Pregrado
  1. Química general  1.1. Introducción a la Química  1.2. Estructura atómica  1.2.1. Partículas subatómicas  1.2.2. Modelo Atómico  1.2.3. Números cuánticos  1.2.4. Configuración Electrónica  1.2.5. Tendencias periódicas  1.2.6. Isotopes and their applications  1.3. Enlace químico  1.3.1. Enlace iónico  1.3.2. Enlaces covalentes  1.3.3. Enlace Metálico  1.3.4. Hibridación  1.3.5. Geometría molecular y teoría VSEPR  1.3.6. Polaridad del enlace y momento dipolar  1.4. Estequiometría  1.4.1. Concepto de mol  1.4.2. Fórmula empírica y molecular  1.4.3. Reactante limitante y reactante en exceso  1.4.4. Porcentaje de Rendimiento y Pureza  1.4.5. Cálculo de dilución  1.5. Estados de la materia  1.5.1. Leyes de los Gases  1.5.2. Materia y Fuerzas Intermoleculares  1.5.3. Estructuras Sólidas y Cristalinas  1.5.4. Diagrama de fases  1.5.5. Plasma y fluido supercrítico  1.6. Reacciones químicas  1.6.1. Tipos de Reacciones Químicas  1.6.2. Balanceo de ecuaciones químicas  1.6.3. Reacciones termoquímicas  1.6.4. Perfiles de energía de reacción  1.7. Soluciones y mezclas  1.7.1. Unidades de concentración  1.7.2. Propiedades del síndrome  1.7.3. Solubilidad y Reglas de Solubilidad  1.7.4. La ley de Henry y la ley de Raoult  1.7.5. Coeficiente de partición  1.8. Equilibrio químico  1.8.1. La ley de acción de masas  1.8.2. El principio de Le Chatelier  1.8.3. Cociente de reacción  1.8.4. Para usar esta calculadora en línea para la constante de equilibrio, ingrese la constante de equilibrio (Eq.) y presione el botón de calcular. Aquí es cómo se puede explicar el cálculo de la constante de equilibrio con los valores de entrada dados -> 0.05 = 0.05/0.  1.8.5. Equilibrio ácido-base  1.9. Ácidos y bases  1.9.1. Definiciones de Arrhenius, Brønsted–Lowry y Lewis  1.9.2. pH y pOH  1.9.3. Titulación ácido-base  1.9.4. Solución Buffer  1.9.5. Indicador ácido-base  1.9.6. Polyprotic Acids and Bases  1.10. Electroquímica  1.10.1. reacciones redox  1.10.2. Celdas Galvánicas y Electrolíticas  1.10.3. Ecuación de Nernst  1.10.4. Electrólisis  1.10.5. Leyes de Faraday de la electrólisis  1.11. Termodinámica  1.11.1. Leyes de la Termodinámica  1.11.2. Entalpía, entropía y energía libre de Gibbs  1.11.3. Espontaneidad de las reacciones  1.11.4. Ciclos termodinámicos (Ley de Hess, ciclo de Carnot)  1.12. Cinética  1.12.1. La ley de velocidad y el orden de reacción  1.12.2. Energía de Activación y Catalizador  1.12.3. Teoría de colisiones  1.12.4. Mecanismo de reacción  1.12.5. Teoría del estado de transición
  2. Química orgánica  2.1. Estructura y relaciones  2.1.1. Hibridación en Compuestos de Carbono  2.1.2. Resonancia y aromatización  2.1.3. Orbitales moleculares  2.1.4. Efectos inductivo y mesomérico  2.2. Hidrocarburos  2.2.1. Hidrocarburos  2.2.2. Alqueno  2.2.3. Alquinos  2.2.4. Compuestos aromáticos  2.2.5. Cicloalcanos y Conformación  2.3. Grupo Funcional  2.3.1. Alcoholes y fenoles  2.3.2. Éteres y epóxidos  2.3.3. Aldehídos y cetonas  2.3.4. Ácidos carboxílicos y derivados  2.3.5. Aminas  2.3.6. Ésteres y amidas  2.3.7. Tioles y sulfuros  2.4. Estereoscópico  2.4.1. Isomería en Estereoquímica  2.4.2. Quiralidad y actividad óptica  2.4.3. Análisis estructural  2.4.4. Diastereómeros y Enantiómeros  2.5.1. Reacciones de sustitución  2.5.2. Reacciones de eliminación  2.5.3. Reacciones de adición  2.5.4. Reacciones radicales  2.5.5. Reacciones de reordenamiento  2.5.6. Reacciones Pericíclicas  2.6. Espectroscopía y análisis estructural  2.6.1. Espectroscopía Infrarroja  2.6.2. Espectroscopía por resonancia magnética nuclear  2.6.3. Espectrometría de masas  2.6.4. Espectroscopia UV-visible  2.6.5. Cristalografía de rayos X  2.7. Química de polímeros  2.7.1. Polímeros de Adición y Condensación  2.7.2. Mecanismo de polimerización  2.7.3. Polímero biodegradable  2.7.4. Polímeros conductores e inteligentes
  3. Química inorgánica  3.1. Química de coordinación  3.1.1. Ligandos y compuestos de coordinación  3.1.2. Teoría del campo cristalino  3.1.3. Teoría de Orbitales Moleculares en Compuestos de Coordinación  3.1.4. Distorsión de Jahn–Taylor  3.2. Química del grupo principal  3.2.1. Metales alcalinos y alcalinotérreos  3.2.2. Halógenos y Gases Nobles  3.2.3. Los metales de transición y sus complejos  3.2.4. Lantánidos y Actínidos  3.3. Solid state chemistry  3.3.1. Redes cristalinas y celdas unitarias  3.3.2. Defectos en sólidos  3.3.3. Propiedades eléctricas y magnéticas  3.3.4. Superconductividad  3.4. Química bioinorgánica  3.4.1. Iones metálicos en biología  3.4.2. Reacciones enzimáticas con metales  3.4.3. Intoxicación por metales y desintoxicación  3.4.4. Metaloproteínas y Metaloenzimas
  4. Química física  4.1. Química Cuántica  4.1.1. Dualidad onda-partícula  4.1.2. Ecuación de Schrödinger  4.1.3. Números Cuánticos y Orbitales  4.1.4. Espectroscopía atómica y molecular  4.2. Mecánica estadística  4.2.1. Distribución de Maxwell–Boltzmann  4.2.2. Funciones de partición  4.2.3. Estadísticas de Bose-Einstein y Fermi-Dirac  4.3. Termodinámica química  4.3.1. Energía Libre de Gibbs  4.3.2. Transición de fase  4.3.3. Eficiencia termodinámica  4.4. Química de superficies  4.4.1. Absorción y Catálisis  4.4.2. Coloides y Emulsiones
  5. Química Analítica  5.1. Métodos clásicos  5.1.1. Análisis Gravimétrico  5.1.2. titrímetro  5.2. Métodos instrumentales  5.2.1. Cromatografía  5.2.2. Espectroscopía  5.2.3. Métodos electroanalíticos  5.2.4. Difracción de rayos X
  6. Química Industrial  6.1. Petroquímica  6.2. Principios de ingeniería química  6.3. Química Verde  6.4. Farmacéuticos y Síntesis de Medicamentos
  7. Bioquímica  7.1. Carbohidratos  7.2. Proteínas y enzimas  7.3. Lípidos y membranas  7.4. Ácidos nucleicos  7.5. Metabolismo y Bioenergética  7.6. Cinética enzimática y mecanismo

Pregrado → Química general → Estados de la materia ↓


Plasma y fluido supercrítico


En química general, a menudo discutimos los diferentes estados de la materia, incluidos sólidos, líquidos y gases. Sin embargo, hay otros dos estados de la materia que son bastante fascinantes: el plasma y los fluidos supercríticos. Estos estados rara vez se describen en cursos introductorios, pero son esenciales para comprender la química y la física avanzadas. En esta lección estudiaremos el plasma y los fluidos supercríticos en profundidad para proporcionar una comprensión completa de sus propiedades, aplicaciones y condiciones para su creación.

Plasma: El cuarto estado de la materia

El plasma a menudo se refiere como el cuarto estado de la materia, separado de los sólidos, líquidos y gases. Es un estado caliente donde los átomos en el gas se ionizan, lo que significa que pierden electrones y se convierten en partículas cargadas. Este estado de la materia se encuentra en abundancia en el universo. De hecho, las estrellas, incluido el Sol, están compuestas principalmente de plasma.

        Estado de la Materia: Plasma

Visualicemos esta transformación:

Sólido Líquido Gas Plasma cambio de sólido a plasma

Cuando un gas se calienta a una temperatura muy alta, se producen dos cambios importantes:

  • La energía aumentada excita los electrones, liberándolos de átomos o moléculas, formando iones.
  • La presencia de electrones e iones libres significa que el plasma puede conducir electricidad, a diferencia de otros estados de la materia.

Un ejemplo cotidiano de plasma es un letrero de neón, que funciona al pasar una corriente eléctrica a través de un gas a baja presión hasta que se convierte en plasma.

Propiedades del plasma

El plasma tiene algunas propiedades únicas:

  • Conductividad: Debido a la presencia de partículas cargadas, el plasma puede conducir corrientes eléctricas.
  • Campos magnéticos: El plasma puede generar y ser afectado por campos magnéticos debido al movimiento de partículas cargadas.
  • Alta energía: Dado que el plasma se forma a altas temperaturas, contiene una cantidad significativa de energía térmica.

Estas propiedades distinguen al plasma de otros estados de la materia porque se comporta de manera diferente bajo diferentes condiciones físicas.

Aplicaciones del plasma

El plasma tiene una amplia gama de aplicaciones:

  • Iluminación: Las luces fluorescentes y de neón utilizan plasma para producir luz.
  • Industriales: Las antorchas de plasma cortan y soldan materiales con precisión.
  • Aeroespacial: La investigación sobre propulsores de plasma para la propulsión de naves espaciales está en curso.
  • Energía de fusión: La fusión controlada por plasma es el foco de la investigación, que busca imitar los procesos de producción de energía de las estrellas.

Fluido supercrítico: Más allá de gases y líquidos

Los fluidos supercríticos no son comunes en la vida cotidiana pero son importantes en procesos industriales. Un fluido supercrítico es un estado de la materia que ocurre cuando una sustancia está por encima de su temperatura y presión críticas, donde la distinción entre las fases líquida y gaseosa desaparece.

        Estado de la Materia: Fluido Supercrítico

Usemos un gráfico para ver cuándo un fluido se convierte en supercrítico:

punto crítico líquido Gas fluido supercrítico Diagrama de fases mostrando fluidos supercríticos

El diagrama anterior es un diagrama de fases, y muestra brevemente cómo se comportan las sustancias de manera diferente bajo diferentes condiciones. Cuando la temperatura y la presión de una sustancia exceden el punto crítico, entra en el estado supercrítico. Esta fase no tiene tensión superficial, lo que le permite penetrar sustancias como un gas mientras disuelve sustancias como un líquido.

Propiedades de los fluidos supercríticos

Los fluidos supercríticos combinan las propiedades de los líquidos y los gases:

  • Densidad: Igual a la de un líquido, permitiendo que las sustancias se disuelvan.
  • Viscosidad: Similar a la de un gas, permitiendo que fluya fácilmente y penetre materiales porosos.
  • Difusividad: Un nivel intermedio que permite una difusión más rápida que los líquidos.

Debido a estas propiedades, los fluidos supercríticos se utilizan ampliamente en una variedad de aplicaciones.

Aplicaciones del fluido supercrítico

Los fluidos supercríticos se utilizan en una variedad de aplicaciones innovadoras:

  • Extracción: CO2 supercrítico se utiliza para extraer cafeína del café y en la extracción de aceites esenciales de plantas.
  • Procesamiento de polímeros: Los plásticos ayudan en procesos de espumado e impregnación debido a sus propiedades únicas de solución.
  • Reacciones químicas: Proporcionando un medio para la catálisis homogénea, aumentando la eficiencia y selectividad en las reacciones químicas.

Estas aplicaciones destacan la viabilidad comercial e importancia de los fluidos supercríticos en procesos industriales y químicos.

Conclusión

Tanto el plasma como el fluido supercrítico son estados críticos de la materia que tienen amplias aplicaciones en ciencia e industria. Mientras que el plasma está asociado con entornos de alta energía, los fluidos supercríticos son conocidos por su capacidad para combinar propiedades de líquidos y gases. Comprender estos estados proporciona una visión más amplia de cómo se comporta la materia bajo condiciones extremas, demostrando la versatilidad y adaptabilidad de las sustancias más allá de sus estados normales.


Pregrado → 1.5.5


U
username
0%
completado en Pregrado

← Anterior (1.5.4)
Diagrama de fases
Siguiente (1.6) →
Reacciones químicas

Comentarios 



Plasma y fluido supercrítico

https://www.chemistryelite.com/ug/1.5.5?ceal=es