sustancia
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Tipo de compuesto
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¿Qué pasa al calentarse?
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Pan
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se tuesta y libera CO2
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Azúcar
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se derrite y se carameliza
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Cloruro de sodio
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Polvo para hornear
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cambia de color y libera CO2
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Papel
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se hace cenizas y libera CO2
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Sulfato de cobre
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pierde las moleculas de el agua
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Acido clorhidrico
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se descompone la molecula generando gases toxicos (cloro)
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agua (l)
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El pan al estar preparado fundamentalmente con harina de cereales, sal y agua, en la mayoría de sus ocasiones suelen contener levadura para que fermente la masa y sea más esponjosa y tierna; esta a la presencia del calor hace que el pan durante su exposición al calor (de 175°C a 190°C), hay liberación de gas, lo cual hace que el producto se expanda hasta que la estructura de la misma es estabilizada.
Cuando exponemos el pan a un calor de aproximadamente 350°C ocurre una reacción en el pan por lo que; el pan se tuesta al reaccionar con un aminoácido (una molécula orgánica con un grupo amino (-NH2) y un grupo carboxilo (-COOH) unidos a un carbono central), presente en las proteínas del pan deshidratándolo y formando una capa de pan seco y crujiente sobre ella; al derretirse los azucares y el almidón del pan se logra un color oscuro.
La formación de dióxido de carbono (debido a que la temperatura del pan formada continúa subiendo durante el horneo), coagulación del gluten, gelatinización de los almidones, reacción de Maillard y caramelización del azúcar (reacción de oscurecimiento al momento de la tostación). En las últimas etapas del horneo del pan, la temperatura cerca de la superficie de la masa se eleva por encima del punto de ebullición del agua, esto acelera la reacción de oscurecimiento (entre los azúcares y las proteínas) también como la caramelización del azúcar. Estas dos reacciones (reacción de Maillard y caramelización del azúcar) contribuyen a las características de color, textura, olor y sabor de los productos horneados.
C6H12O6+ 602 à 6C02 + 6H2O + ∆
La reacción de Maillard es un complejo conjunto de reacciones químicas producidas entre las proteínas y azúcares presentes en los alimentos cuando éstos se calientan, técnicamente la reacción de Maillard es la glicación no enzimática de las proteínas, es decir, una modificación proteínica que se produce por el cambio químico de los aminoácidos que las constituyen. Se define también como una especie de Caramelizacion de los alimentos y como la reacción que proporciona el color tostado de la carne durante el proceso de cocción.
Azucar : El azúcar, la sacarosa (C12H22O11: un disacárido, compuesto por los dos monosacáridos: glucosa y fructosa), es inodora, carece de olor. Cuando se calienta se produce un cambio de fase que da lugar mediante la fusión a un jarabe espeso. Esto se produce a los 154º Celsius. Cuando se llega a 168º C, comienza a adquirir un color ligeramente ámbar, el sabor dulce inicial se enriquece y, progresivamente el color se transforma en marrón oscuro, al mismo tiempo que se desarrolla un aroma muy agradable al olfato. Cuando se llega ese punto ya se han generado más de 100 productos distintos. Si se continúa calentando, elevando la temperatura, el cambio último es la carbonización (de color negro) y la desintegración total del azúcar, transformándose el sabor dulce inicial en amargo.
Sal: NaCl+ ∆ ----> NaCl
el cloruro de sodio a temperaturas superiores a las de 800°C ocurrirá un punto de fusión entre los minerales el cual puede producirse la descomposición antes de la fusión,la sal al ser expuesta a tan altas temperaturas se convertirá en gas.
polvo para hornear:
: El ácido reacciona con el bicarbonato produciendo burbujas de CO2, y dando volumen a la masa. Un ejemplo de reacción química se puede obtener de las primeras levaduras químicas obtenidas de la ceniza de madera (que contienen principalmente potasa y carbonato potásico)
2 HC3+HCHC+COOK + L2CO3 → 2 CH3-CHOH-COOK + H2O + CO2
En el que dos moléculas de ácido láctico (C3H6O3) con carbonato potásico (K2CO3) dan dos moléculas de lactato potásico y liberan dióxido de carbono.
La mayoría de las levaduras químicas modernas son de "doble acción" (Double-Acting) debido a que poseen sales ácidas que reaccionan en dos etapas, la primera es cuando se amasa, es decir reaccionan a temperatura ambiente cuando se mezclan con el agua de la masa y luego una segunda cuando están en el horno (a altas temperaturas), algunas de las sales ácidas más conocidas son el cremor tártaro o bitartrato de potasio), el fosfato cálcico, algunos citratos, etc. Las levaduras que poseen sólo una reacción a baja temperatura se las denomina de "una sola acción". La mayoría de las levaduras químicas del mercado son de doble acción, y se puede decir que se comportan así para garantizar una estructura esponjosa del producto final.
En algunos casos se añade ortofosfatos sódicos: monosódico, monopotásico y monocálcico que cumplen la función de gasificantes, que combinados con el bicarbonato sódico forman algunas levaduras químicas.
papel:
Básicamente esta compuesto de celulosa, que se extrae de los árboles formando una pulpa alta en celulosa, ésta, se lava, se blanquea y se seca, a partir de aqui se da un acabado especial para obtener carton, papel bond, etc,un polisacarido de glucosa (C6H12O6)
(C6H12O6)N + 12N O2----> 6N CO2 + 6N H2O
(Donde N es la cantidad de moleculas de glucosa que tenga la celulosa con q hayan hecho el papel, N es un numero natural)
Sulfato de cobre:Se observan dos cambios de coloración: el primero es de azul a blanco y corresponde a la deshidratación, es decior a la pérdida de las 5 moléculas de agua que acompañan al cristal
CuSO4.5H2O--------------> CuSO4 + 5 H2O
El sergundo cambio de color es de blanco a negro (o gris) y corresponde a la descomposición del sulfato cúprico deshidratado en Óxido Cúprico. y óxido sulfúrico
CuSO4-------------->CuO + SO3
Cabe aclarar que el CuO es de color francamente negro. El hecho de que a veces pueda darse el color gris implica que no todo el sulfato cúprico (blanco) deshidratado se ha descompuesto en CuO (negro). Por lo tanto se obtendrá una mezcla formada por una sustancia de color blanco y otra de color negro, que termina viéndose gris.
Acido clorhídrico:se liberan vapores tóxicos, y probablemente a la exposición del medio ambiente, el cloruro de hidrógeno es un gas ligeramente amarillo, corrosivo, no inflamable, más pesado que el aire, de olor fuertemente irritante. Cuando se expone al aire, el cloruro de hidrógeno forma vapores corrosivos densos de color blanco.
Ácido clorhídrico, como compuesto la suma de sus estados de oxidación es cero (0), para cada elemento que forma el compuesto es:
H=1 Cl = -1
Esto al ser calentado prácticamente no cambia su estructura sino que puede que libere gases corrosivos ; pero en general al ser un ácido (compuesto inorganico) no puede producir una combustión.
Agua:
Cuando el agua se calienta a más de 100°C, cambia de estado. Pasa del estado líquido al vapor (gaseoso); Al calentarse se rompen algunos enlaces moleculares y cambian de estado (por la cantidad de energía que se les aplica, simplemente porque el calor al ser energía y la energía son vibraciones, esto hace que las partículas del agua al estar en fase liquida, se desprendan con mayor facilidad, por causa de la vibraciones que hacen que se separen más rápido dependiendo a la cantidad de calor que sea aplicada) .
H2O (l) + ∆ -----> H2O (g)
Las reacciones químicas siempre están acompañadas de cambios de energía. Una razón por la cual se
llevan a cabo las reacciones es que los
productos alcanzan un estado de energía menor, más estable que el de los
reactivos , un ejemplo de ello es la combustión.
La combustión: es la quema de un combustible en presencia
del oxigeno del aire. Los combustibles mas comunes son la gasolina, el
petróleo, el as natural, la madera, el papel y otras sustancias orgánicas del
carbono y el hidrogeno, incluso ciertos metales, como el magnesio y calcio,
arden en el aire.
Metano (gas natural)
CH4 (g) + 2O2 (g) -------------------------------->
CO2 (g) + 2H2O (l)
Existen dos tipos de materiales ,los que arden y aquellos que no se queman, uno perteneciente a la vida y otro a las cosas inanimadas , se les llama compuestos orgánicos a los compuestos minerales que forman plantas y animales , se les llama inorgánicos a los que constituyen rocas y minerales.
Diferencias entre compuestos organicos e inorgánicos
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Compuestos organicos
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Compuestos inorgánicos
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Siempre contienen carbono ,el cual es
invariablemente tetravalente
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Presentan el fenómeno de concadenacion, es
decir formación de cadenas constituidas por atomos de carbono
·
Por lo general, tienen elevadas masas
moleculares
·
Presentan isometría
·
Siempre son covalentes ,los atomos de carbono
se unen entre si o con otros elementos mediante enlaces triples ,simples o
dobles.
·
Los puntos de fusión y ebullición generalmente
son bajos , por ser compuestos covalentes
·
Excepto los compuestos polares,son insolubles
en agua y solubles a los solventes organicos,como alcohol, éter,etc.
·
Son termolábiles ,es decir,se descomponen con
el calor ,por lo cual suelen ser inflamables ,algunos subliman y otros suelen
dejar residuos de carbón.
·
Por lo general las reacciones de tipo organico
son lentas , por lo cual deben catalizar
·
Gran numero de compuestos organicos se
encuentran en los seres vivos
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§ Por
lo general no contienen carbono , existen algunos compuestos de este elemento
que se consideran inorgánicos debido a su comportamiento como tales
§ Excepto
el silicio (que forma cadenas de hasta 12 atomos: silanos) y el boro (capaz
de constituir cadenas de hasta 32 atomos: boranos) los compuestos inorgánicos
no muestran concatenación
§ Las
masas molares son relativamente bajas
§ No
presentan isometría
§ Pueden
ser ionicos o covalentes
§ En
su gran mayoría no son termolábiles ni inflamables (excepto el fosforo blanco
y el azufre elemental)
§ Las
sustancias ionicas y covalentes polares poseen puntos de fusión y ebullición elevados
§ Las
reacciones de tipo ionico suelen reaccionar rápidamente
§ Solo
unos cuantos se encuentran en los seres vivos
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PRACTICA DE LABORATORIO DEL EQUIPO
“Diseño experimental sobre cómo afecta el calor a sustancias orgánicas”
Objetivo:
Establecer cómo afecta el calor a las sustancias orgánicas e inorgánicas; además de sus distintas formas o propiedades de cambio que tiene cada una al ser calentada .
Hipótesis:
Cada uno de los materiales presentara distintas reacciones de acuerdo al tipo de compuesto y se podrán observar cambios químicos muy considerables.
Herramientas:
· Cucharilla de combustion
· Sal
· Azúcar
· cascara de mandarina
· colilla de cigarro
· plastico de el interior de las taparroscas
. envoltura de donas
. cascara de limon
. queso amarillo
. lata
. hoja de arbol
· Mechero de bunsen.
· Vasos de precipitado
· Soporte universal
· Hoja de papel
· Bata de laboratorio
Procedimiento : colocar cada una de la sustancia y anotar los resultados
Producto
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Reacción con el calor
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Cascara de mandarina
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En el caso de la cascara de mandarina observamos que
iba cambiando su color debido a que la cascara empieza como a carbonizarse o
a hacerse cenizas ya que se quema.
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Envoltura de plástico
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La envoltura de plástico empezó a hacerse pequeña y
se empezó a hacer pegostiosa muy rápido fue en cosa de segundos que hubo un
cambio
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Hoja de un árbol
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En cuestión de segundos la hoja del árbol se hizo
cenizas pero toda la hoja se hizo cenizas al mismo tiempo hubo un pedazo de a
hoja que quedo quemado pero no se hizo cenizas como el resto
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Plástico de una tapa rosca
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Bueno este plástico tuvo la misma reacción que el de
la envoltura, solo que a diferencia del de la envoltura este tardo un poco
mas en que iniciara un cambio ya que este plástico es mas grueso que el
de la envoltura.
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Pan
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La reacción del pan con el calor no fue muy
sorprendente ya que el cambio que presento fue algo cotidiano o algo que
todos algún día hemos presenciado es un cambio por así decirlo normal
solamente el pan se doro y llego un momento en el que se quemo.
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Papel
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El papel al igual que el pan es un producto
cotidiano y la reacción que tuvo al ponerlo en contacto con el fuego fue una
reacción que ya se sabía que iba a pasarse sabia que el papel se encendería y
que se volvería cenizas.
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Azúcar
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El azúcar como reacción con el calor tuvo que se
fundió creando lo que ya varios conocemos como caramelo que no es otra cosa
que azúcar derretida y este cambio de color, de tener un color blanco se
convirtió en un color café (caramelo).
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Una lata
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Bueno pues como lo suponíamos al principio la lata
se quemaría pero aparte de ese cambio observamos que el color que tenia la
lata desapareció quedando esta con el dibujo marcado pero esta vez sin color
solo a blanco y negro ese fue un cambio que si nos sorprendió.
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Sal
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En la sal no observamos cambio alguno ya que esta
solo presenta un cambio cuando se somete a latas temperaturas y en este caso
no se tenía una temperatura tan alta como para poder observar algún cambio en
el producto.
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observaciones: cada material tiene diferente puntos de ebullicion y fusion
conclusion: en la vida cotidiana existen diferentes compuestos con diferentes caracteristicas
Autor:castellanos zoreda maria jose
Titulo: química 1 (agua y oxigeno )
Editorial: departamento de actividades editoriales de la
secretaria de servicio apoyo al aprendizaje
Año :2010
Lugar: mexico df
Paginas:190-194
QD16-W3C37
Autor:mc murry
Titulo: química general
Editorial: pearson educación
Año:2008
Lugar: edo mex
Pag:136
QD33-M32818
A: lembrino perez
T: química 2
EDI: tomson
LUGAR:MEXICO
Pag: 164-165
QD40-L43
A:brow
Titulo:química(la ciencia central)
Editorial:prentice-hall hispanoamericana
Pag:174-175
Lugar: México
QD31.2-B7513
http://prepa8.unam.mx/academia/colegios/quimica/infocab/unidad321.html 2007,I. Q. Raquel Enríquez García,Comparación general entre compuestos orgánicos e inorgánicos,06/11/12,UNAM
http://depa.fquim.unam.mx/representaciones/inorganica.html,2008.Arturo Corte Romero,ET AL, Compuestos inorganicos ,06/11/12 ,Departamento de Programas Audiovisuales Facultad de quimica