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Acelerador de partículas

Como su nombre sugiere, los aceleradores de partículas son dispositivos diseñados para dotar a partículas subatómicas de velocidades muy altas, cercanas a la de la luz. Al ser tan grandes estas velocidades, la energía cinética de dichas partículas alcanza valores extremadamente elevados, lo que las hace útiles para colisiones con otras partículas o también con átomos. Los aceleradores de partículas se dirigen fundamentalmente a la investigación, en particular en el campo de la física teórica y de partículas. No obstante, sus aplicaciones derivadas son innumerables, desde la medicina hasta la obtención de energía, pasando por la desactivación de residuos nucleares y por su empleo con fines ecológicos. En lo referente a la energía, estos dispositivos se están utilizando en las investigaciones que se llevan a cabo para lograr energía de fusión controlable (de forma incontrolada, esta energía se usa en armamento nuclear). Para ello, los aceleradores producen haces de partículas con...

Acero

La aleación de acero, producto de mezclar el hierro con una pequeña cantidad de carbono, tiene numerosas aplicaciones industriales. El mundo moderno sería difícil de concebir sin su presencia en edificios, objetos domésticos, máquinas, instalaciones e infraestructuras de toda índole. El acero es una mezcla de hierro y carbono en la que este último se halla en proporciones comprendidas entre el 0,05 y el 1,7%. Es un material maleable y dúctil, muy elástico y frágil, de mayor tenacidad que el hierro. Puede obtenerse por diferentes métodos, entre los que destacan los procedimientos Bessemer, Siemens Martin, Thomas, fg. Los aceros pueden ser dotados de propiedades concretas mediante tratamientos térmicos, los cuales consisten en calentarlos y, posteriormente, enfriarlos más o menos rápidamente. Entre estos tratamientos pueden citarse el recocido, el temple, la cementación y la nitruración, donde se combina el calor con la acción del amoniaco y el revenido. El procedimiento Bessemer...

Acetona

Cetona que posee tres átomos de carbono en su cadena, que recibe el nombre de propanona, según la IUPAC. Su fórmula es:. CH3 ? CO ? CH3. La acetona es un líquido incoloro, de olor característico, cuyo punto de ebullición es de 56,3 ºC. Es soluble en agua en todas las proporciones y, a su vez, es un magnífico disolvente de grasas, resinas, aceites, barnices, etc. Especial mención debe hacerse a su capacidad para disolver acetileno. Su tensión de vapor es muy elevada, lo que la hace fácilmente convertible en vapores inflamables. Originariamente se obtenía a partir del ácido acético procedente de la destilación de la madera, mediante calentamiento y en presencia de catalizadores:. 2CH3 ? COOH      CH3 ? CO ?CH3 + H2O. Este procedimiento se vio sustituido por otro que hacía pasar una mezcla compuesta por acetileno, oxígeno y vapor de agua a través de una pasta de carbón, con lo que se obtenía un ácido acético del que, posteriormente, se derivaba la acetona. La reacción debía ser...

Actinio (Ac)

Elemento químico perteneciente al grupo de los actínidos, de símbolo Ac. Fue obtenido a partir de la pechblenda en 1899 por André Debierne. ALGUNAS  CARACTERÍSTICAS. Número atómico (Z). 89. Masa atómica (A). 227 uma. Configuración electrónica. [Rn] 6d1 7s2. Densidad. 10,07 g/cm3. Punto de fusión. 1323 K. Punto de ebullición. 3473 K. Estado de oxidación. +3. Valencia. 3. Estructura cristalina. Cúbica centrada en caras.

Afinidad electrónica

La afinidad electrónica (A.E.), también denominada electroafinidad, es la energía que se libera o aporta cuando un átomo eléctricamente neutro, gaseoso y en su estado energético fundamental, capta un electrón para convertirse en ion de carga negativa o anión. Se trata en definitiva de una cuantificación de la tendencia de un átomo a ganar electrones para formar aniones. En los grupos de la tabla periódica, la afinidad electrónica aumenta de abajo arriba y en los periodos lo hace de izquierda a derecha.

Agua

Compuesto químico formado por oxígeno e hidrógeno, de fórmula molecular H2O. Fue Cavendish quien en 1781 obtuvo agua, mediante la combustión del hidrógeno y, finalmente, Antoine-Laurent Lavoisier quien demostró que los componentes de aquélla eran únicamente hidrógeno y oxígeno. En 1890 Morley estableció su fórmula, como consecuencia de los análisis efectuados sobre ella.       . El agua pura es, a temperatura ambiente, un líquido inodoro, insípido e incoloro, cuya densidad crece de forma anómala en el intervalo de 0 ºC a 3,98 ºC, temperatura a la que alcanza el valor máximo, de 1g/cm3, que puede presentar. Tiene un elevado calor específico (vale la unidad), lo que la hace invariable frente a grandes cambios térmicos, convirtiéndose así en un magnífico regulador de las temperaturas. Sus calores latentes de cambio de estado son, análogamente, muy altos. Su geometría molecular es angular, con enlaces que teóricamente, forman 90º entre sí, aunque las determinaciones experimentales...

Agua amoniacal (hidróxido amónico)

El hidróxido amónico, NH4OH, al que también se denomina agua amoniacal o hidrato amónico, es un líquido incoloro de olor penetrante, que en fase líquida produce quemaduras y en estado gaseoso resulta irritante para las mucosas, por lo que ha de manipularse con las debidas medidas precautorias. Es uno de los hidróxidos con más amplia variedad de aplicaciones en la industria química. Se obtiene por disolución acuosa del amoniaco, NH3, y se emplea, entre otras cosas, en la fabricación de textiles sintéticos, en la industria del caucho, en la elaboración de fertilizantes, plásticos, lubricantes, jabones, detergentes amoniacales, tintas y productos farmacéuticos y en el tratamiento de maderas para reducir su combustibilidad.

Ahmed H. Zewail

Ahmed H. Zewail (1946-2016), químico egipcio doblemente nacionalizado estadounidense, galardonado con el Premio Nobel de Química en 1999 por sus investigaciones en una rama nueva de esa disciplina científica denominada femtoquímica. Nacido el 26 de febrero de 1946 en la población de Damanhur (Egipto), se formó académicamente en la Universidad de Alejandría, donde consiguió la licenciatura en Química, trasladándose posteriormente a los Estados Unidos para doctorarse en la Universidad de Pensylvania en 1974. Zewail completó su trayectoria científica mediante la realización de diversas investigaciones en la universidad californiana de Berkeley (EE.UU.) que se prolongaron durante dos años y que le abrieron las puertas del Instituto de Tecnología (CalTech), organismo en el que oficializó su ingresó y en el que ocupó la cátedra Linus Pauling de Química Física desde 1990 hasta su muerte. Ahmed H. Zewail ideó una técnica de pulsos mediante la que se pueden determinar las uniones o...

Alcaloides

Sustancias nitrogenadas de carácter básico, que se encuentran en diversos vegetales y que, químicamente, son derivados complejos de la pirina y de la quinoleína. En su mayoría, son sólidos cristalinos, de sabor amargo y con actividad óptica. Su basicidad les permite reaccionar con los ácidos, originando así unas sales insolubles en agua, pero solubles en diversos disolventes orgánicos. Tienen efectos fisiológicos en el hombre, ya que actúan sobre el sistema nervioso, central o periférico. En ocasiones, son estimulantes, como es el caso de la cocaína, pero en otras, como, por ejemplo, la morfina, son depresoras. Estas propiedades eran ya conocidas empíricamente desde tiempos antiguos; un ejemplo de ello es la masticación de hojas de coca que realizaban los indios del altiplano para combatir la fatiga. La mayoría de los alcaloides son tóxicos, por lo que su ingestión a ciertas dosis puede ser letal. Un remedio contra ellos es el tanino, sustancia que les hace precipitar y, por lo...

Alcano

Los alcanos, también llamados parafinas, son los compuestos orgánicos de estructura más sencilla, y en ellos todos los carbonos están unidos a hidrógenos por medio de enlaces simples, por lo que también se dice de ellos que son hidrocarburos saturados. Su fórmula general es CnH2n+2, en la que n es un número entero. A partir del más sencillo, el metano, CH4, forman series homólogas, es decir, conjuntos de compuestos de propiedades similares y que se constituyen al aumentar el número de átomos de carbono que forman la cadena:. Los tres primeros de la serie sólo presentan una posible distribución espacial, mientras que el de cuatro carbonos, el butano, puede ordenarse según dos disposiciones distintas, de acuerdo con las reglas de valencia. En el butano, el prefijo n-, hace referencia a que se trata de una cadena normal, o recta, mientras que el prefijo iso - se incorpora a los compuestos de cadena ramificada. Se trata pues de dos isómeros. En los hidrocarburos, los isómeros suelen...

Alcohol

Los alcoholes son compuestos que se forman al sustituir un hidrógeno de una cadena hidrocarbonada saturada por un grupo hidroxilo, OH. En otros términos, también se suelen definir como sustancias en las que un hidrógeno de la molécula de agua es reemplazado por un grupo alquilo. En cualquiera de los casos, la fórmula general de los alcoholes es R–OH, correspondiendo R a un sustituyente alquilo. Se diferencian alcoholes primarios, secundarios o terciarios, en razón de que el carbono al que está enlazado el grupo OH presente, respectivamente, dos, uno o ningún hidrógeno. Cabe por otra parte distinguir desde el punto de vista estructural a los llamados polialcoholes, que son aquellos que presentan dos o más grupos OH en su estructura molecular, con la salvedad de que dos grupos hidroxilo no pueden unirse a un mismo carbono, puesto que reaccionarían entre sí para formar agua. Un ejemplo de polialcohol es el propanotriol, cuya estructura molecular es:. Los alcoholes se nombran según...

Alcoholes, fenoles y éteres

Alcoholes, fenoles y éteres. En unión de los hidrocarburos, que son cadenas de átomos de carbono e hidrógeno, el segundo gran grupo de sustancias orgánicas es el de los que presentan oxígeno en su estructura molecular. Dentro de ellos, se hallan los compuestos oxigenados simples, es decir, con sustituyentes de estructura sencilla, entre los que se cuentan alcoholes, fenoles y éteres, que se analizan generalmente en conjunto por sus afinidades. El conocimiento de determinados alcoholes, como el etílico, data de los primeros tiempos históricos, ya que en prácticamente todas las culturas de la antigüedad se han hallado manifestaciones de distintas formas de elaboración de este producto. Existen, de hecho, determinadas corrientes antropológicas que sostienen la teoría de que, en el asentamiento de los pueblos nómadas para dedicarse a los cultivos agrícolas, tenía igual importancia la motivación de incrementar la cantidad de alimentos disponibles que la necesidad de contar con...

Aldehído

Se denomina aldehídos a una clase de compuestos orgánicos caracterizados por la presencia en su estructura molecular de un grupo carbonilo, –C=O, en el que al menos uno de los dos enlaces restantes del carbono se utiliza para unirse a un átomo de hidrógeno. La fórmula genérica es la siguiente:. En los aldehídos, el grupo carbonilo se encuentra en un extremo de la cadena hidrocarbonada, razón por la cual un átomo de hidrógeno está unido a él de forma directa según la disposición estructural:. Por convención, esta disposición atómica, que en realidad constituye el verdadero grupo funcional de los aldehídos, se suele consignar mediante la notación –CHO. Desde el punto de vista de los grupos atómicos a los que se une dicho grupo funcional, los aldehídos pueden ser alifáticos o aromáticos, según R sea una cadena hidrocarbonada o un derivado bencénico. Ejemplos moleculares de cada una de estas categorías son los siguientes:. Aunque existen otras funciones orgánicas que presentan un...

Aldehídos y cetonas

Aldehídos y cetonas. Los aldehídos y cetonas son dos funciones orgánicas que se analizan de manera unificada, debido a sus notables semejanzas en el comportamiento químico, como consecuencia de su analogía estructural. Se trata de sendas categorías de compuestos caracterizadas por su elevada reactividad (mayor en los primeros que en las segundas), razón por la cual se emplean como agentes químicos intermediarios en la síntesis de numerosas sustancias. Junto a sus diferentes aplicaciones en la industria química, ciertos aldehídos y cetonas desempeñan destacadas funciones en determinados procesos fisiológicos. Así por ejemplo, el retinal, aldehído de la vitamina A, es importante para la visión humana, y el aldehído de conformación estructural más simple, el formaldehído, previene la descomposición de las sustancias ricas en proteínas, por lo que es empleado como conservante. También son aldehídos numerosas hormonas, tanto sintéticas como naturales. Por lo que hace referencia a las...

Aleación

Mezcla heterogénea de dos o más metales por interposición íntima de sus partículas constitutivas. La inmensa mayoría de los metales, a temperatura ambiente, son sólidos, por lo que para mezclarlos es precisa su fusión previa, mediante calentamiento, en unos recipientes especiales, llamados crisoles. La elaboración de aleaciones tiene como objeto obtener un producto cuyas características técnicas, comerciales o de otro tipo sean mejores que las de los componentes aislados. Respecto a sus propiedades, las aleaciones funden a una temperatura comprendida entre los puntos de fusión de sus componentes, conducen peor la corriente eléctrica que los metales que las forman y son menos dúctiles y maleables que sus integrantes, pero suelen tener mayor tenacidad y dureza que éstos. Entre las aleaciones más importantes, son de destacar:. Bronces. Aleaciones de cobre y estaño en las que el primer metal interviene, al menos, en un 75%. Se trata de productos de gran resistencia mecánica, cuyas...

Alessandro Volta

Alessandro Volta (1745-1827), físico y químico italiano, inventor de la batería eléctrica o pila, lo que permitió al ser humano controlar la energía eléctrica. Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta nació el 17 de febrero de 1745 en Como (Italia). Su madre, aristócrata, y su padre, perteneciente a la alta burguesía, le procuraron una completa educación impartida por tutores privados. Científico precoz, antes de cumplir los dieciocho años ya había hecho sus primeros descubrimientos en el campo de la electricidad, y con diecinueve ingresó como profesor de física en la Escuela Regia de Como. A los veinticuatro publicó su primer tratado científico. En 1775 inventó el electróforo, un artilugio que producía y almacenaba electricidad estática. Sin dejar de lado la física, también participó en la investigación química con un importante descubrimiento al conseguir en 1778 aislar el gas metano a partir de las chispas generadas en un recipiente cerrado. Al año siguiente se incorporó a...

Alfred Nobel

Alfred Nobel (1833-1896), químico sueco, inventor de la dinamita y creador de los premios Nobel, máximo galardón mundial en la lucha por la paz y en diversas ciencias y artes. Alfred Bernhard Nobel nació el 21 de octubre en Estocolmo. A los nueve años se trasladó con su familia a San Petersburgo, ciudad en la que su padre, ingeniero, había emprendido prósperos negocios con los que abastecía al ejército ruso. Nobel recibió una sólida formación multidisciplinar y pronto dominó cinco idiomas. A instancias de su padre, que quería que completase sus conocimientos científicos, el joven Nobel viajó a Suecia, Estados Unidos y Francia, donde conoció al inventor de la nitroglicerina, el químico italiano Ascanio Sobrero. Regresó a San Petersburgo para incorporarse a la empresa de su familia, hasta que ésta quebró y tuvo que establecerse de nuevo en Estocolmo en 1863. La desgraciada explosión de la fábrica familiar, en la que falleció su hermano Emil, hizo que Nobel se centrara en investigar...

Alfred Stock

Alfred Stock (1876-1946), químico alemán dedicado a la vertiente de la química inorgánica, ideó el procedimiento conocido como línea de vacío que permite manipular sustancias explosivas sin riesgo. Nacido en 1876 en Danzig (Alemania; actual Gdańsk, Polonia), se formó académicamente en Alemania y Francia, emprendiendo en París su carrera científica al trabajar con investigadores tan prestigiosos como Moissan, Premio Nobel de química de 1906. Dedicado a la docencia en la Universidad de Breslau (Alemania; actual Wroclaw, Polonia) desde 1909, Alfred Stock comenzó sus investigaciones sobre los boranos, compuestos caracterizados por su elevada reactividad e inflamabilidad. Fue este hecho el que le llevó a desarrollar en 1912 la técnica, o línea, de vacío, método ideado por el alemán para poder manejar estos compuestos tan reactivos sin riesgo y que se sigue aplicando en el análisis químico de componentes volátiles. En la última etapa de su vida Alfred Stock padeció una intoxicación...

Alotropía

Propiedad de algunos elementos químicos de cristalizar en sistemas diferentes (cúbico o regular, tetragonal, rómbico u ortorrómbico, monoclínico u oblicuo, triclínico o anórtico, hexagonal y trigonal o romboédrico). Este es un fenómeno muy común, siendo algunos de los ejemplos más importantes, los siguientes:. Carbono. Además de la variedad amorfa (carbones), existen dos variedades alotrópicas: el grafito y el diamante. El primero de ellos se configura uniéndose cada átomo de carbono a otros tres, formándose así unos anillos hexagonales, situados en planos paralelos que se hallan a una determinada distancia. El grafito es blando, muy exfoliable y buen conductor de la electricidad, por la presencia en él de electrones libres. Por su parte, en el diamante, cada átomo de carbono está unido a otros cuatro situados en los vértices de un tetraedro o en los de un cubo, de forma alternada, de manera que la estructura se puede considerar como un todo compacto. Ello explica que el...

Alqueno

Los alquenos, también llamados olefinas o hidrocarburos etilénicos, son compuestos hidrocarbonados que contienen uno o más pares de átomos de carbono unidos mediante dobles enlaces, y se les llama no saturados o insaturados. Su fórmula general es C n H2 n y, como en el caso de los alcanos, pueden ser acíclicos o cíclicos. Los alquenos se nombran igual que los alcanos, sustituyendo la desinencia -ano por la terminación - eno. La posición del doble enlace se indica mediante un número que se incorpora al nombre del hidrocarburo. La numeración de la cadena carbonada se inicia siempre por el extremo más cercano al doble enlace. Por ejemplo:. Algunos alquenos mantienen nombres tradicionales: el eteno también se conoce como etileno, el propeno como propileno y el buteno como butileno. Los nombres de los sustituyentes y sus pautas de ubicación mediante índices numéricos son también las mismas que en los alcanos, como se ejemplifica en la fórmula del compuesto:. La única salvedad a este...