Química Orgánica: Polímeros

Tipos de Polímeros

Polímeros de Adición

Son polímeros en cuya reacción de formación no se produce la liberación de compuestos de masa molecular baja. La polimerización en este tipo de polímeros se lleva a cabo cuando está presente un catalizador, que provoca la unión de un monómero detrás del otro hasta el final de la reacción. Es decir, un polímero de adición se forma cuando existe un catalizador y también una temperatura favorable para su formación, pues dichos factores harán que el alqueno abra su doble enlace, de manera que quede una valencia libre en cada átomo de carbono participante, pudiendo así añadirse moléculas de monómeros hasta llegar a conseguir un polímero concreto.

Polímeros de Condensación

Estos polímeros son formados a partir de monómeros iguales o diferentes, con la eliminación de moléculas simples (como H₂O, NH₃, etc.) durante el proceso.

Principios Fundamentales de Química Atómica

Propiedades Periódicas y Conceptos Atómicos

Electronegatividad: Es la capacidad que tiene un átomo de un elemento dado de atraer hacia sí el par o pares de electrones compartidos en un enlace covalente.

Afinidad Electrónica: Es la energía desprendida (a veces absorbida) cuando un átomo neutro en estado gaseoso acepta un electrón para formar un ion negativo (anión).

Números Cuánticos: Podemos entenderlos como las herramientas que vamos a utilizar para describir un orbital determinado del átomo y al electrón o electrones que lo ocupan.

Energía de Ionización: Es la mínima energía necesaria para que un átomo neutro, X, en estado gaseoso y en su estado electrónico fundamental, ceda un electrón de su nivel externo y dé lugar a un ion monopositivo, X⁺, también en estado gaseoso fundamental.

Radio Atómico: Es la mitad de la distancia internuclear mínima, d, que presenta una molécula diatómica de ese elemento en estado sólido.

Energía de Red (o Reticular): Es la energía que se libera en el proceso de formación del enlace iónico a partir de los iones en estado gaseoso. Cuanto mayor sea la energía liberada en el proceso, más estable será la red iónica y mayores serán las fuerzas de atracción entre los iones que forman el compuesto iónico.

Modelos Atómicos

El Modelo Atómico de Bohr

Postulados del Modelo de Bohr

• Primer postulado: El electrón gira alrededor del núcleo en órbitas circulares sin emitir energía.
• Segundo postulado: Solo son posibles las órbitas en las que el electrón tiene un momento angular que es múltiplo entero de h/2π.
• Tercer postulado: La energía liberada al pasar un electrón desde una órbita a otra de menor energía se emite en forma de fotón, cuya frecuencia se obtiene con la ecuación de Planck. Estos fotones, producidos por saltos energéticos, son los responsables de los espectros de emisión.

Limitaciones del Modelo

El modelo de Bohr no era capaz de explicar los espectros de los elementos con más de un electrón. Tampoco explica por qué, cuando observamos ciertas líneas del espectro del hidrógeno con aparatos de gran resolución, se ve que están formadas por grupos de líneas muy juntas, y que algunas se desdoblan al someterlas a un campo magnético.

Bioenergía y Ecosistemas

Tratamiento de la Biomasa

Por homogeneización, la biomasa se astilla, se despedaza y se convierte en serrín. Luego, por densificación, se compacta para reducir el volumen hasta convertirlo en pellets y briquetas.

Pirólisis u Obtención de Carbón Vegetal

Consiste en una combustión sin oxígeno de paja y madera para carbonizarla. Este proceso dura varios días.

Dinámica de Ecosistemas

Factores del Ecosistema

Factores Abióticos

Los seres vivos sobreviven entre ciertos límites de tolerancia. Cuando se supera este rango, estamos ante un factor limitante. Todos los seres vivos, respecto a su límite de tolerancia, se clasifican en:

• Estenoicos: Con un límite de tolerancia estrecho.
• Eurioicos: Con un límite de tolerancia amplio.

Factores Bióticos

Son factores dependientes de la densidad de población. Los seres vivos que pertenecen a la misma especie constituyen una población y desarrollan una serie de relaciones intraespecíficas que originan una dinámica de poblaciones. Todas las poblaciones de diferentes especies que habitan en un área determinada forman una comunidad y mantienen relaciones interespecíficas, ocasionando una dinámica de comunidades.

Se denomina nicho ecológico a todas las condiciones físico-químicas y biológicas que necesita una especie para vivir en un hábitat determinado. Según el tipo de nicho, se pueden distinguir dos tipos de especies:

• Especialistas (estrategas de la K): Son estenoicos, generalmente endémicos, con alimentación y otros hábitos muy restringidos. Suelen ser animales grandes.
• Generalistas (estrategas de la R): De amplio nicho ecológico, se adaptan rápidamente a las condiciones del medio, son pequeños y se reproducen en gran cantidad.

Sucesión Ecológica

Sucesiones Primarias

Se desarrollan a partir de un terreno desnudo, como dunas, lavas recién solidificadas o la roca expuesta al retirarse un glaciar.

Sucesiones Secundarias

Aquellas que se asientan sobre un suelo bien formado tras la desaparición de la cobertura vegetal (por ejemplo, debido a un incendio, tala o abandono de la agricultura).

Comunidad Clímax

Las comunidades climáticas o en estado de madurez representan el estado final de la sucesión ecológica y tienen un máximo de diversidad biológica, estabilidad y eficiencia ecológica.

Reglas de las Sucesiones

• La diversidad ecológica va aumentando en cuanto a: menor número de especies dominantes, mayor riqueza de especies y mayor riqueza de nichos ecológicos. La red trófica se hace más intrincada.
• Aumenta la complejidad del ecosistema y este tiene mayor capacidad de autocontrol. Aumenta la capacidad de resistir las perturbaciones. La desaparición de una especie tiene menor efecto negativo que en las etapas iniciales.

Regresiones

Son sucesiones inversas donde las comunidades son reemplazadas por otras más sencillas debido a cambios o perturbaciones ambientales, como la desecación de charcas, incendios o la implantación de cultivos. Estas pueden ser provocadas por la actividad humana (deforestación, incendios forestales, introducción de nuevas especies, etc.).

Edafología: El Suelo

El suelo es la capa de origen natural producto de la interacción del clima, los organismos, el relieve y el tiempo sobre la roca madre.

Composición del Suelo

Fase Sólida (50%)

Se compone de materia mineral (procedente de la roca madre, mayoritariamente silicatos y carbonatos) y materia orgánica (5%).

Fase Líquida

Líquidos y gases que ocupan los poros. Compiten entre ellos durante las estaciones por ocupar dichos poros.

• Agua gravitacional: Baja por la gravedad hasta la capa o nivel freático, y suele arrastrar sales.
• Por debajo del nivel freático, los poros están ocupados por agua completamente.
• Por encima del nivel freático, encontramos agua capilar (absorbible por las plantas en periodos secos) y agua higroscópica (no absorbible por las plantas, forma una finísima película en las partículas del suelo a partir de la humedad atmosférica).

Fase Gaseosa

Gases en los poros, de composición parecida a la atmosférica, especialmente cerca de la superficie (con menos O₂ hacia el interior por la respiración de la fauna y las raíces). El CO₂ aumenta de un 0.03% hasta un 5% en algunos casos. Los suelos áridos tienen muchos gases en los poros, mientras que los suelos húmedos tienen muy pocos. Debido a la acción de la lluvia, cuando llueve, el agua desplaza las burbujas de aire que hay en el suelo.