¿Qué se entiende por disolvente?

Un disolvente o solventees una sustancia que permite la dispersión de otra sustancia en esta a nivel molecular o iónico. Es el medio dispersante de la disolución. Normalmente, el disolvente establece el estado físico de la disolución, por lo que se dice que el disolvente es el componente de una disolución que está en el mismo estado físico que la misma. Además, también se podría decir que es la sustancia que disuelve al soluto y que se encuentra en mayor proporción.

Los disolventes forman parte de múltiples aplicaciones: adhesivos, componentes en las pinturas, productos farmaceúticos, para la elaboración de materiales sintéticos, etc.

¿Cuáles son los más usados y por qué?

Los disolventes más utilizados actualmente, son los disolventes orgánicos, que son  compuestos organicos volatiles se utilizan solos o en combinación con otros agentes, sin sufrir ningún cambio químico, para disolver materias primas, productos o materiales residuales, o se utilice como agente de limpieza para disolver la suciedad, o como disolvente, o como medio de dispersión, o como modificador de la viscosidad, o como agente tenso-activo.

¿Cuál es la razón de la preocupación por disminuir su uso?

El uso de estos disolventes, libera a la atmósfera compuestos orgánicos volátiles (COV), que tienen algunos problemas importantes para el entorno. Algunos COV causan la degradación de la capa de ozono como es el caso de 1,1,1-tricloroetano, tetracloruro de carbono, CFC, HCFC. Entre los solventes orgánicos más destacados podemos encontrar metanol, etanol, acetona, cloroformo, tolueno o el xileno, entre otros.

El carácter volátil de los disolventes orgánicos hace que éstos se evaporen rápidamente en el aire, alcanzando concentraciones importantes en espacios confinados. Los riesgos mayores para el ser humano se producen por la absorción de éstos a través de la piel y por inhalación. El contacto directo con la piel permite que el disolvente pase a la sangre, causando efectos inmediatos y a más largo plazo.

Proceso Le Blanc

¿Cuáles son los principales inconvenientes del proceso Le Blanc?


Fue el primer proceso para obtener artificialmente carbonato de sodio (sosa),haciendo reaccionar sal común (HCl)con ácido sulfúrico (H2SO4) para dar sulfato de sodio (Na2SO4)(1), que posteriormente se quema con carbón y piedra caliza para obtener carbonato de sodio (Na2SO4) (2), que por extracción de agua lo podemos separar del sulfuro de calcio (CaS), ya que el primero es soluble y el segundo es insoluble.

(1) H₂SO₄ + NaCl → NaSO₄ + HCl
(2) Na₂SO₄ + 2C + CaCO₃ → Na2CO₃ + CaS + 2CO₂

Durante muchos años el proceso Leblanc sólo obtuvo un producto útil, la sosa o carbonato de sodio, y dos residuos contaminantes, ácido clorhídrico (HCl)y sulfuro de calcio(CaS), que daba grandes problemas de contaminación medioambiental, y que a la larga condenó este proceso.

INCONVENIENTES

¿Cuáles son los principales inconvenientes del proceso Le Blanc?

Durante muchos años el proceso Leblanc sólo obtuvo un producto útil, la sosa o carbonato de sodio, y dos residuos contaminantes letales como el  ácido clorhídrico (HCl) y sulfuro de calcio (CaS), que producían  humos  tan densos que  la visibilidad en el entorno de la planta era , además el acido clorhídrico es un acido venenoso y sensible para los animales y seres humanos mas específicamente en las mucosas y afecta en gran parte al sistema respiratorio, el otro compuesto el sulfuro de Calcio también se convertía en un problema pues es un compuesto mortal  que su consumo en cierta cantidad trae serios problemas para el organismo y en animales jóvenes una dosis  de esta no permitida podría causar la muerte, con respecto al medio ambiente  generaba grandes problemas de contaminación , y  resultó ser un desastre ambiental ya que trajo consigo problemas como los gases ácidos liberados en el ambiente, la devastación de tierras de cultivo y bosques y el envenenamiento de obreros  que a la larga condenó este proceso.

Las plantas de proceso Leblanc son muy dañinas para el medio ambiente local. El proceso de generación de torta de sal de sal y ácido sulfúrico liberado ácido clorhídrico gaseoso, y como este ácido era industrialmente inútil en el siglo XIX, era simplemente liberado a la atmósfera. Además, se producía un residuo sólido insoluble y maloliente. Por cada 8 toneladas de carbonato de sodio, el proceso de producción de 5,5 toneladas de cloruro de hidrógeno y 7 toneladas de residuos de sulfuro de calcio. Estos residuos sólidos (conocido como galligu) no tenían ningún valor económico. Se apilaba en montones y se esparcía en los campos cercanos a las fábricas de álcali, donde liberaban sulfuro de hidrógeno, un gas tóxico responsable del olor a huevos podrido.

El proceso químico de Leblanc sobrevivió  y prospero en décadas posteriores; la demanda de sosa para lavar creció de manera incontrolada y si bien la única manera fiable y económica de obtenerla a gran escala era mediante dicho procedimiento.

* Obtención de dos residuos contaminantes acido clorhídrico y sulfuro de calcio.

* Sulfuro de hidrogeno.


* El gas de estas fábricas es de tal naturaleza nociva, como a todo deterioro dentro de su influencia, y es por igual funesta para la salud y la propiedad.

* Gran consumo de energía en la etapa de fusión


* Proceso batch, que utiliza mucha mano de obra


* Liberación de HCl a la atmósfera.



La sosa o carbonato de sodico, es una sal soluble en agua, cuya disolucion se puede recuperar mediante cristalizacion en forma de decahifrato(Na2co3.10h20), especie cuyos cristales son muy transparentes conocdia como cristal de sosa o sosa de lavar, y que presenta una solubilidad en agua superior a la de sal anhidra(na2co3) o ceniza de sosa; la cual puede obtener a su vez por calcinacion del decahidrato.
(Na2C3) es la sustancia alcalina mas comun, se conoce y utiliza desde la antiguedad.

Procesos de elaboración de Celulosa y Papel

                    - Blanqueo de celulosa

Procesos de elaboración de Artículos de Limpieza

              - Materia prima para fabricación de jabones y detergentes

              - Preparación de soluciones desinfectantes y lavadoras

Procesos de Tratamiento de Aguas

             - Ajuste de pH en tratamientos de aguas residuales, industriales y potables

             - Regeneración de resinas de intercambio iónico

Procesos Químicos

             - Obtención de hipoclorito de sodio

             - Obtención de yodo

             - Elaboración de sulfatos, sulfitos y fosfatos  de uso industrial

             - Elaboración de hidróxidos metálicos

¿Por qué el proceso Solvay es uno de los procesos considerado verde?

 Por cumplir con principios de la química verde

 Evitar los residuos (insumos no empleados, fluidos reactivos gastados)

La ruta de reacción no genera o consume ácido alguno pero mediante ella se obtiene un derivado útil, el CaCl2. Además, comparado con el proceso de leblanc mientras que  leblanc funcionaba mediante lotes, el de solvay era continuo.

Usar y generar substancias que posean poca o ninguna toxicidad

La piedra caliza (CaCO₃) se descompone en cal (CaO), y la cal reacciona co agua para formar “lechada de cal”, Ca(OH)₂ Haciendo pasar amoníaco y dióxido de carbono (en estado gaseoso los dos) por una solución saturada de cloruro de sodio se forma carbonato ácido de sodio y cloruro de amonio(ambos solubles en agua):

NaCl + NH₃ + CO₂ + H₂O --> NaHCO₃ + NH₄Cl

El carbonato ácido de sodio se separa de la solución por filtración y se transforma en carbonato de sodio por calcinación:

2 NaHCO₃ --> Na₂CO₃ + H₂O + CO₂­

El cloruro de amonio obtenido se hace reaccionar con hidróxido de calcio y se recupera amoníaco:

2 NH₄Cl + Ca (OH)₂ --> 2 NH₃­ + 2 H₂O + CaCl₂

El óxido de calcio se produce en la misma fábrica por calcinación de carbonato de calcio (piedra caliza) y así se produce el dióxido de carbono necesario en la primera reacción:

CaCO₃ --> CaO + CO₂­

En estos dos ejemplos en el que el proceso solvay cumple con principios de la química verde nos damos cuenta que este proceso siempre cumple con el cuidado de la naturaleza  razon principal para considerar a dicho proceso como verde.

Principios verdes que se estan utilizando

• Evitar los residuos (insumos no empleados, fluidos reactivos gastados)
• Usar y generar substancias que posean poca o ninguna toxicidad
• Vigilancia y control "desde dentro del proceso" para evitar la formación de sustancias peligrosas

Usar y generar substancias que posean poca o ninguna toxicidad 

LOS REACTORES:



Los reactores industriales son de diversos materiales, pero son comunes los fabricados con acero inoxidable, aleaciones de hierro y titanio, níquel o acero revestido de níquel y últimamente los materiales poliméricos se han vuelto importantes en la lucha contra la corrosión. La estequiometria a utilizar y la transmisión de calor son también son factores importantes en el diseño de un reactor. Otro aspecto a considerar es el control de los procesos, esto es la instrumentación; se requieren instrumentos registradores y controladores, normalmente se usan dos tipos de instrumentos; analógicos y digitales.El Fe y sus aleaciones ocupa el primer lugar en cuanto a uso comercial se refiere. El aluminio ocupa el segundo lugar después del Fe.
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Deduzca cuál sería un buen material para el reactor y porque?

Cuando un elemento químico reductor cede electrones al medio, se convierte en un elemento oxidado.

 

Se debe tener en cuenta que en realidad una oxidación o una reducción es un proceso por el cual cambia el estado de oxidación de un compuesto. Este cambio no significa necesariamente un intercambio de electrones. Suponer esto -que es un error común- implica que todos los compuestos formados mediante un proceso redox son iónicos, puesto que es en éstos compuestos donde sí se da un enlace iónico, producto de la transferencia de electrones.

El aluminio se degrada u oxida menos que el hierro porque este metal tiene un potencial de oxidación muy pobre o mejor un potencial de reducción elevado. Esto  quiere decir que al tener un potencial de oxidación pobre, el metal no tiende a perder electrones.

MODELO DEL MAR DE ELECTRONES:
Los átomos metálicos tienen facilidad para perder sus electrones,se convierten en iones positivos y se ordenan formando una red donde los electrones nadan libremente.
Este modelo explica la maleabilidad, ductibilidad y conducción térmica y eléctrica.
Al someter al metal a presión externa, los cationes pueden "resbalar" unos sobre otros, debido a la capa de electrones que los separa. El metal se deforma pero no se rompe, a diferencia de los cristales iónicos. .
Entonces el hierro sera mas maleable ya que tiene mas electrones que el aluminio.

 

 

 

 

Integrantes:
Andrea Fuentes
Sandra Paredes
Romina Castañeda
Kelly Oliveri

LA QUÍMICA VERDE

La química ha sido y es una fuente de bienestar y comodidad para el ser humano. De alguna manera, al dar origen a los diversos productos que cada día nos simplifican y hacen más agradable la vida, se ha ganado buena parte del crédito por el mejoramiento del nivel de vida que actualmente disfrutamos.

¿Qué es la química verde?

Se trata de una filosofía que consiste en el esfuerzo colectivo para reducir al mínimo, o de ser posible eliminar por completo la contaminación desde su inicio: mediante el uso de procesos “limpios”, evitando al máximo el desperdicio o uso indiscriminado de materias primas no renovables, así como el empleo de materiales peligrosos o contaminantes en la elaboración de productos químicos “limpios”, que no atenten contra la salud o el ambiente.

Los medios que utiliza la química verde se centran en la disminución o la eliminación del uso de productos químicos tóxicos y el reciclaje de los desechos producidos por el avance tecnológico, de una manera creativa de tal forma que se consiga un mínimo impacto a los seres humanos y al medio ambiente, sin sacrificar el avance científico y tecnológico. Existen además de la química verde otros medios paraprevenir la generación de contaminantes, como los controles de ingeniería, el control de inventarios y la optimización de procesos.

12 Principios de la Química verde

N°	PRINCIPIO	CONCEPTO
1	Prevención de residuos	Prevenir la generación de un residuo es mucho mejor que tratarlo cuando ya se produjo.
2	Economía de los átomos	Diseñar reacciones en que la mayoría o todos los átomos con los que se empiezan terminan en el producto y no en los productos secundarios de desecho (residuos).
3	Síntesis químicas menos peligrosas	Siempre que sea posible, emplear síntesis que utilicen y generen sustancias no toxicas para la salud humana y para el medio ambiente.
4	Diseño de productos químicos seguros	Identificar las reacciones que no precisan sustancias iniciadoras peligrosas para fabricar el producto deseado.
5	Empleo de disolventes seguros	Tratar de reducir o evitar el uso de sustancias auxiliares siempre que sea posible o emplear sustancias inocuas en caso de que sean necesarias.
6	Disminución del consumo de energía	Trabajar a temperatura ambiente siempre que sea posible.
7	Empleo de materias primas provenientes de recursos renovables	Con la finalidad de “no agotar” los recursos no renovables existentes, es necesario utilizar recursos renovables cuidando su taza de renovabilidad.
8	Reducción de productos derivados	Minimizar o evitar la derivación innecesaria de reacciones.
9	Uso de procesos catalíticos homogéneos y heterogéneos	Emplear catalizadores para conseguir velocidades de reacción superiores a las obtenidas en condiciones estequiometricas, mejorando el aprovechamiento de la materia y de la energía.
10	Diseño para la degradación	Los productos químicos deben diseñarse para que tras cumplir con su función puedan ser degradados en productos inocuos que no persistan en el medio ambiente.
11	Análisis de contaminantes en tiempo real	Emplear metodologías analíticas en tiempo real que permitan la monitorización y control previo del proceso en la formación de sustancias peligrosas.
12	Minimización de riesgos de accidentes químicos	Tratar de emplear adecuadamente las sustancias químicas, minimizando el potencial de accidentes incluyendo escapes, explosiones o fuego.

Elementos que se encuentran como tales en la naturaleza

* El Oxígeno; emitido por las plantas a través de la fotosíntesis.

* El Magnesio; se encuentra en verduras y hojas verdes.

* El Carbono; se encuentra en los diamantes. * El Aluminio; se encuentra en muchos silicatos.

* El Hierro; se encuentra en carnes magras, legumbres y mariscos.

* El Calcio; se encuentra en la leche, legumbres y verduras.

* El Sodio; se encuentra en la sal marina (en el océano se encuentra en forma iónica).

* El Potasio; que se encuentra en plátanos, verduras, papas, leche y carnes.

* El Flúor; se encuentra en el té.

* El Cromo; se encuentra en legumbre, cereales, vísceras, grasas, carnes.

* El Azufre; se encuentra en pescados, aves de corral y carnes.

* El Cinc; se encuentra en los huevos, verduras de hojas verdes y legumbres.

La  razón de que los átomos se unan, es la mayor estabilidad energética que adquiere el sistema de átomos  al unirse: cuanto menor es  el contenido en energía de un sistema, mayor estabilidad tiene.

No todos los átomos tienden a unirse, los gases nobles están constituidos por átomos individuales.

Los átomos se unen para conseguir disminuir su energía y así ser más estables. Cuando esto ocurre se originan uniones a las que llamamos enlaces; entonces se forman sustancias constituidas por moléculas o estructuras cristalinas elementales, en las que se hallan presentes varios átomos.

Los átomos de un elemento se pueden unir consigo mismos o con átomos de otros elementos, de manera que la naturaleza del enlace depende del tipo de elementos que se unen.

EL CURIOSITY:

La Mars Science Laboratory ,conocida como Curiosity del inglés Curiosidad, es una misión espacial que incluye un astromóvil de exploración marciana dirigida por la NASA. Programada en un principio para ser lanzada el 8 de octubre de 2009 y efectuar un descenso de precisión sobre la superficie del planeta en 2010 entre los meses de julio y septiembre.Fue lanzado el 26 de noviembre de 2011 a las 10:02 am EST, y aterrizó en Marte exitosamente en el Cráter Gale el 6 de agosto de 2012 aproximadamente a las 05:31 enviando sus primeras imágenes a la Tierra .

Una vez en el planeta, el rover tomó fotos para probar que amartizó con éxito. En el transcurso de su misión tomará docenas de muestras de suelo y polvo rocoso marciano para su análisis. La duración de la misión será de 1 año marciano (1,88 años terrestres).

El MSL tiene cuatro objetivos: Determinar si existió vida alguna vez en Marte, caracterizar el clima de Marte, determinar su geología y prepararse para la exploración humana de Marte. Para estas conclusiones debe seguir estos  8 cometidos:

Evaluación de los procesos biológicos:

• 1º Determinar la naturaleza y clasificación de los componentes orgánicos del carbono.

• 2º Hacer un inventario de los principales componentes que permiten la vida: carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo y azufre.

• 3º Identificar las características que representan los efectos de los procesos biológicos.

Objetivos geológicos y geoquímicos:

• 4º Investigar la composición química, isotópica y mineral de la superficie marciana.

• 5º Interpretar el proceso de formación y erosión de las rocas y del suelo.

Evaluación de los procesos planetarios:

• 6º Evaluar la escala de tiempo de los procesos de evolución atmosféricos.

• 7º Determinar el estado presente, los ciclos y distribución del agua y del dióxido de carbono.

Evaluación de la radiación en superficie:

• 8º Caracterizar el espectro de radiación de la superficie, incluyendo radiación cósmica, erupciones solares y neutrones secundarios

Conclusiones:

Este robot (curiosity) nos va a permitir saber las condiciones de vida en el planeta Marte, las condiciones de suelo y los elementos principales ; por eso es importante la química para poder saber los elementos adecuados según sus propiedades físicas o químicas y saber su uso en la vida diaria.