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¿Sabías que… existe un tipo de hielo que quema?

La curiosidad científica que nadie espera: el hielo que arde como si fuera fuego

Cuando pensamos en hielo, imaginamos frío, agua congelada y temperaturas bajo cero. Pero en el universo de la química existe un tipo de hielo tan extraño que puede prenderse en llamas. Sí, un hielo que arde.
Este fenómeno sorprendente ocurre gracias a una estructura molecular muy particular que atrapa gas inflamable dentro de un sólido helado.

El hielo que arde: hidrato de metano

El hidrato de metano, también llamado hielo de fuego, es un sólido cristalino donde moléculas de agua forman una jaula que encierra moléculas de metano (CH₄).

¿Por qué arde?

Porque el metano atrapado es un gas altamente inflamable.
Cuando acercas una llama:

  • El hielo comienza a derretirse
  • El metano se libera
  • Y ¡se enciende!

El resultado es una escena surreal: una llama azul bailando sobre un cubo de hielo que sigue sólido por dentro.

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Ejercicio de entalpía: la combustión del metano

Las reacciones químicas no solo transforman la materia, también liberan o absorben energía. En este ejercicio calcularemos el cambio de entalpía (ΔH) en la combustión del metano, un ejemplo clásico de reacción exotérmica.

Enunciado
  • Calcular ΔH de la combustión del metano:

CH4 + 2O2 →CO2 + 2H2O(l)

Datos típicos de entalpías de formación

  • CH₄(g): ΔHºf ≈ -74,8 kJ/mol
  • O₂(g): ΔHºf ≈ 0 kJ/mol
  • CO₂(g): ΔHºf ≈ -393,5 kJ/mol
  • H₂O(l): ΔHºf ≈ -285,8 kJ/mol
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Enlace Covalente

Enlace covalente
Imagen by: wirdou.com

Es la fuerza que permite la unión entre dos átomos mediante la compartición de un electrón por átomo. A su vez los enlaces covalentes se dividen en enlace covalente polar y apolar.

Los enlaces covalentes polares son aquellos en donde la diferencia de electronegatividad de los átomos que lo forman va desde 0 hasta 1.7 (sin considerar el 0). Presentan un momento dipolar distinto a cero, además de ser solubles en agua y otros solventes polares.

Por su parte, los compuestos que se originan por medio de enlaces covalentes apolares, no exhiben momento dipolar y la diferencia de electronegatividad es igual a cero. Este tipo de compuesto presenta simetría y son solubles en solventes apolares, como por ejemplo el hexano.Leer más…«Enlace Covalente»

HIBRIDACIÓN sp3

Para compartir los electrones y así alcanzar un enlace covalente, se genera una superposición de átomos a través de sus orbitales; en el caso de la formación de enlaces con varios elementos, tiene lugar un reordenamiento espacial de los mismos, llamado hibridación. Este proceso es similar a cuando mezclamos, por ejemplo, 1 litro de esmalte blanco con 1 litro de esmalte negro, de la cual obtendremos 2 litros de esmalte de color gris. El color gris posee características de los colores originales, y la cantidad obtenida es igual a la cantidad inicial.

Por tal razón, se dice que la hibridación es un proceso de mezclado de orbitales atómicos diferentes, para producir el mismo número pero de orbitales idénticos entre sí denominados moleculares.Leer más…«HIBRIDACIÓN sp3»

Promoción Electrónica

Durante el proceso de formación de un enlace químico, puede suceder que los electrones que se requieren para la obtención de dicho enlace, se hallen constituyendo parejas dentro de los orbitales del elemento al cual corresponden; no obstante, estos pueden desenlazarse y por consiguiente, cambiar de lugar con una cantidad pequeña de absorción de energía, y así de otra manera, se produce la formación de los enlaces necesarios. A dicho proceso se le llama promoción electrónica, que no es más que el paso de un electrón que se halla apareado (emparejado) en un orbital, hacia el orbital más cercano que se encuentre vacío.

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Isomería: Isomería de cadena

La isomería es una propiedad bastante habitual en la química orgánica y se observa en compuestos que poseen igual composición química, cualitativa y cuantitativa pero muestran propiedades diferentes. Dicha diferencia en las propiedades es muy sutil, pero en ocasiones se acentúa de forma considerable.

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