barnices. Algunos compuestos se utilizan también en la desnaturalización del alcohol, en productos de limpieza, aceites y tintas de secado rápido, anticongelantes y en la flotación de minerales.    

PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS ALCOHOLES 

se basan principalmente en su estructura. El alcohol esta compuesto por un alcano y agua. Contiene un grupo hidrofóbico (sin afinidad por el agua) del tipo de un alcano, y un grupo hidroxilo que es hidrófilo (con afinidad por el agua), similar al agua. De estas dos unidades estructurales, el grupo –OH da a los alcoholes sus propiedades físicas características, y el alquilo es el que las modifica, dependiendo de su tamaño y forma.

PROPIEDADES QUÍMICAS DE LOS ALCOHOLES 

Reacción como bases El grupo hidroxilo de los alcoholes puede ser reemplazado por diversos aniones ácidos reaccionando, por lo tanto, como una base según la ecuación general siguiente, en la que se obtiene un haluro de alquilo como producto: H2 R - OH + H - X  → R - X + O


Solubilidad :


Puentes de hidrógeno: La formación de puentes de hidrógeno permite la asociación entre las moléculas de alcohol. Los puentes de hidrógeno se forman cuando los oxígenos unidos al hidrógeno en los alcoholes forman uniones entre sus moléculas y las del agua. Esto explica la solubilidad del metanol, etanol, 1-propanol, 2-propanol y 2 metil-2-propanol.

A partir de 4 carbonos en la cadena de un alcohol, su solubilidad disminuye rápidamente en agua, porque el grupo hidroxilo (–OH), polar, constituye una parte relativamente pequeña en comparación con la porción hidrocarburo. A partir del hexanol son solubles solamente en solventes orgánicos.

Los puntos de ebullición de los alcoholes también son influenciados por la polaridad del compuesto y la cantidad de puentes de hidrógeno. Los grupos OH presentes en un alcohol hacen que su punto de ebullición sea más alto que el de los hidrocarburos de su mismo peso molecular. En los alcoholes el punto de ebullición aumenta con la cantidad de átomos de carbono y disminuye con el aumento de las ramificaciones

Deshidratación de alcoholes

La deshidratación de alcoholes es el proceso químico que consiste en la conversión de un alcohol en un alqueno por proceso de eliminación. Para realizar este procedimiento se utiliza un ácido mineral para extraer el grupo  hidroxilo (OH) desde el alcohol, generando una carga positiva en el carbono del cual fue extraído el OH el cual tiene una interacción  eléctrica con los electrones más cercanos (por defecto, electrones de un hidrógeno  en el caso de no tener otro sustituyente) que forman un doble enlace en remplazo.

Por esto, la deshidratación de alcoholes útil, puesto que fácilmente convierte a un alcohol en un alqueno.

Un ejemplo simple es la síntesis del ciclohexeno por deshidratación del ciclohexanol. Se puede ver la acción del ácido (H2SO4) ácido sulfúrico el cual quita el grupo hidroxilo del alcohol, generando el doble enlace y agua.

Estos son algunos de los alcoholes más usados a nivel mundial. 

Metanol

Etanol

Propanol

Butanol

Conclusión :

Finalmente se puede deducir que el alcohol es un importante grupo funcional ya que se encuentra extensamente en la vida natural.