El óxido de manganeso o dióxido de manganeso (fórmula química: MnO2), es un óxido covalente del manganeso. Conocido como pirolusita, es el óxido más importante del manganeso, pero no el más estable. Se utiliza en pinturas y barnices para pintar cristales y cerámica. Y en la obtención de cloro, yodo y como despolarizador en pilas secas.
Reacciona con el peróxido de hidrógeno y lo descompone:
2H2O2 + MnO2 --> 2H2O + MnO2 + O2
Aquí el óxido de manganeso (IV) actúa como catalizador.
PEROXIDO DE HIDROGENO.
peróxido de hidrógeno (H2O2), también conocido como agua oxigenada o dioxidano, es un compuesto químico con características de un líquido altamente polar, fuertemente enlazado con el hidrógeno tal como el agua, que por lo general se presenta como un líquido ligeramente más viscoso que éste. Es conocido por ser un poderoso oxidante.
A temperatura ambiente es un líquido incoloro con sabor amargo. Pequeñas cantidades de peróxido de hidrógeno gaseoso se encuentran naturalmente en el aire. El peróxido de hidrógeno es inestable y se descompone lentamente en oxígeno y agua con liberación de calor. Su velocidad de descomposición puede aumentar mucho en presencia de catalizadores. Aunque no es inflamable, es un agente oxidante potente que puede causar combustión espontánea cuando entra en contacto con materia orgánica o algunos metales, como el cobre, la plata o el bronce.
El peróxido de hidrógeno se encuentra en bajas concentraciones (3 a 9%) en muchos productos domésticos para usos medicinales y como blanqueador de vestimentas y el cabello. En la industria, el peróxido de hidrógeno se usa en concentraciones más altas para blanquear telas y pasta de papel, y al 90% como componente de combustibles para cohetes y para fabricar espuma de caucho y sustancias químicas orgánicas. En otras áreas, como en la investigación, se utiliza para medir la actividad de algunas enzimas, como la catalasa.
Propiedades fisicoquímicas
El peróxido de hidrógeno puro (H2O2) es un líquido denso y claro, con una densidad de 1,47 g/cm3 a 0 °C. El punto de fusión es de –0,4 °C, y su punto de ebullición normal es de 150 °C.Obtención
Antiguamente el agua oxígenada era preparada por electrolisis de una solución acuosa de ácido sulfúrico o acido de bisulfato de amonio (NH4HSO4), seguida por la hidrólisis del peroxodisulfato (SO4)2). En la actualidad el peróxido de hidrógeno se obtiene casi exclusivamente por la autoxidación de un 2-alcol-antrahidroquinona (o 2-alco-9-10-dihidroxiantraceno) al correspondiente 2-alco antraquinona en un proceso llamado 'proceso antraquinona.En 1994, la producción mundial de H2O2 fue de 1,9 millones de toneladas y creció hasta 2,2 millones en 2006, la mayor parte con una concentración del 70% o menos. En ese año el kilogramo de peróxido de hidrógeno se vendía a 1,5$.
Aplicaciones
Industriales
El peróxido de hidrógeno tiene muchos usos industriales, como el blanqueo de la pulpa de papel, blanqueo de algodón, blanqueo de telas y en general cada día se usa más como sustituto del cloro.En la industria alimenticia se usa mucho para blanquear quesos, pollos, carnes, huesos, y también se usa en el proceso para la elaboración de aceites vegetales.
En la industria química se usa como reactivo, y es muy importante en la elaboración de fármacos. Se está usando también para blanqueos dentales.
Otros usos domésticos
- Acuarios (desinfección): el peróxido de hidrógeno (de 10 volúmenes) puede ser usado en los acuarios de peces tropicales para combatir a la Cyanobacteria, la cual muere en un plazo inferior a las 12 horas desde su aplicación incorporando 15 ml/100 L de agua.
- Acuarios (transporte de peces):
Si se desea transportar peces utilizando oxígeno puro embotellado en cilindros de gas se requiere de un gran desembolso de capital para la compra de tanques y otros equipos especializados. Un método práctico para el uso de peróxido de hidrógeno (agua oxigenada) en el transporte de alevines ha sido desarrollado por N. Innes Taylor y L.G Ross en el Instituto de Acuicultura de la Universidad de Stirling, Stirling FK9 4LA (Gran Bretaña). En éste método, el peróxido de hidrógeno se descompone y produce oxígeno y agua. Por lo común, el peróxido de hidrógeno se encuentra disponible en farmacias en la mayoría de los países. Aunque costoso, no se requiere de un desembolso grande de capital si cantidades pequeñas de peces van a ser transportadas. A continuación se describe éste sistema.
- Sumerja una bolsa plástica de 2 - litros de capacidad (26 centímetros x 26 centímetros) varias veces en agua limpia hasta humedecerla. Luego, sacúdala para remover el exceso de agua.
- Coloque en la bolsa 1 gramo de hígado de pescado.
- Aplaste el hígado con la mano.
- Agregue 40 mililitros de peróxido de hidrógeno con una concentración de 6% peso en volumen.
- Expulse todo el aire de la bolsa y sellela con una banda de caucho.
- Agite la bolsa para facilitar la liberación del oxígeno. La bolsa tiene que llenarse con oxígeno en aproximadamente 5 minutos.
- La bolsa de oxígeno es exprimida y el oxígeno producido es conducido a través de un tubo plástico hasta la bolsa de transporte conteniendo agua y peces. Evite exprimirla fuertemente para no forzar el líquido a la bolsa de transporte.
- Decoloración del cabello y del vello. La desventaja es que, al realizarse esto, se produce un maltrato del cuero cabelludo, y en algunos casos se debilita causando una ligera alopecia temporal.
- Limpieza y quitamanchas.
DIOXIDO DE CARBONO
El dióxido de carbono, también denominado óxido de carbono (IV), gas carbónico y anhídrido carbónico (los dos últimos cada vez más en desuso), es un gas cuyas moléculas están compuestas por dos átomos de oxígeno y uno de carbono. Su fórmula química es CO2.
Su representación por estructura de Lewis es: O=C=O. Es una molécula lineal y no polar, a pesar de tener enlaces polares. Esto se debe a que, dada la hibridación del carbono, la molécula posee una geometría lineal y simétrica.
Usos
Se utiliza como agente extintor eliminando el oxígeno para el fuego.En la industria alimentaria, se utiliza en bebidas carbonatadas para darles efervescencia.
También se puede utilizar como ácido inocuo o poco contaminante. La acidez puede ayudar a cuajar lácteos de una forma más rápida y por tanto barata, sin añadir ningún sabor, y en la industria se puede utilizar para neutralizar residuos alcalinos sin añadir otro ácido más contaminante como el sulfúrico.
En agricultura, se puede utilizar como abonado. Aunque las plantas no pueden absorberlo por las raíces, se puede añadir para bajar el pH, evitar los depósitos de cal y hacer más disponibles algunos nutrientes del suelo.
También en refrigeración se utiliza como una clase de líquido refrigerante en máquinas frigoríficas o congelado como hielo seco. Este mismo compuesto se usa para crear niebla artificial y apariencia de hervor en agua en efectos especiales en el cine y los espectáculos.
Otro uso que está incrementándose es como agente extractor cuando se encuentra en condiciones supercríticas, dada su escasa o nula presencia de residuos en los extractos. Este uso actualmente se reduce a la obtención de alcaloides como la cafeína y determinados pigmentos, pero una pequeña revisión por revistas científicas puede dar una visión del enorme potencial que este agente de extracción presenta, ya que permite realizar extracciones en medios anóxidos, lo que permite obtener productos de alto potencial antioxidante.
Es utilizado también como material activo para generar luz coherente (Láser de CO 2 ).
Junto con el agua, es el disolvente más empleado en procesos con fluidos supercríticos.
HIDROXIDO DE SODIO
El hidróxido de sodio (NaOH) o hidróxido sódico, también conocido como sosa cáustica o soda cáustica, es un hidróxido cáustico usado en la industria (principalmente como una base química) en la fabricación de papel, tejidos, y detergentes. Además es usado en la Industria Petrolera en la elaboración de Lodos de Perforación base Agua.
A temperatura ambiente, el hidróxido de sodio es un sólido blanco cristalino sin olor que absorbe humedad del aire (higroscópico). Es una sustancia manufacturada. Cuando se disuelve en agua o se neutraliza con un ácido libera una gran cantidad de calor que puede ser suficiente como para encender materiales combustibles. El hidróxido de sodio es muy corrosivo. Generalmente se usa en forma sólida o como una solución de 50%.
El hidróxido de sodio se usa para fabricar jabones, crayón, papel, explosivos, pinturas y productos de petróleo. También se usa en el procesamiento de textiles de algodón, lavandería y blanqueado, revestimiento de óxidos, galvanoplastia y extracción electrolítica. Se encuentra comúnmente en limpiadores de desagües y hornos.
El hidróxido de sodio, en su mayoría, se fabrica por el método de caustificación, es decir, juntando otro hidróxido con un compuesto de sodio:
- Ca(OH)2 (aq) + Na2CO3 (aq) → 2 NaOH (aq) + CaCO3 (s)
Aunque modernamente se fabrica por electrólisis de una solución acuosa de cloruro sódico o salmuera. Es un subproducto que resulta del proceso que se utiliza para producir cloro.
Ánodo: 2Cl- → Cl2 (gas) + 2e-
Cátodo: 2H2O + 2e- → H2 + 2OH-
Al ir progresando la electrólisis se van perdiendo los cloruros siendo sustituidos por iones hidróxido, que combinados con los cationes sodio presentes en la disolución forman el hidróxido sódico. Los cationes sodio no se reducen a sodio metálico debido a su bajísimo potencial.
Se utiliza una solución de una pequeña porción de sosa diluida en agua en el método tradicional para producir margarina común, una pretzel y también es usado para elaborar el lutefisk, comida tradicional de los países nórdicos a base de pescado.
Además este producto se usa como desatascador de cañerías.
HIDROXIDO DE POTASIO
El hidróxido de potasio (también conocido como potasa cáustica) es un compuesto químico inorgánico de fórmula KOH, tanto él como el hidróxido de sodio (NaOH), son bases fuertes de uso común. Tiene muchos usos tanto industriales como comerciales. La mayoría de las aplicaciones explotan su reactividad con ácidos y su corrosividad natural. Se estiman en 700 000 a 800 000 toneladas la producción de hidróxido de potasio en 2005 (del NaOH se producen unas cien veces más)
Propiedades y Estructura
El KOH es higroscópico absorbiendo agua de la atmósfera, por lo que termina disolviéndose al aire libre. Por ello, el hidróxido de potasio contiene cantidades variables de agua (así como carbonatos, ver debajo). Su disolución en agua es altamente exotérmica, con lo que la temperatura de la disolución aumenta, llegando incluso, a veces, al punto de ebullición. Su masa molecular es de 56 (u)Jabón
El KOH es especialmente significativo por ser el precursor de la mayoría de jabones suaves y líquidos, así como por estar presente en numerosos compuestos químicos que contienen potasio.La saponificación de grasas con KOH se utiliza para preparar los correspondientes "jabones de potasio", que son más suaves que los jabones derivados del hidróxido de sodio. Debido a su suavidad y mayor solubilidad, los jabones de potasio necesitan menos agua para licuificarse, y por tanto pueden contener mayor cantidad de agente limpiador que los jabones licuificados basados en sodio.
METANOL
El compuesto químico metanol, también conocido como alcohol metílico o alcohol de madera, es el alcohol más sencillo. A temperatura ambiente se presenta como un líquido ligero (de baja densidad), incoloro, inflamable y tóxico que se emplea como anticongelante, disolvente y combustible. Su fórmula química es CH3OH.
Historia
En el proceso de embalsamamiento, los antiguos egipcios utilizaron una mezcla de sustancias, incluyendo metanol, el que obtenían mediante la pirólisis de la madera. Sin embargo, en 1661 Robert Boyle, aisló el metanol puro, cuando lo produjo a través de la destilación de madera de boj. Más tarde llegó a ser conocido como el espíritu piroxílico. En 1834, los químicos franceses Jean-Baptiste Dumas y Eugene Peligot determinaron su composición elemental.Ellos también introdujeron la palabra metileno en la química orgánica, formada a partir de la palabra griega methy= "vino" + hȳlē = madera (grupo de árboles). La intención era que significara "alcohol preparado a partir de madera", pero tiene errores de lengua griega: se usa mal la palabra "madera", y un orden erroneo de las palabras debido a la influencia del idioma francés. El término "metilo" fue creado alrededor de 1840 por abreviatura de metileno, y después fue utilizado para describir "el alcohol metílico." Frase que la Conferencia Internacional sobre Nomenclatura Química redujo a "metanol" en 1892.
Precauciones
En concentraciones elevadas el metanol puede causar dolor de cabeza, mareo, náuseas, vómitos y muerte (la ingestión de 20g a 150g se trata de una dosis mortal ). Una exposición aguda puede causar ceguera o pérdida de la visión, ya que puede dañar seriamente el nervio óptico (neuropatía óptica). Una exposición crónica puede ser causa de daños al hígado o de cirrosis. La dosis tóxica mínima de metanol para los humanos es de 100mg por kilogramo de masa corpóre .El metanol, a pesar de su toxicidad, es muy importante en la fabricación de medicinas.
Usos
El metanol tiene varios usos. Es un disolvente industrial y se emplea como materia prima en la fabricación de formaldehído. El metanol también se emplea como anticongelante en vehículos, combustible de bombonas de camping-gas, disolvente de tintas, tintes, resinas, adhesivos y aspartamo. El metanol puede ser también añadido al etanol para hacer que éste no sea apto para el consumo humano (el metanol es altamente tóxico) y para vehiculos de modelismo con motores de explosión.CARBONATO DE SODIO
El carbonato sódico es una sal blanca y translúcida de fórmula química Na2CO3, usada entre otras cosas en la fabricación de jabón, vidrio y tintes. Es conocido comúnmente como barrilla, natrón, soda Solvay, ceniza de soda y sosa (no confundir con la sosa cáustica o la soda cáustica).
Puede hallarse en la naturaleza u obtenerse artificialmente, gracias a un proceso ideado y patentado en 1791 por el médico y químico francés Nicolás Leblanc. El método Leblanc implicaba las siguientes reacciones químicas:
- Reacción de la sal común con el ácido sulfúrico: 2 NaCl + H2SO4 --> Na2SO4 + 2 HCl
- Reacción de calcinación del Na2SO4 con caliza y carbón: Na2SO4 + CaCO3 + 2 C --> Na2CO3 + CaS + 2 CO2
En 1915 se cerró la última fábrica de sosa Leblanc.
Usos
El carbonato de sodio es usado para tostar (calentar bajo una ráfaga de aire) el cromo y otros extractos y disminuye el contenido de azufre y fósforo de la fundición y del acero. En la fabricación de detergentes, el carbonato de sodio es indispensable en las formulaciones al objeto de asegurar el correcto funcionamiento del resto de sustancias que lo componen, enzimas, tensioactivos, etc. durante las diferentes fases del lavado. No es de menos importancia el empleo del carbonato de sodio en aquellos procesos en los que hay que regular el pH de diferentes soluciones, nos referimos al tratamiento de aguas de la industria, así como en los procesos de flotación. Cerámica, jabones, limpiadores, ablandador de aguas duras, refinación de petróleos, producción de aluminio, textiles, pulpa y papel. Procesamiento metalúrgico, preparación de farmacéuticos, soda cáustica, bicarbonato de sodio, nitrato de sodio y varios otros usos. El carbonato de sodio y sus derivados se usan para bajar el punto de fusión del silicio y poder trabajarlo mejor, también aporta el sólido necesario para formar la red.SULFATO DE SODIO
Histórico
El sulfato de sodio es parte esencial de los minerales encontrados en muchas aguas minerales y tiene propiedades astringentes. Johann Rudolph Glauber lo encontró allí en el siglo XVII y comenzó con su fabricación a partir de sal (NaCl) y ácido sulfúrico concentrado entre 1650 y 1660. Este proceso es considerado como el inicio de la industria química. Por este comienzo en alemán se conoce a parte de por su nombre sistemático como "Glaubersalz" y en inglés como "Glauber's salt" (Sal de Glauber).Propiedades generales
El sulfato de sodio decahidratado (Na2SO4.10H2O)se disuelve en el agua bajo enfriamiento de la solución por efecto entrópico. La sal deshidratada sin embargo libera energía (exotérmica) al hidratarse y disolverse. Al enfriarse una solución saturada a menudo se observa sobresaturación.Datos fisicoquímicos
Fórmula: Na2SO4Masa molecular: 142,04 g/mol
Punto de fusión: 884 °C (Na2SO4); 32 °C (Na2SO4.10H2O)
Nº CAS: [7757-82-6] ([7727-73-3] como Na2SO4.10H2O)
Densidad: 2,70 g/ml
LD50: 6.000 mg/kg; 4.470 mg/kg
Solubilidad: Na2SO4 en 100 g de agua) a 0 °C 4,76 g; 100 °C 42,7 g.
Aplicaciones
El sulfato de sodio anhidro tiene propiedades higroscópicas y por lo tanto es utilizado como desecante en el laboratorio o la industria química.Se utiliza en la fabricación de la celulosa y como aditivo en la fabricación del vidrio.
También añade a los detergentes para mejorar su comportamiento mecánico y donde puede representar una parte importante del peso total. Este se utiliza como desinfectante pero este causa irritacion despues de un pequeño periodo de tiempo.
Síntesis
Actualmente la mayor parte del sulfato de sodio se obtiene de minas de glauberita y de la explotación de lagos salados, siendo los principales productores las provincias de Jiangsu y Sichuan en China, seguidas de España en dónde se encuentra el mayor yacimiento de glauberita del mundo (en [[Cerezo del Río Tirón], Burgos). También se obtiene como subproducto en muchos procesos industriales donde se neutraliza el ácido sulfúrico con bases de sodio. SACAROSA
La sacarosa o azúcar común es un disacárido formado por alfa-glucopiranosa y beta-fructofuranosa.
Su nombre químico es:
- alfa-D-glucopiranosil(1->2)-beta-D-fructofuranósido.
Su fórmula química es:(C12H22O11)
Es un disacárido que no tiene poder reductor sobre el reactivo de Fehling y el reactivo de Tollens.
El azúcar de mesa es el edulcorante más utilizado para endulzar los alimentos y suele ser sacarosa. En la naturaleza se encuentra en un 20% del peso en la caña de azúcar y en un 15% del peso de la remolacha azucarera, de la que se obtiene el azúcar de mesa. La miel también es un fluido que contiene gran cantidad de sacarosa parcialmente hidrolizada.
Estructura y función
Sacarosa (azúcar de mesa) es un disacárido de glucosa y fructosa. Se sintetiza en plantas, pero no en animales superiores. Contiene 2 átomos de carbono anomérico libre, puesto que los carbonos anoméricos de sus dos unidades monosacáridos constituyentes se hallan unidos entre sí, covalentemente mediante un enlace O-glucosídico. Por esta razón, la sacarosa no es un azúcar reductor y tampoco posee un extremo reductor.Su nombre abreviado puede escribirse como Glc(a -1à 2)Fru o como Fru(b 2à 1)Glc. La sacarosa es un producto intermedio principal de la fotosíntesis, en muchas plantas constituye la forma principal de transporte de azúcar desde las hojas a otras partes de la planta. En las semillas germinadas de plantas, las grasas y proteínas almacenadas se convierten en sacarosa para su transporte a partir de la planta en desarrollo.
Una curiosidad de la sacarosa es que es triboluminiscente, que produce luz mediante una acción mecánica
La sacarosa como nutriente
La sacarosa se usa en los alimentos por su poder endulzante. Al llegar al estómago sufre una hidrólisis ácida y una parte se desdobla en sus componentes glucosa y fructosa. El resto de sacarosa pasa al intestino delgado, donde la ya mencionada enzima sacarasa la convierte en glucosa y fructosa.Precauciones
Si se calienta pasa a estado líquido, pero es muy peligrosa, ya que se encuentra a alta temperatura y puede quemar la piel. Debido a su bajo punto de fusión, pasa a estado líquido muy rápidamente, y se adhiere al recipiente que lo contiene con mucha facilidad.Su consumo excesivo puede causar obesidad, diabetes, caries, o incluso la caída de los dientes. Hay personas que sufren intolerancia a la sacarosa, debido a la falta de la enzima sacarasa, y que no pueden tomar sacarosa, ya que les provoca problemas intestinales.
Uso comercial
La sacarosa es el edulcorante más utilizado en el mundo industrializado, aunque ha sido en parte reemplazada en la preparación industrial de alimentos por otros endulzantes tales como jarabes de glucosa, o por combinaciones de ingredientes funcionales y endulzantes de alta intensidad.Generalmente se extrae de la caña de azúcar, de la remolacha o del maíz y entonces es purificada y cristalizada. Otras fuentes comerciales (menores) son el sorgo dulce y el jarabe de arce.
La extensa utilización de la sacarosa se debe a su poder endulzante y sus propiedades funcionales como consistencia; por tal motivo es importante para la estructura de muchos alimentos incluyendo panecillos y galletas, nieve y sorbetes, además es auxiliar en la conservación de alimentos; así que es común en mucha de la llamada comida basura.
El nitrato de plata es una sal inorgánica. Este compuesto es muy utilizado para detectar la presencia de cloruro en otras soluciones.
Cuando esta diluido en agua, reacciona con el cobre formando nitrato de cobre, se filtra y lo que se queda en el filtro es plata.
Propiedades físicas y químicas
Fórmula Molecular: AgNO3Sinónimo: Piedra infernal
Masa molar: 169.87 g/mol
Densidad: 4.35 g/cc
Forma: Cristales
Color: Incoloro
Olor: Inoloro pero ligeramente tóxico
pH: 5.4–6.4(100 g/l agua 20 °C)
Punto de descomposición: 212 °C
Descomposición termal: > 444 °C
Solubilidad en agua: 2160 g/l (20 °C)
Solubilidad en etanol: 20.8 g/l
Incombustible: Favorece la formación de incendios por desprendimiento de oxígeno. Posibilidad de formación de vapores peligrosos por incendio en el entorno. En caso de incendio pueden producirse óxidos de nitrógeno.
Toxicidad
Categoría de peligro: Corrosivo, peligroso para el ambienteVeneno Clase CH: 3 – veneno fuerte
MAK embarazo: IIc
Dosis letal: 50 oral ratas 1173 mg/kg
Por contacto con piel: Quemaduras.
Sobre ojos: Quemaduras. Quemaduras de las mucosas. Peligro de coloración de la córnea.
Por ingestión: Vómito, espasmos estomacales, descomposición, muerte, poco absorbente a través del tracto intestinal.
Aplicaciones médicas
En la farmacopea de numerosos países el nitrato de plata, junto con la propia plata, se utiliza como antiséptico y desinfectante aplicado por vía tópica. Se encuentra incluido dentro del grupo D08 del código internacional ATC, concretamente con el código D08AL01.También se utiliza como cauterizante en hemorragias superficiales o para refrescar úlceras encallecidas. Se utiliza en citoquímica para teñir el retículo endoplasmático rugoso
Primeros Auxilios
Inhalación: Aire fresco. Avisar al médico.Contacto con la piel: Aclarar con abundante agua. Extraer la sustancia por medio de algodón impregnado con polietilenglicol 400. Despojarse inmediatamente de la ropa contaminada.
Ingestión: Beber abundante agua (hasta varios litros), evitar vómitos (¡Riesgo de perforación!). Avisar inmediatamente al médico. No efectuar medidas de neutralización.
Contacto con los ojos: Aclarar con abundante agua, manteniendo los párpados abiertos (al menos durante 10 minutos). Avisar inmediatamente al oftalmólogo.
Información adicional
Provoca quemaduras en la piel. Es muy tóxico para los organismos acuáticos, puede provocar efectos negativos en el medio ambiente acuático a largo plazo.Evitar el contacto con calor (descomposición), con materiales no metálicos, compuestos orgánicos, hidróxidos alcalinos, acetiluros, acetileno, aldehídos, nitrilos, amoníaco, compuestos de amonio, sustancias inflamables, hidracina y derivados, carburos, nitrocompuestos orgánicos, magnesio pulverulento (con agua) y alcoholes.
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