Soluciones Composición


Instrucciones

  • A continuación se describen las diferentes formas de representación de la molécula utilizando Jsmol.
  • Haga clic en la (+) del cuadro verde para extenderlo y poder leer la descripción.

  • Para cerrar el cuadro, haga clic en el signo (-).

Instrucciones

Usted tiene las siguientes opciones en este simulador para moléculas pequeñas tanto inorgánicas como orgánicas.

  • En la parte superior, aparecen los botones 2D y 3D para que pueda observar el modelo en dos o tres dimensiones.
  • A continuación se presenta el modelo en dos o tres dimensiones.
  • "Search" puede ser utilizado para buscar alguna molécula, escribiendo el nombre en inglés, por ejemplo al escribir, sulphuric acid (ácido sulfúrico).
  • Color de fondo, sirve seleccionar el color del fondo del modelo en tres dimensiones.
  • Acercar +, acerca el modelo.
  • Acercar -, aleja el modelo.
  • Girar X, Y, Z, para girar el modelo en tres dimensiones en los ejes x, y, z.
  • Alambres, varillas y pelotas y varillas, para cambiar el modelo en tres dimensiones en esas representaciones.
  • Energía, aparce en la parte superior la energía de la molécula en kJ/mol o kcal/mol.
  • Minmizar por MMFF94, normalmente las estructuras iniciales que se crean en los simuladores poseen energías mucho mayores a las que tendría un objeto real, por esta razón, se utilizan algoritmos para calcular las posiciones y fuerzas originales, con el objetivo de minimizarlas y que sean más realistas.
  • Arrastrar Minimizar, usted puede arrastrar un átomo, soltarlo y entonces el sistema hace un cálculo de minimización de energía.
  • Simetría, muestra los planos de simetría en la molécula.
  • Editar, puede editar la molécula agragando o quitando átomos y enlaces.
  • Superficie VDW, la superficie de van der Waals de una molécula es una representación abstracta o modelo de esa molécula, que ilustra dónde, en términos muy generales, podría haber una superficie para la molécula en función de los cortes duros de los radios de van der Waals para átomos individuales, y representa una superficie a través de la cual la molécula podría concebirse interactuando con otras moléculas.
  • Photo
  • PEM es el mapa de potencial electrostático.
  • Carga parcial calcula la carga parcial de cada átomo.
  • Tetraedros, para el caso que exista alguna átomo tetraédrico.
  • Dipolos enlaces, para ver el los dipolos de todos los enlaces.
  • Dipolo molecular, para ver el momento dipolar resultante de toda la molécula.
  • Hibridación sp, sp2 y sp3, para ver la hibridacion del átomo de carbono.
  • Anillo aromático, muestra los anillos aromáticos.
  • Heteroátomo, muestra los heteroátomos en heterociclos.
  • C quiral (nomenclatura R/S) y E/Z para isomería geométrica en alquenos, los descriptores R/S permiten indicar en un compuesto orgánico la configuración (la disposición espacial de los sustituyentes) de un carbono o centro quiral, estereocentro o centro estereogénico, que es el caso de un átomo de carbono con cuatro sustituyentes diferentes. Se añade R o S entre paréntesis como prefijo delante del nombre de la molécula orgánica. En caso de ser más de uno el centro estereogénico, separados por coma se indica el descriptor R o S de cada uno, precedido del número o localizador que identifica su posición.
  • Invertir R/S, para cambiar la quiralidad.
  • Nomenclatura E/Z en Alquenos, el sistema tradicional para nombrar los isómeros geométricos de un alqueno, en el que los mismos grupos están dispuestos de manera diferente, es nombrarlos como cis o trans. Sin embargo, es fácil encontrar ejemplos donde el sistema cis-trans no se aplica fácilmente.
  • N electrones, O electrones y S electrones, para ver los electrones libres del nitrógeno, oxígeno y azufre.
  • C primario, C secundario, C terciario, C cuaternario, identifica la clasificación de los átomos de carbono.
  • Dadores y aceptores de puentes de hidrógeno, señala los átomos que pueden dar o aceptar puentes de hidrógeno
  • Botón 2D, cuando escoge el botón 2D, la aplicación tiene su propio menú y quedan inhabilitados todos los botones 3D.
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Video Explicativo

Laboratorio de IA: Tu Copiloto de Estudio

Aprende a usar la Inteligencia Artificial

La IA (como ChatGPT, Gemini o Copilot) no sirve solo para darte respuestas. Úsala para entender mejor. Aquí tienes 3 "Prompts" (instrucciones) maestros para probar ahora mismo:

1. Empírico vs Valorado

Entiende la diferencia cualitativa/cuantitativa.

2. Visualizando la Mente

Imagina la concentración sin números.

3. Arquitectura Dimensional

Conectando mundos (Físico vs Químico).

Tip Pro: Copia y pega estos textos en tu IA favorita. ¡Recuerda siempre verificar los resultados!

Concentración de las Soluciones

¿Qué es la Concentración?

La concentración es la medida de cuánto soluto está disuelto en una cantidad específica de solvente o solución.

Imagina que preparas agua azucarada. Si agregas más azúcar (soluto) o si hierves el agua para que se evapore (menos solvente), el sabor será más dulce: la concentración aumenta.

Concepto Clave

La concentración determina las propiedades de la solución, como su color, sabor, punto de ebullición y reactividad química.

Simulador Visual de Concentración

Ajusta los deslizadores para ver cómo cambia el color y el volumen.

* "C" representa un valor relativo de concentración.


Clasificación Cualitativa

Antes de medir con números exactos, a menudo describimos las soluciones comparativamente:

Solución Diluida Poca cantidad de soluto respecto al solvente.
Solución Concentrada Gran cantidad de soluto disuelto.

Unidades de Concentración

Para la ciencia y la industria, "diluido" no es suficiente. Necesitamos números exactos. Las unidades se dividen en dos grandes grupos:


Importancia Crítica en la Física: Semiconductores

En física y electrónica, la concentración no es solo una medida, es la base de toda la tecnología moderna.

Los chips de computadoras y paneles solares están hechos de semiconductores (generalmente Silicio). Por sí solo, el silicio puro no conduce bien la electricidad. Para volverlo útil, los físicos agregan cantidades minúsculas de otros átomos (como Fósforo o Boro) en un proceso llamado Dopaje.

La concentración de estos "dopantes" es increíblemente baja, a menudo en el rango de Partes por Millón (ppm) o incluso Partes por Billón (ppb), ¡pero es suficiente para aumentar la conductividad eléctrica del material por un factor de miles!

Ilustración de Dopaje en Semiconductores

La Magia del Dopaje
1 átomo de impureza por cada 100 millones de átomos de silicio puede cambiar un aislante en un conductor.

Reflexión

Sin el control preciso de estas concentraciones infinitesimales, no existirían los transistores, ni los smartphones, ni internet.


La Física de las Soluciones: Tecnología y Materiales

La composición no es solo un concepto químico; es la base de la tecnología moderna y la ingeniería de materiales.

Semiconductores (Dopaje)

Los chips de tu celular y computadora están hechos de Silicio.

Para que funcionen, se agregan cantidades minúsculas de otros elementos (como Fósforo o Boro). Este proceso se llama Dopaje.

Impacto: Una variación de apenas 1 átomo por cada millón cambia al material de aislante a conductor, permitiendo crear transistores y toda la electrónica digital.

Aleaciones (Soluciones Sólidas)

Muchos metales que usamos no son puros, sino soluciones sólidas.

El Acero, por ejemplo, es una solución de Carbono disuelto en Hierro.

Impacto: Cambiando ligeramente el porcentaje de Carbono (composición), obtenemos materiales con distinta dureza, elasticidad y resistencia a la corrosión.


Importancia Médica de la Concentración

En medicina, la concentración es vital. Una diferencia incorrecta de concentración entre una solución intravenosa y la sangre puede destruir los glóbulos rojos por ósmosis.

Isotónica

Misma concentración que el interior celular (ej. Suero Salino 0.9%).

Efecto: Equilibrio. La célula mantiene su forma ideal.

Hipertónica

Más concentrada que la célula (ej. Agua de mar).

Efecto: El agua sale de la célula. Se arruga y deshidrata (Crenación).

Hipotónica

Menos concentrada que la célula (ej. Agua destilada).

Efecto: El agua entra a la célula. Se hincha y puede explotar (Hemólisis).


Concentración en la Dosificación de Medicamentos

La concentración de un fármaco (ej. mg/mL en un jarabe) es crítica. Una pequeña variación puede diferenciar entre la cura y un efecto tóxico.

El Margen Terapéutico

Es el rango de concentración en sangre donde el medicamento es eficaz sin ser tóxico.

  • Concentración Subterapéutica: Dosis muy baja. No cura (Ineficaz).
  • Concentración Tóxica: Dosis muy alta. Causa efectos secundarios graves o muerte.
Ineficaz
Dosis Segura (Margen Terapéutico)
Tóxico

Ejemplo Práctico

Un jarabe pediátrico suele tener una concentración de 100 mg/5 mL.

Si por error se usa la versión de adultos (250 mg/5 mL), un niño recibiría 2.5 veces la dosis correcta en la misma cucharada, provocando una sobredosis inmediata.

Video: Introducción a las Soluciones

Infografía Composición

Resumen: Composición de Soluciones

1. Componentes

SOLUTO Menor Proporción Define el nombre
SOLVENTE Mayor Proporción Medio de dispersión
SOLUCIÓN Mezcla Homogénea 1 sola fase

2. Clasificación por Cantidad de Soluto

Diluida

Muy poco soluto.

Concentrada

Cantidad considerable de soluto.

Saturada

Máximo soluto que el solvente puede disolver.

Sobresaturada

Exceso de soluto (inestable).


3. Unidades de Concentración

Unidades Físicas

Unidad Fórmula
% m/m (Masa Soluto / Masa Solución) x 100
% v/v (Vol Soluto / Vol Solución) x 100
% m/v (Masa Soluto / Vol Solución) x 100
ppm mg Soluto / L Solución

Unidades Químicas

Unidad Fórmula Símbolo
Molaridad Moles Soluto / Litros Solución M
Normalidad Equivalentes Soluto / Litros Solución N
Molalidad Moles Soluto / Kilogramos Solvente m

Presentación de la Clase

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