Grado 9
  1. La materia y su naturaleza  1.1. Introducción a la materia  1.2. Propiedades físicas y químicas de la materia  1.3. Estados de la materia  1.3.1. Estado sólido  1.3.2. Estado líquido  1.3.3. Estado gaseoso  1.3.4. Plasma y condensado de Bose-Einstein  1.4. Cambios en los estados de la materia  1.4.1. Fusión y congelación  1.4.2. Evaporación y Condensación  1.4.3. Sublimación y deposición  1.5. Clasificación de la materia  1.6. Elementos, Compuestos y Mezclas  1.7. Sustancias puras e impurezas  1.8. Técnicas de Separación  1.8.1. Filtración  1.8.2. Destilación  1.8.3. Cristalización  1.8.4. Cromatografía  1.8.5. Centrifugación  1.8.6. Sublimación  1.8.7. Decantación y sedimentación
  2. Estructura Atómica  2.1. Descubrimiento de los átomos  2.2. Teoría atómica de Dalton  2.3. Estructura del átomo  2.4. Partículas subatómicas  2.5. Número atómico y número de masa  2.6. Isótopos e Isóbaros  2.7. Configuración electrónica  2.8. Modelo atómico de Bohr  2.9. Modelo Atómico Moderno (Modelo Mecánico Cuántico - Introducción)  2.10. Valencia y enlace químico
  3. Reacciones y ecuaciones químicas  3.1. Introducción a las Reacciones Químicas  3.2. Formulación de ecuaciones químicas  3.3. Balanceo de Ecuaciones Químicas  3.4. Tipos de Reacciones Químicas  3.4.1. Reacciones de Combinación  3.4.2. Reacciones de descomposición  3.4.3. Reacciones de desplazamiento  3.4.4. Reacciones de doble desplazamiento  3.4.5. Reacciones redox  3.4.6. Reacciones Endotérmicas y Exotérmicas  3.5. Efectos de las reacciones químicas  3.6. Cambios de Energía en Reacciones Químicas  3.7. Catalizadores y su papel en las reacciones
  4. Tabla periódica y periodicidad  4.1. Historia de la Clasificación Periódica  4.2. La tabla periódica de Mendeleev  4.3. Modern Periodic Table  4.4. Períodos y grupos en la tabla periódica y periodicidad  4.5. Tendencias en la Tabla Periódica  4.5.1. Tamaño atómico  4.5.2. Energía de Ionización  4.5.3. Electron affinity  4.5.4. Electronegatividad  4.5.5. Propiedades Metálicas y No Metálicas  4.6. Gases nobles y sus propiedades
  5. Enlace químico  5.1. Introducción a los Enlaces Químicos  5.2. Tipos de enlaces químicos  5.2.1. Enlace iónico  5.2.2. Enlace covalente  5.2.3. Enlace metálico  5.2.4. Enlace de hidrógeno  5.2.5. Fuerza de Van der Waals  5.3. Propiedades de los compuestos iónicos y covalentes  5.4. Estructura y geometría molecular (Teoría VSEPR - Conceptos básicos)
  6. Ácidos, Bases y Sales  6.1. Introducción a Ácidos y Bases  6.2. Propiedades de los Ácidos  6.3. Propiedades de las bases  6.4. Escala de pH y su importancia  6.5. Indicadores y sus usos  6.6. Reacciones de neutralización  6.7. Fuerza de Ácidos y Bases (Fuertes vs. Débiles)  6.8. Preparación de sales  6.9. Uses of acids, bases and salts in daily life
  7. Metales y No Metales  7.1. Propiedades Físicas de los Metales  7.2. Propiedades físicas de los no metales  7.3. Propiedades químicas de los metales  7.4. Propiedades Químicas de los No Metales  7.5. Serie de Reactividad de Metales  7.6. Extracción de metales  7.7. Corrosión y su prevención  7.8. usos de metales y no metales
  8. El carbono y sus compuestos  8.1. Introducción al Carbono  8.2. Alótropos de carbono (diamante, grafito, fullereno)  8.3. Hidrocarburos  8.3.1. Hidrocarburos  8.3.2. Alqueno  8.3.3. Alquinos  8.4. Grupos funcionales en química orgánica  8.5. Isomería en compuestos orgánicos  8.6. Alcoholes y Ácidos Carboxílicos  8.7. Jabones y detergentes  8.8. Polímeros (Introducción a los Polímeros Naturales y Sintéticos)
  9. Soluciones y Mezclas  9.1. Tipos de mezclas  9.2. Mezclas Homogéneas y Heterogéneas  9.3. Concentración de soluciones  9.4. Solubilidad y factores que afectan la solubilidad  9.5. Suspensiones y Coloides  9.6. Soluciones saturadas, no saturadas y sobresaturadas
  10. Aire y atmósfera  10.1. Composición del aire  10.2. El papel de los gases en la atmósfera  10.4. Lluvia ácida y sus efectos  10.5. Efecto invernadero y calentamiento global  10.6. Ozone layer and its depletion  10.7. Medidas de control de la contaminación del aire
  11. Agua y su importancia  11.1. Composición y propiedades del agua  11.2. Dureza del agua (dureza temporal y permanente)  11.3. Causas de la contaminación del agua  11.4. Efectos de la Contaminación del Agua  11.5. Métodos de purificación de agua (filtración, ebullición, cloración)
  12. Química Industrial  12.1. Introducción a la Química Industrial  12.2. Productos químicos industriales importantes (ácido sulfúrico, amoníaco, hidróxido de sodio)  12.3. Procesos químicos en la industria  12.4. Usos de la Química Industrial en la Vida Diaria  12.5. Impacto ambiental de los procesos químicos industriales

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Productos químicos industriales importantes (ácido sulfúrico, amoníaco, hidróxido de sodio)


Introducción

La química industrial es la aplicación del conocimiento químico para crear productos, desde materias primas hasta productos terminados, procesos de fabricación y equipos. Los tres productos químicos más importantes en la química industrial son el ácido sulfúrico, el amoníaco y el hidróxido de sodio. Estos productos químicos se utilizan en grandes cantidades en una variedad de industrias debido a su versatilidad y utilidad.

Ácido sulfúrico

Visión general

El ácido sulfúrico es uno de los productos químicos más utilizados en la industria. Es un ácido mineral fuerte con la fórmula molecular H2SO4. Es altamente corrosivo y capaz de causar quemaduras severas. Sus usos principales incluyen el procesamiento de minerales, la fabricación de fertilizantes, el refinamiento de petróleo y el tratamiento de aguas residuales.

Producción

El método más común de producción de ácido sulfúrico es el proceso de contacto. Aquí están los pasos principales:

  1. Quemar azufre en el aire produce dióxido de azufre (SO 2).
  2. Purificación del dióxido de azufre en una unidad de purificación.
  3. Oxidación del dióxido de azufre a trióxido de azufre (SO 3) utilizando un catalizador de pentóxido de vanadio (V2O5) a alta temperatura.
  4. Formación de oleum (H2S2O7) al absorber SO3 en ácido sulfúrico concentrado.
  5. Diluir el oleum en agua para obtener la concentración deseada de ácido sulfúrico.

Aplicación

El ácido sulfúrico desempeña un papel vital en una variedad de aplicaciones:

  • Fertilizante: Se utiliza en la producción de ácido fosfórico, un precursor de los fertilizantes fosfatados.
  • Refinamiento de petróleo: El ácido sulfúrico actúa como catalizador en la alquilación, un proceso de refinación para aumentar el número de octano de la gasolina.
  • Procesamiento de metales: Se utiliza para limpiar metales eliminando la oxidación antes del galvanizado o el electrochapado.
Paso 1: Quemar el azufre Paso 2: Purificación Paso 3: Oxidación Paso 4: Absorción Paso 5: Dilución

Amoníaco

Visión general

El amoníaco es un gas incoloro con un olor fuerte y penetrante. Su fórmula química es NH3. El amoníaco es un compuesto esencial en la producción de fertilizantes a base de nitrógeno, y sirve como un bloque de construcción para la síntesis de muchos otros compuestos químicos.

Producción

El principal proceso industrial para producir amoníaco es el proceso Haber-Bosch. Sus pasos principales son los siguientes:

  1. El nitrógeno se obtiene del aire (N 2), mientras que el hidrógeno se obtiene generalmente del gas natural o del agua.
  2. El nitrógeno y el hidrógeno se comprimen y calientan.
  3. Los gases se pasan sobre un catalizador de hierro a alta presión y temperatura para formar amoníaco:
    4. N2 + 3H2 → 2NH3

Aplicación

Las principales aplicaciones del amoníaco incluyen:

  • Fertilizante: Es un componente clave en la producción de nitrato de amonio y urea, que son importantes para el uso agrícola.
  • Refrigeración: Debido a sus propiedades físicas, el amoníaco se utiliza como refrigerante en grandes sistemas de refrigeración industrial.
  • Limpieza: El amoníaco doméstico, una solución de amoníaco en agua, es un agente de limpieza común para vidrio y otras superficies.
Nitrógeno Hidrógeno

Hidróxido de sodio

Visión general

El hidróxido de sodio, también conocido como lejía o soda cáustica, es una base fuerte. Su fórmula es NaOH. Este compuesto es un componente importante en muchos procesos industriales, incluyendo la fabricación de papel, textiles y jabón.

Producción

Uno de los métodos más comunes para producir hidróxido de sodio es el proceso cloroalcalino. Involucra los siguientes pasos:

  1. La electrólisis de una solución de cloruro de sodio (sal) da como resultado la producción de gas cloro, gas hidrógeno e hidróxido de sodio en solución.
  2. Las reacciones químicas involucradas son las siguientes:
    3. 2NaCl + 2H2O → Cl2 + H2 + 2NaOH

Aplicación

Los usos del hidróxido de sodio incluyen los siguientes:

  • Pasta y papel: Utilizado en los procesos de pulpeo y blanqueo, eliminación de tinta de papel reciclado y tratamiento de agua.
  • Fabricación de jabones y detergentes: Está involucrado en reacciones de esterificación y transesterificación para la producción de jabón.
  • Textiles: Se utiliza en la industria textil para el procesamiento de tejidos de algodón, teñido de fibras sintéticas y como regulador de pH.
Solución de NaCl

Conclusión

Los productos químicos industriales ácido sulfúrico, amoníaco e hidróxido de sodio son bloques de construcción fundamentales en la industria moderna. Se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, incluyendo la fabricación, la agricultura, el procesamiento de alimentos y productos de consumo. Comprender estos productos químicos, sus procesos de producción y sus aplicaciones es importante para estudiantes de química a medida que avanzan en estudios más avanzados de química industrial y campos relacionados.


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