Dibujar esquemas de soluciones a nivel molecular
Summary
TLDREl objetivo del video es ilustrar lo que ocurre en soluciones acuosas a nivel molecular, destacando la importancia del dibujo de esquemas para comprender la química. Se exploran tres soluciones: cloruro de sodio, cloruro de magnesio y sacarosa (C₁₂H₂₂O₁₁). El cloruro de sodio, compuesto iónico, se disocia en iones de sodio (Na⁺) y cloro (Cl⁻), con el sodio más pequeño que el cloro debido a su configuración electrónica. La interacción con el agua se debe a la polaridad de la molécula de agua, que atrae iones opuestos. El cloruro de magnesio, también iónico, se disocia en iones de magnesio con carga +2 y dos iones de cloro negativos, siendo el magnesio más pequeño que el sodio. La sacarosa, una molécula polar grande, no se disocia en iones pero su polaridad permite una buena solubilidad en agua debido a las interacciones entre las partes parcialmente cargadas de la molécula y el agua.
Takeaways
- 🔬 El objetivo del video es ayudar a visualizar procesos a nivel molecular en soluciones acuosas y practicar el dibujo de esquemas químicos.
- 🧂 Se discuten tres soluciones: cloruro de sodio, cloruro de magnesio y sacarosa (C₁₂H₂₂O₁₁), todas disueltas en agua.
- ⚛️ El cloruro de sodio es un compuesto iónico formado por un catión de sodio (+1) y un anión de cloro (-1), con una relación 1:1.
- 📊 La tabla periódica muestra que el átomo de cloro es más pequeño que el de sodio, pero como iones, el anión de cloro es más grande que el catión de sodio.
- 💧 El cloruro de sodio se disuelve bien en agua debido a las interacciones entre los iones y las moléculas polares de agua.
- 🌊 Las moléculas de agua tienen una polaridad que permite atractar iones positivos y negativos, formando una orientación específica.
- 🪨 El cloruro de magnesio es similar a cloruro de sodio pero con un ion de magnesio con carga +2, requiriendo dos iones de cloro por cada ion de magnesio.
- ⚖️ El tamaño relativo de los iones de magnesio y sodio se determina por la tabla periódica, siendo el magnesio más pequeño y con una carga más fuerte.
- 🍬 La sacarosa no es un compuesto iónico y no se disocia en iones; es una molécula grande con grupos polares OH que interactúan con el agua.
- 🔆 Las partes polares de la sacarosa permiten la atracción con las diferentes partes de la molécula de agua, lo que facilita su disolución.
- 📐 Para dibujar correctamente las interacciones, es importante conocer las cargas parciales de las moléculas y sus tamaños relativos.
- 🌀 La capacidad de una sustancia para disolverse en agua depende de su capacidad para formar iones con carga o tener partes polares que interactúen con el agua.
Q & A
¿Cuál es el objetivo principal del video?
-El objetivo principal del video es ayudar a visualizar lo que sucede en una solución a nivel microscópico, específicamente a nivel molecular, y practicar el dibujo de esquemas de soluciones acuosas.
¿Qué soluciones acuosas se mencionan en el video?
-Las tres soluciones acuosas mencionadas en el video son cloruro de sodio, cloruro de magnesio y sacarosa (C₁₂H₂₂O₁₁).
¿Por qué los compuestos iónicos, como el cloruro de sodio, se disuelven bien en agua?
-Los compuestos iónicos se disuelven bien en agua debido a que las moléculas de agua, que son polares, tienen partes parcialmente cargadas positivamente y negativamente que pueden interactuar con los iones positivos y negativos del compuesto iónico.
¿Cómo se representa el tamaño relativo de los iones en el cloruro de sodio?
-El ion de sodio, siendo un catión con una configuración electrónica similar a la de neón, es más pequeño que el ion de cloro, que es un anión con configuración electrónica de argón. El cloruro de sodio se representa con un ion de sodio más pequeño y un ion de cloro ligeramente más grande con una carga negativa.
¿Cómo se orientan las moléculas de agua alrededor de los iones iónicos?
-Las moléculas de agua, debido a su polaridad, se orientan de tal manera que la parte parcialmente negativa del oxígeno atrae a los iones positivos y la parte parcialmente positiva de los hidrógenos atrae a los iones negativos.
¿Cómo se disocia el cloruro de magnesio en soluciones acuosas?
-El cloruro de magnesio, siendo un compuesto iónico, se disocia en sus iones constituyentes. Por cada ion de magnesio con una carga de +2, hay dos iones de cloro con carga negativativa.
¿Por qué la sacarosa se disuelve bien en agua a pesar de no ser un compuesto iónico?
-La sacarosa se disuelve bien en agua debido a que tiene grupos OH y partes polares en su estructura molecular, lo que le permite interactuar con las partes parcialmente cargadas de las moléculas de agua.
¿Cómo se representa la interacción del cloruro de magnesio con el agua?
-La interacción se representa mostrando cómo las partes parcialmente positivas de los hidrógenos del agua atraen a los iones negativos de cloro y cómo el oxígeno del agua, con carga parcialmente negativa, atrae a los iones de magnesio con carga positiva +2.
¿Qué es la configuración electrónica de un ion de sodio y por qué es importante?
-Un ion de sodio tiene una configuración electrónica similar a la de neón después de perder un electrón, lo que es importante porque esta configuración influye en su tamaño y en cómo interactúa con otros iones y moléculas en soluciones acuosas.
¿Cómo se determina el tamaño relativo de los iones en soluciones acuosas?
-El tamaño relativo de los iones se determina考虑其电荷，电子配置，以及它们与水分子的相互作用。在视频中，通过比较周期表中的元素和它们的电子配置，可以推断出离子的大小。
¿Cuál es la importancia de la polaridad en la capacidad de una sustancia para disolverse en agua?
-La polaridad es crucial para la solubilidad en agua, ya que el agua es un solvente polar. Las sustancias polares, incluidos los compuestos iónicos y las moléculas con partes polares, tienden a disolverse en agua debido a las interacciones entre las partes cargadas de sus moléculas y las moléculas de agua.
¿Cómo se puede representar visualmente la solubilidad de una sustancia en agua?
-La solubilidad de una sustancia en agua se puede representar visualmente a través de esquemas que muestran las interacciones entre las partículas de la sustancia disuelta (soluto) y las moléculas de agua (solvente), incluyendo la orientación y la polaridad de las moléculas involucradas.
Outlines
🔬 Proceso de Visualización Molecular en Soluciones
El primer párrafo del video se enfoca en ayudar al espectador a visualizar lo que sucede en una solución a nivel molecular. Se destaca la importancia de la representación gráfica de estos procesos, que puede ser requerida en diferentes clases de química. Se presentan tres soluciones acuosas distintas: cloruro de sodio, cloruro de magnesio y sacarosa (C₁₂H₂₂O₁₁), y se describe cómo dibujar la interacción de estos solutos con el agua. Se aborda la naturaleza iónica del cloruro de sodio, compuesto por un catión de sodio y un anión de cloro, y cómo estos iones interactúan con el agua debido a sus cargas y tamaños relativos. Además, se menciona la polaridad de la molécula de agua y cómo esto influye en la disolución de iones.
🧲 Interacción de Iones y Moléculas con Agua
El segundo párrafo sigue explorando la disolución a nivel molecular, pero ahora se enfoca en el cloruro de magnesio y la sacarosa. Se explica que el cloruro de magnesio, siendo un compuesto iónico, se disocia en iones de magnesio con carga +2 y dos iones de cloro con carga -1 cada uno. Se utiliza la tabla periódica para ilustrar el tamaño relativo de estos iones en comparación con el de sodio. La molécula de sacarosa, por otro lado, no es iónica y no se disocia en iones; sin embargo, su capacidad para disolverse en agua se debe a las partes polares de su estructura molecular, que permiten interacciones con las moléculas de agua. Se resalta la importancia de las cargas parciales en la disolución de moléculas en un solvente polar como el agua.
Mindmap
Keywords
💡Solución acuosa
💡Compuesto iónico
💡Cloruro de sodio
💡Cloruro de magnesio
💡Sacarosa
💡Tabla periódica
💡Iones
💡Moléculas polares
💡Interacción iones-moléculas de agua
💡Dibujo de esquemas
💡Configuración electrónica
Highlights
El objetivo del video es ayudar a visualizar lo que sucede en una solución a nivel molecular.
Se practica el dibujo de esquemas moleculares que podrían ser solicitados en una clase de Química.
Se presentan tres soluciones acuosas diferentes: cloruro de sodio, cloruro de magnesio y sacarosa.
El cloruro de sodio es un compuesto iónico formado por un cation de sodio y un anión de cloro en una relación 1:1.
El tamaño relativo de los iones se determina usando la tabla periódica de los elementos.
El anión de cloro es más grande que el cation de sodio debido a su configuración electrónica.
Los iones interactúan con el agua debido a las propiedades polares de la molécula de agua.
La molécula de agua tiene una polaridad que permite la atracción de iones opuestos.
El cloruro de magnesio se disocia en iones de magnesio con carga +2 y dos iones de cloro negativamente cargados.
El ion de magnesio es más pequeño que el de sodio debido a su mayor carga y configuración electrónica.
La interacción del cloruro de magnesio con el agua se visualiza a través de la orientación de las moléculas de agua hacia los iones.
La sacarosa no es un compuesto iónico y no se disocia en soluciones acuosas.
La sacarosa tiene grupos OH que contribuyen a su polaridad y habilidad para disolverse en agua.
Las partes polares de la sacarosa interactúan con las moléculas de agua, permitiendo su disolución.
La capacidad de un compuesto para disolverse en agua está determinada por su capacidad para formar iones o tener partes polares.
El video proporciona una guía visual para entender cómo los compuestos iónicos y polares interactúan con el agua.
Se destaca la importancia de la polaridad y las cargas parciales en la disolución de moléculas en agua.
Transcripts
00:00El objetivo de este video es ayudarnos a visualizar lo que sucede en una solución
00:05a un nivel microscópico, bueno, realmente a un nivel molecular; además de practicar el
00:11dibujo de este tipo de esquemas, porque podrían pedirte que lo realices dependiendo de la clase
00:17de Química en la que estés. Lo que tenemos aquí son tres soluciones acuosas diferentes, lo que
00:23significa que el soluto está disuelto en agua. El primero es cloruro de sodio, después tenemos el
00:31cloruro de magnesio y por acá tenemos C₁₂H₂₂O₁₁ que en otras palabras es sacarosa, y cada uno
00:42de ellos está disuelto en agua. Ahora bien, lo que vamos a hacer es intentar dibujar lo que
00:48está sucediendo a nivel de las partículas en los respectivos rectángulos. Así que, en primer lugar,
00:54pensemos qué ocurre con el cloruro de sodio. Lo primero de lo que podemos darnos cuenta es que
01:00el cloruro de sodio es un compuesto iónico, está hecho de 1 ion de sodio cargado positivamente, o
01:08un catión, y 1 ion de cloro cargado negativamente. Ahora bien, van a estar en una razón 1 a 1:
01:16por cada sodio hay un cloro, y si queremos dibujarlos también podemos pensar en sus tamaños
01:22relativos. Para eso traigamos la tabla periódica de los elementos. Podemos ver aquí que ambos están
01:30en el tercer periodo, y si sólo comparamos un átomo de sodio contra un átomo de cloro,
01:35la tendencia general es que a medida que avanzamos más a la derecha y tengamos más electrones en
01:41la capa exterior, el radio tiende a hacerse más pequeño, entonces el átomo de cloro es más pequeño
01:48que el átomo de sodio. Pero no estamos hablando de átomos, estamos hablando de iones, entonces el ion
01:56de sodio parcialmente positivo perdió 1 electrón, es decir, tiene la configuración electrónica del
02:02neón; mientras que el anión de cloro tiene la configuración electrónica del argón. Entonces,
02:10en realidad resulta que el anión de cloro será más grande que el catión de sodio. Lo que haremos será
02:16representar el anión de cloro de esta forma, le pondremos una carga negativa, y el catión de sodio
02:23lo representaremos un poco más pequeño, algo así. Para visualizarlo por cada ion de sodio cargado
02:31positivamente tenemos que dibujar también un anión de cloro: aquí hay uno de ellos y otro. Muy bien,
02:39ese es el soluto. Algunas veces sólo te pedirán que dibujes el soluto, en cuyo caso ya habrás
02:46acabado, pero puedes preguntarte ¿cómo es que interactúa con el agua? Y este ejemplo nos ayudará
02:52a entender lo que sucede. ¿Por qué el cloruro de sodio, en general, por qué los compuestos iónicos
02:59se disuelven bien en agua? Bueno, dibujemos las moléculas de agua, y si todavía queremos mantener
03:06el tamaño relativo correcto podemos regresar a nuestra tabla periódica de los elementos. Sabemos
03:12que el catión de sodio tiene la configuración electrónica del neón, y el oxígeno es muy cercano
03:17a eso. Y cuando hablamos del agua los átomos de oxígeno acapararán los electrones. Recuerda:
03:23los electrones pasan un poco más de tiempo alrededor del oxígeno que del hidrógeno,
03:28así que tendrán tamaños parecidos el oxígeno, el agua y el catión de sodio. Obviamente estos no
03:36serán dibujos exactos, pero podemos imaginar que cada molécula de agua se va a ver así: tenemos 1
03:42oxígeno con 2 hidrógenos. Ahora, la pregunta será ¿cuál será su orientación? Y es muy importante que
03:50sea la correcta, especialmente cuando trabajamos con agua, ya que es una molécula polar. Bueno,
03:57como sabemos que los electrones pasan más tiempo alrededor del oxígeno -y esto lo hemos comentado
04:02en muchos videos-, la parte del oxígeno tiene una carga parcial negativa, mientras que la parte de
04:09los hidrógenos tiene una carga parcial positiva, entonces la molécula de agua se orientará de
04:15manera que la parte parcialmente negativa del oxígeno atraerá a los iones positivos y las partes
04:21parcialmente positivas del hidrógeno atraerán a los iones negativos. Por lo tanto tendremos
04:27algo así: este es el oxígeno y estos son los 2 hidrógenos, tenemos 1 oxígeno y 2 hidrógenos,
04:34ya que esta parte de la molécula del agua tiene una carga parcialmente positiva y atraerá a este
04:41anión de cloro. Una vez más tendremos 2 hidrógenos y 1 oxígeno por acá; la parte del oxígeno atraerá
04:48al sodio cargado positivamente, es decir, a los cationes de sodio. Y podríamos llenar todo el
04:55esquema, pero creo que ya tienes la idea de cómo se ve el agua y cómo está orientada. Ahora bien,
05:00para los siguientes, enfoquémonos sólo en los solutos. ¿Cómo se verá el soluto de esta segunda
05:06solución? Bueno una vez más el cloruro de magnesio es un compuesto iónico, por lo que se disociará en
05:14sus iones constituyentes, por cada ion de magnesio que, de hecho tendrá una carga de +2, tendremos
05:212 iones de cloro cargados negativamente, aniones. ¿Y cuál es su tamaño relativo? Para ayudarnos con
05:29esto, regresemos a la tabla periódica. Si estamos hablando del ion de magnesio cargado positivamente
05:35con +2, tendrá la configuración electrónica del neón y tendrá más protones que el ion de sodio,
05:42así que va a tirar aún más fuerte de ellos, será incluso más pequeño que el ion de sodio.
05:47Entonces podemos dibujar los iones de magnesio de esta forma, un poco más pequeño que el sodio,
05:54y escribiremos +2 porque tiene una carga positiva de +2, por acá pondremos otro con su +2 porque
06:01tiene una carga positiva, y por cada uno de éstos tendremos 2 aniones de cloro, uno aquí, tal vez
06:09otro por acá, uno acá y tal vez otro por acá. Y si te piden que dibujes el solvente, es decir,
06:17el agua, entonces debes orientarla de manera similar, donde la parte parcialmente positiva
06:23de los hidrógenos atraigan a los iones negativos de cloro y el oxígeno de la molécula del agua
06:28atraiga a estos iones de magnesio con carga de +2. Bien, ahora, ¿qué hay de la sacarosa? Bueno,
06:37no es un compuesto iónico, así que en esta situación no se disociará. Una molécula de
06:44sacarosa es relativamente grande, así que vamos a dibujarlo así y tal vez por acá tengamos otra.
06:50Y la razón por la que se disuelve bien en agua es que hay partes en una molécula de sacarosa
06:56que tienen una polaridad, tiene muchos grupos OH, entonces hay partes de la molécula que tienen una
07:04carga parcialmente positiva y otras partes de la molécula que tienen cargas parcialmente negativas,
07:10otras partes tienen carga parcialmente positiva y con esto es capaz de atraer a las diferentes
07:17partes de la molécula del agua, dependiendo si es la parte parcialmente positiva o negativa. Así que
07:23vamos a escribirlas así: C₁₂H₂₂O₁₁, C₁₂H₂₂O₁₁. Y por cuestiones de tiempo no vamos a dibujar
07:36las moléculas de agua aquí, pero para dibujarlas inteligentemente tendrías que saber qué partes de
07:42esta molécula más grande tienen una carga parcial positiva o negativa. Pero como podemos ver,
07:49el hecho de que se pueda disociar en iones que claramente tienen carga o que sea una molécula
07:55cuyas partes tienen una carga parcial, es decir, una carga asociada a ellas,
08:00es lo que les permite disolverse bien en un solvente polar como lo es el agua.
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