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.
- 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.
- 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.
- PEM es el mapa de potencial electrostático.
- Cargas parciales, para ver el valor de la carga relativa positiva o negativa 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.
- Botón 2D, cuando escoge el botón 2D, la aplicación tiene su propio menú y quedan inhabilitados todos los botones 3D.
Soluciones
¡Atención!
Una solución es una mezcla homogénea de dos o más sustancias. Se forma cuando un gas, un líquido o un sólido se disuelve en otro líquido, otro gas u otro sólido..
El término homogéneo significa que en la solución se distingue una sola fase. Por ejemplo, cuando se disuelve azúcar en agua, aún bajo el microscopio no se observan las partículas de azúcar. Únicamente es observable la fase líquida.
Partes de una solución
En una solución se distinguen dos partes: el disolvente y el soluto. El disolvente es la porción más abundante; en ella se disuelve el soluto, presente en menor proporción. Así, en una solución salina al 2%, la sal es el soluto y el agua es el disolvente.
Solubilidad
Algunos experimentos con agua, azúcar, aceite de cocina y alcohol isopropílico ilustran algunos conceptos importantes asociados con la formación de soluciones. Imagínese tener tres vasos, cada uno con 100 ml (100 g) de agua pura.
Si comienza agregando pequeñas cantidades de las otras tres sustancias a los vasos. Las mezclas se agitan bien y entonces se obtienen los resultados que se muestran en la Figura 1A. El azúcar y el alcohol forman mezclas homogéneas (soluciones) con el agua, mientras que el aceite forma una mezcla de dos capas (heterogénea). Las sustancias solubles como el azúcar y alcohol se disuelven completamente en ell solvente y formas soluciones. las sustancias insolubles no se disuelven en el solvente. El término inmiscible es utilizado para describir un soluto líquido que no se disuelve en un solvente líquido.
Figura 1A
Se continúa el experimento agregando más azúcar, alcohol, y aceito a las muestras de agua. Esto nos lleva a la situación que se muestra en la figura 1B. Sin importar la cantidad de alcohol que se agregue, se forma una solución. De hecho, se podrían realizar otros experimentos y demostrarían que el agua y el alcohol isopropílico son completamente solubles y que se mezclarán en cualquier proporción. El azúcar se comporta diferentemente. Acerca de 204 g se pueden disolver en 100 mL de agua (a 20°C), pero cualquier cantidad adicional de azúcar simplemente se va al fondo del recipiente y permanece sin disolverse. Así, el azúcar tiene una solubilidad en agua de 204 g/100 g H2O. El término solubilidad se refiere a la máxima cantidad de soluto que puede disolverse en una cantidad de disolvente a temperatura específica. Con la mezcla aceite-agua, cualquier cantidad adicional de aceite simplemente flota en la superficie de agua.
Figura 1B
En la Tabla 1 se muestra la solubilidad de varios solutos en agua. El hecho de utilizar unidades específicas, como gramos de soluto por 100 gramos de agua, hace posible comparar las solubilidades con presición. Sin embargo, tal presición es frecuentemente innecesaria, cuando este es el caso, se utilizan los términos definidos en la Tabla 2.
Tabla 1.
Ejemplos de solubilidades de solutos en agua (O°C)
| Nombre del Soluto | Fórmula | Solubilidad (g de soluto/100 g H2O |
|---|---|---|
| Cloruro de amonio | NH4Cl | 29.7 |
| Nitrato de amonio | NH4NO3 | 118.3 |
| Fosfato dihidrogenado de amonio | NH4H2PO4 | 22.7 |
| Sulfato de amonio | (NH4)2SO4 | 70.6 |
| Carbonato de calcio | CaCO3 | 0.0012 |
| Cloruro de calcio | CaCl2 | 53.3 |
| Sulfato de calcio | CaCO3 | 0.23 |
| Carbonato de potasio | CaCO3 | 101 |
| Bicarbonato de sodio | NaHCO3 | 6.9 |
| Bromuro de sodio | NaBr | 111 |
| Carbonato de sodio | Na2CO3 | 7.1 |
| Cloruro de sodio | NaCl | 35.7 |
| Yoduro de sodio | NaI | 144.6 |
| Ácido ascórbico | C6H8O6 | 33 |
| Alcohol etílico | C2H5OH | ∞ (Soluble en todas proporciones) |
| Etilenglicol | C2H4(OH)2 | ∞ (Soluble en todas proporciones) |
| Glicerina | C2H5(OH)3 | ∞ (Soluble en todas proporciones) |
| Sacarosa (azúcar de mesa) | C12H22O11 | 179.2 |
Tabla 2
Términos aproximados de solubilidad
| Solubilidad (g de soluto/100 g H2O) | Término de solubilidad |
|---|---|
| Menos de 0.1 | Insoluble |
| 0.1 - 1 | Ligeramente soluble |
| 1 - 10 | Soluble |
| Más de 10 | Muy soluble |
¡Atención!
El solvente es el compuesto presente en mayor cantidad.
Una solución en la que se ha disulto la máxima cantidad de soluto en una cantidad de solvente se llama solución saturada. La solución final de azúcar descrita en el experimento anterior, (204 g en 100 g de H2O) es una solución saturada.
Soluciones en las que la cantidad de soluto disuelto es mayor que la solubilidad del soluto se llaman soluciones sobresaturadas. Las soluciones sobresaturadas generalmente se preparan formando una solución casi saturada a una alta temperatura y luego enfriando la solución a una temperatura más baja a la cual su solubilidad es menor. Tales soluciones no son estables. La adición de una pequeña cantidad de soluto sólido (o incluso una pequeña partícula de polvo) provocará que el exceso de soluto cristalice hasta que la solución vuelva a estar saturada (Figura 2). A continuación se puede observar la dependencia de la solubilidad del soluto con la temperatura (figura 3).
Figura 2. Solubilidad de varios compuestos iónicos en agua en función de la temperatura.
Figura 3. La cristalización convierte una solución sobresaturada en una solución saturada.
Mientras que la solubilidad de la mayoría de líquidos y sólidos en agua aumenta con la temperatura, la solubilidad de la mayoría de gases disminuye conforme aumenta la temperatura. Esto se demuestra fácilmente abriendo una bebida carbonatada caliente y otra fría. La solubilidad de los solutos gaseosos también se ve influenciada por la presión, el efecto de la presión sobre un líquido o sólido es mínimo. Se ha encontrado que la solubilidad de muchos gases es directamente proporcional a la presión del gas sobre la solución a temperatura constante. Así, si la presión se duplica, la solubilidad también se duplica.
