al·lotropia
al·lotropia
Química inorgànica
- ca al·lotropia, n f
- es alotropía, n f
- en allotropy, n
Química inorgànica
Definición
Característica d'un element que existeix en dues o més formes estructurals, les quals, en un mateix estat d'agregació, difereixen per les seves propietats físiques i per algunes propietats químiques.
Nota
-
La diferència d'estructures pot fer que un element presenti propietats físiques força diferents. El cas més conegut és el del carboni, que pot presentar tres formes al·lotròpiques en estat sòlid: el grafit, amb una estructura bidimensional infinita en capes; el diamant, amb una estructura tridimensional, i el ful·lerè, en forma de molècules discretes Cn (n = 60, 70, 82, etc.). A més del carboni, altres elements d'ús habitual que presenten al·lotropia són l'oxigen, el fòsfor, el sofre i l'estany.
Vegeu també monotropia.
alquè
alquè
Química orgànica
- ca alquè, n m
- es alqueno, n m
- en alkene, n
Química orgànica
Definición
Cadascuna de les olefines acícliques.
Nota
-
La insaturació proporciona als alquens una elevada reactivitat. La reacció habitual dels alquens és l'addició a l'enllaç doble (vegeu la imatge 1). L'halogenació, la hidrohalogenació, la hidrogenació i la hidròlisi són les més conegudes. Aquestes reaccions tenen en comú la ruptura d'un enllaç π i la formació de dos nous enllaços σ.
D'altra banda, els alquens poden ser oxidats fàcilment per diferents agents oxidants, entre els quals cal esmentar el permanganat de potassi i l'ozó. Aquestes reaccions es classifiquen en dos apartats: l'oxidació de l'enllaç π sense ruptura de l'enllaç σ de l'enllaç doble i l'oxidació de l'enllaç π amb ruptura de l'enllaç σ de l'enllaç doble (vegeu la imatge 2). La formació de diols i d'epòxids són dos exemples del primer tipus d'oxidació, mentre que l'ozonòlisi és un exemple del segon tipus d'oxidació.
Una característica molt valorada dels alquens és la seva capacitat de polimeritzar-se, ja que les reaccions de polimerització són la base per a l'obtenció tant de plàstics com de fibres.
En determinades condicions, els alquens presenten reaccions de substitució. Aquestes reaccions es consideren una substitució en la posició al·lílica, que es caracteritza per la substitució dels hidrògens al·lílics per halògens.
alquenil
alquenil
Química orgànica
- ca grup alquenil, n m
- ca alquenil, n m sin. compl.
- es grupo alquenilo, n m
- en alkenyl group, n
Química orgànica
Definición
Cadascun dels substituents o radicals orgànics alifàtics que resulten de l'eliminació d'un hidrogen en un alquè, de fórmula general −CnH2n − 1.
Nota
- El butenil és un exemple de grup alquenil: but-1-enil (CH3CH2CH=CH-), but-2-enil (CH3CH=CHCH2-).
alquí
alquí
Química orgànica
- ca alquí, n m
- es alquino, n m
- en alkyne, n
Química orgànica
Definición
Cadascun dels hidrocarburs alifàtics acíclics que presenten un enllaç triple carboni-carboni, de fórmula general CnH2n − 2.
Nota
-
Es presenten com a isòmers de funció dels cicloalquens.
El més simple dels alquins és l'acetilè.
Aquesta sèrie homòloga es caracteritza per l'addició electròfila que pateixen els alquins, com també els passa als alquens. En aquesta addició electròfila es formen quatre nous enllaços simples, de tipus σ (vegeu la imatge 1). Es diferencien dels alquens perquè els alquins addicionen dues molècules de reactiu, per bé que, en condicions adients, és possible que només n'addicionin una. També es diferencien perquè, amb l'excepció de la hidrogenació, els alquins són menys reactius que els alquens. Així, per exemple, per a la hidròlisi es necessita la presència d'un catalitzador, el qual permet obtenir alcohols interns. La cloració permet obtenir cloroalcans i cloroalquens.
Els alquins són susceptibles de polimeritzar-se i de condensar-se amb amines, aldehids i cetones.
Els alquins terminals, que tenen el triple enllaç a l'extrem de la cadena, presenten un comportament àcid, ja que quan reaccionen amb el sodi metàl·lic i amb altres bases fortes com l'amidur de sodi (Na+ NH2−), alliberen l'hidrogen terminal en forma de H2(g) segons 2 RC≡CH + 2 Na → 2 RC≡C− Na+ + H2(g). En arrencar l'hidrogen àcid d'un alquí s'obté l'anió acetilur corresponent (RC≡C−), el qual és molt reactiu. L'anió generat a partir d'un alquí pot actuar com a nucleòfil en substitució nucleòfila, i permet, així, obtenir compostos amb un enllaç triple (vegeu la imatge 2).
Rarament els alquins es troben en la natura.
alquil
alquil
Química orgànica
- ca grup alquil, n m
- ca alquil, n m sin. compl.
- es grupo alquilo, n m
- en alkyl group, n
Química orgànica
Definición
Cadascun dels substituents o radicals orgànics alifàtics que resulten de l'eliminació d'un hidrogen en un alcà, de fórmula general −CnH2n + 1.
Nota
-
És un grup alquil l'etil (CH3CH2−).
Els substituents alquil poden ser una ramificació d'un hidrocarbur, i també poden ser una part del grup carboxilat d'alquil propi dels èsters (RCOOCH2CH3) o una part, ja sigui principal o una ramificació, d'altres compostos orgànics, com de la cetona alquiletílica (RCOCH2CH3), la cetona dietílica ((CH3CH2)2CO) o l'èter etílic ((CH3CH2)2O).
Vegeu també grup aril.
alquilació
alquilació
Química orgànica
- ca alquilació, n f
- es alquilación, n f
- en alkylation, n
Química orgànica
Definición
Procés d'introducció d'un grup alquil en una molècula orgànica.
Nota
-
L'alquilació pot tenir lloc sobre un àtom de carboni, de nitrogen, d'oxigen o de sofre. Els principals reactius alquilants són els halurs i els sulfats d'alquil; més rarament, ho són les olefines i els alcohols, i, en casos particulars, ho és el diazometà.
Les alquilacions són molt nombroses i diverses en mecanismes. Alguns exemples importants són, entre altres, l'alquilació dels hidrocarburs aromàtics per reacció de Friedel i Crafts, l'alquilació de l'amoníac i les amines, l'alquilació dels enolats alcalins (síntesi amb compostos β-dicarbonílics) i l'alquilació dels alcohols, fenols i tiols per a obtenir èters i sulfurs (vegeu les imatges 1 i 2).
En la refinació del petroli, l'alquilació es duu a terme entre una olefina de baixa massa molecular, que normalment és un butè, i una isoparafina, que normalment és un isobutà, per a obtenir una isoparafina de massa molecular superior, molt adequada per a gasolines d'alt índex d'octà (vegeu la imatge 3). Aquest procés es va desenvolupar a partir de la Segona Guerra Mundial per a obtenir combustible d'aviació.
Un exemple de reacció és CH3CH2CH=CH2 + CH3CH(CH3)CH3 → CH3(CH2)4CH(CH3)CH3. La reacció té lloc a través de carbocations. Com a catalitzador s'empra l'àcid sulfúric o bé l'àcid fluorhídric amb molt poca aigua. Es requereix una forta agitació per a mantenir tots els components barrejats. El procés té lloc a baixa temperatura, entre 4 i 30 ºC, i a la pressió adequada per a tenir tots els components en fase líquida. L'olefina, que en aquest procés es considera la matèria primera, prové de la fracció C4, un cop separats els seus components.
L'isobutà pot provenir de moltes unitats de la refineria, com els hidrocraqueigs, els craqueigs catalítics o els craqueigs reformats, i, en alguns casos, es produeix mitjançant la isomerització del butà. El procés genera l'alquilat compost per molècules ramificades de 5 a 9 àtoms de carboni, que s'afegeix a la mescla de gasolines. Com a subproductes se separen el propà, el butà i un líquid viscós similar al quitrà, que conté anells alicíclics complexos.
Els processos industrials més usats són el procés Phillips i el procés UOP, que usen fluorur d'hidrogen, i el procés Exxon amb àcid sulfúric.
alquinil
alquinil
Química orgànica
- ca grup alquinil, n m
- ca alquinil, n m sin. compl.
- es grupo alquinilo, n m
- en alkynyl group, n
Química orgànica
Definición
Cadascun dels substituents o radicals orgànics alifàtics que resulten de l'eliminació d'un hidrogen en un grup alquil.
alúmina
alúmina
Química inorgànica
- ca alúmina, n f
- es alúmina, n f
- en alumina, n
- for Al2O3
Química inorgànica
Definición
Òxid d'alumini sòlid de duresa molt elevada, número 9 de l'escala de Mohs, que té un punt de fusió de 2 030 ºC i un punt d'ebullició de 2 250 ºC.
Nota
-
L'alúmina és difícilment soluble tant en els àcids minerals com en els àlcalis.
Existeix a la natura en forma anhidra i cristal·lina (en aquest cas, rep el nom de corindó) i en forma hidratada a diversos graus (en aquest cas, rep el nom de alúmina hidratada).
S'obté al laboratori en forma de pólvores blanques per calcinació de l'hidròxid d'algunes sals d'alumini. D'altra banda, mitjançant la reacció 2 AlF3 + B2O3 → Al2O3 + 2 BF3 s'obté en forma cristal·lina.
L'alúmina obtinguda a baixa temperatura és àvida d'aigua i, com que és un òxid amfòter, és soluble tant en àcids (Al2O3 + 6 H+ → 2 Al3+ + 3 H20) com en àlcalis (Al2O3 + 2 OH− → 2 AlO2− + H2O). En el primer cas dona sals d'alumini i en el segon, aluminats.
Escalfada per sobre de 800 ºC experimenta una transformació de l'estructura cristal·lina, augmenta de densitat i esdevé parcialment insoluble en els àcids i en els àlcalis i no s'hidrata amb facilitat (el corindó pertany a aquesta varietat).
Tot i que l'alúmina es fa servir en diferents processos (fabricació d'alumini i obtenció d'abrasius, refractaris, peces ceràmiques, etc.), cal esmentar l'obtenció d'alúmina activada.
alúmina activada
alúmina activada
Química inorgànica
- ca alúmina activada, n f
- es alúmina activada, n f
- en activated alumina, n
Química inorgànica
Definición
Alúmina en forma granular, de porositat molt elevada i gran superfície específica, que manifesta una gran capacitat d'adsorció, especialment per l'aigua.
Nota
-
L'alúmina activada pot tenir una superfície específica de 100 a 400 m2/g.
S'obté per deshidratació i posterior calcinació, al voltant de 500 ºC, de l'hidròxid d'alumini en un corrent de diòxid de carboni.
Un cop saturada d'humitat, pot ser reactivada escalfant-la entre 180 ºC i 300 ºC, i el cicle d'adsorció-reactivació es pot repetir moltes vegades. Per aquesta raó, es fa servir com a absorbent de la fase líquida continguda en gasos i vapors i com a dessecant de determinats líquids.
D'altra banda, també es fa servir com a catalitzador o com a suport de catalitzador, com a absorbent per a extreure el fluorur de l'aigua potable i com a fase estacionària en la cromatografia líquid-sòlid.
alumini
alumini
Química inorgànica
- ca alumini, n m
- es aluminio, n m
- en aluminium, n
- sbl Al
Química inorgànica
Definición
Element del grup 13, del període 3 i del bloc p de la taula periòdica dels elements, de nombre atòmic 13 i massa atòmica 26,9815.
Nota
-
Es coneixen fins a dinou isòtops de l'alumini, dels quals només un és estable, 27Al.
Es presenta com un metall de color blanc argentat, dúctil i molt mal·leable, amb un punt de fusió de 660 ºC i un punt d'ebullició de 2 467 ºC.
És el tercer dels elements i el primer dels metalls presents en l'escorça terrestre. Es troba en una gran varietat de minerals de composicions molt diferents.
Per a la seva obtenció es fa servir principalment la bauxita, que es transforma en òxid d'alumini, el qual és sotmès a electròlisi dissolt en criolita fosa. D'aquí s'obté l'alumini que es deposa al càtode. Per a obtenir alumini d'alta puresa cal sotmetre'l a una segona electròlisi, Al2O3 • 3 H2O → Al2O3 + 3 H2O i Al2O3 (Na3AlF6) + 3 C (elèctrode) → 2 Al + 3 CO.
Químicament, l'alumini és un element molt reactiu. No reacciona amb l'aire sec, però s'oxida ràpidament amb l'aire humit i en contacte amb l'aigua, per bé que de seguida queda protegit per una capa d'òxid contínua, que és insoluble en aigua i impermeable. A temperatura alta, l'alumini crema violentament en oxigen i reacciona amb els halògens i el nitrogen. És atacat pels àcids, a excepció de l'àcid nítric, amb més o menys rapidesa, segons la natura de l'àcid i la temperatura. El seu fort caràcter electropositiu fa que sigui molt reductor i que redueixi un gran nombre d'òxids metàl·lics i l'aigua. El seu comportament àcid-base és amfòter.
Presenta l'estat d'oxidació +3.
És el segon metall en importància econòmica en el món després de l'acer. Els seus usos són molt variats. Així, en la metal·lúrgia es valora el fet que sigui un metall de baixa densitat i elevada resistència a la corrosió, sobretot si està anoditzat. També el fet que sigui fàcil d'emmotllar (alumini-silici, alumini-coure) i de forjar (alumini-magnesi) fa que es faci servir per a obtenir materials resistents i lleugers, tant d'alumini pur com en una gran varietat d'aliatges. Gràcies a això, és el segon metall en importància pel que fa al consum, després de l'acer. També es fa servir com a reactiu en la indústria, principalment per a la reducció d'altres metalls.