Se Llama Soluto A La Sustancia Minoritaria (Aunque Existen Excepciones) En Una Disolución, Esta Sustancia Se Encuentra Disuelta En Un Determinado Disolvente. En Lenguaje Común También Se Le Conoce Como La Sustancia Que Se Disuelve, Por Lo Que Se Puede Encontrar En Un Estado De Agregación Diferente Al Comienzo Del Proceso De Disolución.
Lo Más Habitual Es Que Se Trata De Un Sólido En Un Disolvente Líquido, Lo Que Origina Una Solución Líquida. Una De Las Características Más Significativas De Una Disolución Suele Ser Su Concentración De Soluto, O Sea Una Medida De La Cantidad De Soluto Contenida En Ella.
Otra Característica A Considerar Sería La Facilidad O Solubilidad Que Pueda Presentar En El Disolvente. La Solubilidad De Un Compuesto Químico Depende En Gran Medida De Su Estructura Molecular. En General, Los Compuestos Iónicos Y Moleculares Polares Son Solubles En Disolventes Polares Como El Agua O El Etanol; Y Los Compuestos Moleculares Apolares En Disolventes Apolares Como El Hexano, El Éter O El Tetracloruro De Carbono.
Un Disolvente O Solvente Es Una Sustancia Que Permite La Dispersión De Otra En Su Seno. Es El Medio Dispersante De La Disolución. Normalmente, El Disolvente Establece El Estado Físico De La Disolución, Por Lo Que Se Dice Que El Disolvente Es El Componente De Una Disolución Que Está En El Mismo Estado Físico Que La Misma. Usualmente, También Es El Componente Que Se Encuentra En Mayor Proporción. Los Disolventes Forman Parte De Múltiples Aplicaciones: Adhesivos, Componentes En Las Pinturas, Productos Farmaceúticos, Para La Elaboración De Materiales Sintéticos, Etc.
Las Moléculas De Disolvente Ejercen Su Acción Al Interaccionar Con Las De Soluto Y Rodearlas. Se Conoce Como Solvatación. Solutos Polares Serán Disueltos Por Disolventes Polares Al Establecerse Interacciones Electrostáticas Entre Los Dipolos. Los Solutos Apolares Disuelven Las Sustancias Apolares Por Interacciones Entre Dipolos Inducidos.
El Agua Es Habitualmente Denominada El Disolvente Universal Por La Gran Cantidad De Substancias Sobre Las Que Puede Actuar Como Disolvente.
Una Solucion Es Una Mescla Homogénea Cuyas Particulas Son Menores A 10 Angstroms.
Estas Soluciones Esta Conformadas Por Soluto Y Por Solvente.El Soluto Es El Que Esta En Menor Proporcion Y Por El Contrario El Solvente Esta En Mayor Proporcion.
· Solucion Diluida Es Cuando La Cantidad De Soluto Es Muy Pequeña.
· Solucion Concentrada Es Cuando La Cantidad De Soluto Es Muy Grande.
· Solucion Saturada Es Cuando Se Aumento Mas Soluto En Un Solvente A Mayor Temperatura De La Normal (Esto Es Porque Cuando Ya No Se Puede Diluir, Se Calienta El Soolvente Y Se Separan Sus Particulas Para Aceptar Mas Soluto)
· Solucion Sobresaturada Es Cuando Tiene Mas Soluto Que Solvente.
En Química, La Concentración De Una Disolución Es La Proporción O Relación Que Hay Entre La Cantidad De Soluto Y La Cantidad De Disolvente, Donde El Soluto Es La Sustancia Que Se Disuelve, El Disolvente La Sustancia Que Disuelve Al Soluto, Y La Disolución Es El Resultado De La Mezcla Homogénea De Las Dos Anteriores. A Menor Proporción De Soluto Disuelto En El Disolvente, Menos Concentrada Está La Disolución, Y A Mayor Proporción Más Concentrada Es Ésta.
La Concentración De Las Disoluciones En Términos Cualitativos, También Llamados Empíricos, No Toma En Cuenta Cuantitativamente (Numéricamente) La Cantidad Exacta De Soluto Y Disolvente Presentes, Y Dependiendo De Su Proporción La Concentración Se Clasifica Como Sigue:
Diluida O Concentrada
A Menudo En El Lenguaje Informal, No Técnico, La Concentración Se Describe De Una Manera Cualitativa, Con El Uso De Adjetivos Como "Diluido" O "Débil" Para Las Disoluciones De Concentración Relativamente Baja, Y De Otros Como "Concentrado" O "Fuerte" Para Las Disoluciones De Concentración Relativamente Alta. En Una Mezcla, Esos Términos Relacionan La Cantidad De Una Sustancia Con La Intensidad Observable De Los Efectos O Propiedades, Como El Color, Sabor, Olor, Viscosidad, Conductividad Eléctrica, Etc, Causados Por Esa Sustancia. Por Ejemplo, La Concentración De Un Café Puede Determinarse Por La Intensidad De Su Color Y Sabor, La De Una Limonada Por Su Sabor Y Olor, La Del Agua Azucarada Por Su Sabor. Una Regla Práctica Es Que Cuanto Más Concentrada Es Una Disolución Cromática, Generalmente Más Intensamente Coloreada Está.
Dependiendo De La Proporción De Soluto Con Respecto Al Disolvente, Una Disolución Puede Estar Diluida O Concentrada:
- Disolución Diluida: Es Aquella En Donde La Cantidad De Soluto Está En Una Pequeña Proporción En Un Volumen Determinado.
- Disolución Concentrada: Es La Que Tiene Una Cantidad Considerable De Soluto En Un Volumen Determinado. Las Soluciones Saturadas Y Sobresaturadas Son Altamente Concentradas.
La Molaridad (M), O Concentración Molar, Es El Número De Moles De Soluto Por Cada Litro De Disolución. Por Ejemplo, Si Se Disuelven 0,5 Moles De Soluto En 1000 Ml De Disolución, Se Tiene Una Concentración De Ese Soluto De 0,5 M (0,5 Molar). Para Preparar Una Disolución De Esta Concentración Habitualmente Se Disuelve Primero El Soluto En Un Volumen Menor, Por Ejemplo 300 Ml, Y Se Traslada Esa Disolución A Un Matraz Aforado, Para Después Enrasarlo Con Más Disolvente Hasta Los 1000 Ml.
Es El Método Más Común De Expresar La Concentración En Química, Sobre Todo Cuando Se Trabaja Con Reacciones Químicas Y Relaciones Estequiométricas. Sin Embargo, Este Proceso Tiene El Inconveniente De Que El Volumen Cambia Con La Temperatura.
Se Representa También Como: M = N / V, En Donde "N" Son Los Moles De Soluto(N=Gr Soluto/Pm) Y "V" Es El Volumen De La Disolución Expresado En Litros.
Molalidad
La Molalidad (M) Es El Número De Moles De Soluto Dividido Por Kilogramo De Disolvente (No De Disolución). Para Preparar Disoluciones De Una Determinada Molalidad, No Se Emplea Un Matraz Aforado Como En El Caso De La Molaridad, Sino Que Se Puede Hacer En Un Vaso De Precipitados Y Pesando Con Una Balanza Analítica, Previo Peso Del Vaso Vacío Para Poderle Restar El Correspondiente Valor.
La Principal Ventaja De Este Método De Medida Respecto A La Molaridad Es Que Como El Volumen De Una Disolución Depende De La Temperatura Y De La Presión, Cuando Éstas Cambian, El Volumen Cambia Con Ellas. Gracias A Que La Molalidad No Está En Función Del Volumen, Es Independiente De La Temperatura Y La Presión, Y Puede Medirse Con Mayor Precisión.
Es Menos Empleada Que La Molaridad Pero Igual De Importante.
Formalidad
La Formalidad (F) Es El Número De Peso-Fórmula-Gramo Por Litro De Disolución.
F = Nº Pfg / Volumen (Litro Disolución)
El Número De Peso-Fórmula-Gramo Tiene Unidad De G / Pfg. Normalidad
La Normalidad (N) Es El Número De Equivalentes (Eq-G) De Soluto (Sto) Por Litro De Disolución (Vsc).
El Número De Equivalentes Se Calcula Dividiendo La Masa Total Por La Masa De Un Equivalente: N = M / Meq, O Bien Como El Producto De La Masa Total Y La Cantidad De Equivalentes Por Mol, Dividido Por La Masa Molar: .
Las soluciones porcentuales son aquellas cuya medida es la cantidad de mililitros o gramos referidos a 100 ml de solución (no de solvente). Ejemplos: · Una solución al 10% (de lo que sea) contendrá 10 gramos o 10 ml y aforados a 100 ml de solución. · Para preparar una solución al 25%, entonces pesaremos 25 gramos de la sustancia o mediremos 25 ml y se aforan hasta 100 ml.
[escribe] Tipos de soluciones porcentuales
Tenemos soluciones porcentuales de tres tipos:
· Peso/Peso (p/p)
% P / P =
· Peso/Volumen (p/v)
% P / V =
· Volumen/Volumen (v/v)
% P / V =
Una disolución o solución es una combinación de diferentes componentes, normalmente acuosas, formadas por agua y otra sustancia (disolvente y soluto respectivamente). Éstas se pueden expresar de distinta manera:
· % peso: gramos de soluto en 100 gramos de disolución.
· % volumen: volumen de soluto por cada 100 unidades de volumen de la disolución. Ejemplo: 10% en volumen de suero glucosado, son 10 ml de glucosa por cada 100 ml de suero.
· % peso / volumen: unidades en peso del soluto en 100 unidades de volumen de la disolución o son los gramos de soluto que hay en 100ml de solución. Ejemplo: 10 gramos de glucosa por 100 ml de suero glucosado.
· % volumen / volumen: mililitros de soluto que hay en 100 ml de solución. Ejemplo: disolución de metanol- agua 1:1, significa que hay la misma cantidad de los dos.
Un ion, también escrito ión,1 (‘el que va’, en griego; siendo ἰών [ión] el participio presente del verbo ienai: ‘ir’) es una partícula cargada constituida por un átomo o molécula que no es eléctricamente neutra. Conceptualmente esto se puede entender como que a partir de un estado neutro se han ganado o perdido electrones, y este fenómeno se conoce como ionización.
Los iones cargados negativamente, producidos por la ganancia de electrones, se conocen como aniones (que son atraídos por el ánodo) y los cargados positivamente, consecuencia de una pérdida de electrones, se conocen como cationes (los que son atraídos por el cátodo).
'Anión' y 'catión' significan:
- Anión: "el que va hacia arriba". Tiene carga eléctrica negativa.
- Catión: "el que va hacia abajo". Tiene carga eléctrica positiva.
'Ánodo' y 'cátodo' utilizan el sufijo '-odo', del griego odos (-οδος), que significa camino o vía.
- Ánodo: "camino ascendente".
- Cátodo: "camino descendente".
Un ion conformado por un solo átomo se denomina ion monoatómico, a diferencia de uno conformado por dos o más átomos, que se denomina ion poliatómico.
Ion hidronio
De acuerdo con la nomenclatura de iones de la IUPAC, este catión debe llamarse "oxonio". Hidroxonio también puede usarse para referirse a este catión sin ambigüedad. Una propuesta preliminar de la IUPAC consiste en llamar oxonio y oxidanio para referirse a compuestos en el ámbito orgánico e inorgánico respectivamente.
Oxhidrilo
Oxhidrilo en química soportes para consistir en la molécula oxígeno átomo y a hidrógeno el átomo conectó por a enlace covalente. La forma neutral es un oxhidrilo radical y el oxhidrilo anión se llama a hidróxido. Cuando el átomo de oxígeno se liga a una molécula más grande el grupo del oxhidrilo es a grupo funcional (HO¯ o ¯OH) .
El término grupo del oxhidrilo se utiliza describir grupo funcional - OH cuando es a sustituto en compuesto orgánico. Las moléculas orgánicas que contienen un grupo del oxhidrilo se conocen como alcoholes (el más simple de cuáles tienen el fórmula CnH2n+1–OH).
El radical del oxhidrilo, ·El OH, es la forma neutral de hidróxido ion. Radicales del oxhidrilo sea altamente reactivo y, por consiguiente, de breve duración; sin embargo, forman una parte importante de química radical.
El pH es una medida de la acidez o alcalinidad de una solución. El pH indica la concentración de iones hidronio [H3O+] presentes en determinadas sustancias. La sigla significa "potencial de hidrógeno" (pondus Hydrogenii o potentia Hydrogenii; del latín pondus, n. = peso; potentia, f. = potencia; hydrogenium, n. = hidrógeno). Este término fue acuñado por el químico danés Sørensen, quien lo definió como el logaritmo negativo de base 10 de la actividad de los iones hidrógeno. Esto es:
ACIDOS Y BASES
· Ácidos y bases, dos tipos de compuestos químicos que presentan características opuestas. Los ácidos tienen un sabor agrio, colorean de rojo el tornasol (tinte rosa que se obtiene de determinados líquenes) y reaccionan con ciertos metales desprendiendo hidrógeno. Las bases tienen sabor amargo, colorean el tornasol de azul y tienen tacto jabonoso. Cuando se combina una disolución acuosa de un ácido con otra de una base, tiene lugar una reacción de neutralización. Esta reacción en la que, generalmente, se forman agua y sal, es muy rápida. Así, el ácido sulfúrico y el hidróxido de sodio NaOH, producen agua y sulfato de sodio:
· H2SO4 + 2NaOHð2H2O + Na2SO4
· Primeras teorías
· Los conocimientos modernos de los ácidos y las bases parten de 1834, cuando el físico inglés Michael Faraday descubrió que ácidos, bases y sales eran electrólitos por lo que, disueltos en agua se disocian en partículas con carga o iones que pueden conducir la corriente eléctrica. En 1884, el químico sueco Svante Arrhenius (y más tarde el químico alemán Wilhelm Ostwald) definió los ácidos como sustancias químicas que contenían hidrógeno, y que disueltas en agua producían una concentración de iones hidrógeno o protones, mayor que la existente en el agua pura. Del mismo modo, Arrhenius definió una base como una sustancia que disuelta en agua producía un exceso de iones hidroxilo, OH-. La reacción de neutralización sería:
· H+ + OH-ðH2O
· La teoría de Arrhenius y Ostwald ha sido objeto de críticas. La primera es que el concepto de ácidos se limita a especies químicas que contienen hidrógeno y el de base a las especies que contienen iones hidroxilo. La segunda crítica es que la teoría sólo se refiere a disoluciones acuosas, cuando en realidad se conocen muchas reacciones ácido-base que tienen lugar en ausencia de agua.
· Teoría de Brønsted-Lowry
· Una teoría más satisfactoria es la que formularon en 1923 el químico danés Johannes Brønsted y, paralelamente, el químico británico Thomas Lowry. Esta teoría establece que los ácidos son sustancias capaces de ceder protones (iones hidrógeno H+) y las bases sustancias capaces de aceptarlos. Aún se contempla la presencia de hidrógeno en el ácido, pero ya no se necesita un medio acuoso: el amoníaco líquido, que actúa como una base en una disolución acuosa, se comporta como un ácido en ausencia de agua cediendo un protón a una base y dando lugar al anión (ion negativo) amida:
· NH3 + baseðNH2- + base + H+
· ACIDOS Y BASES DE Brønsted y Lowry
· El concepto de ácido y base de Brønsted y Lowry ayuda a entender por qué un ácido fuerte desplaza a otro débil de sus compuestos (al igual que sucede entre una base fuerte y otra débil). Las reacciones ácido-base se contemplan como una competición por los protones. En forma de ecuación química, la siguiente reacción de Acido (1) con Base (2)
· Ácido (1) + Base (2)ðÁcido (2) + Base (1)
· se produce al transferir un protón el Ácido (1) a la Base (2). Al perder el protón, el Ácido (1) se convierte en su base conjugada, Base (1). Al ganar el protón, la Base (2) se convierte en su ácido conjugado, Ácido (2). La ecuación descrita constituye un equilibrio que puede desplazarse a derecha o izquierda. La reacción efectiva tendrá lugar en la dirección en la que se produzca el par ácido-base más débil. Por ejemplo, HCl es un ácido fuerte en agua porque transfiere fácilmente un protón al agua formando un ion hidronio:
· HCl + H2OðH3O+ + Cl-
· En este caso el equilibrio se desplaza hacia la derecha al ser la base conjugada de HCl, Cl-, una base débil, y H3O+, el ácido conjugado de H2O, un ácido débil.
· Al contrario, el fluoruro de hidrógeno, HF, es un ácido débil en agua y no transfiere con facilidad un protón al agua:
· HF + H2OðH3O+ + F-
· Este equilibrio tiende a desplazarse a la izquierda pues H2O es una base más débil que F- y HF es un ácido más débil (en agua) que H3O+. La teoría de Brønsted y Lowry también explica que el agua pueda mostrar propiedades anfóteras, esto es, que puede reaccionar tanto con ácidos como con bases. De este modo, el agua actúa como base en presencia de un ácido más fuerte que ella (como HCl) o, lo que es lo mismo, de un ácido con mayor tendencia a disociarse que el agua:
· HCl + H2OðH3O+ + Cl-
· El agua también actúa como ácido en presencia de una base más fuerte que ella (como el amoníaco):
· NH3 + H2OðNH4+ + OH-
· Medida de la fuerza de ácidos o bases
· La fuerza de un ácido se puede medir por su grado de disociación al transferir un protón al agua, produciendo el ion hidronio, H3O+. De igual modo, la fuerza de una base vendrá dada por su grado de aceptación de un protón del agua. Puede establecerse una escala apropiada de ácido-base según la cantidad de H3O+ formada en disoluciones acuosas de ácidos, o de la cantidad de OH- en disoluciones acuosas de bases. En el primer caso tendremos una escala pH, y en el segundo una escala pOH. El valor de pH es igual al logaritmo negativo de la concentración de ion hidronio y el de pOH al de la concentración de ion hidroxilo en una disolución acuosa:
· pH = -log [H3O+]
· pOH = -log [OH-]
· El agua pura tiene un pH de 7,0; al añadirle ácido, la concentración de ion hidronio, [H3O+] aumenta respecto a la del agua pura, y el pH baja de 7,0 según la fuerza del ácido. El pOH del agua pura también es de 7,0, y, en presencia de una base cae por debajo de 7,0.
· El químico estadounidense Gilbert N. Lewis expuso una nueva teoría de los ácidos y bases en la que no se requería la presencia de hidrógeno en el ácido. En ella se establece que los ácidos son receptores de uno o varios pares de electrones y las bases son donantes de uno o varios pares de electrones. Esta teoría también tiene la ventaja de que es válida con disolventes distintos del agua y no se requiere la formación de una sal o de pares ácido-base conjugados. Según esto, el amoníaco se comporta como una base, pues es capaz de ceder un par de electrones al trifluoruro de boro para formar un par ácido-base:
· ACIDOS Y BASES SEGÚN ARRENIUS.
· Arrhenius, Svante August (1859-1927), químico sueco que ayudó a fijar las bases de la química moderna. Nació cerca de Uppsala, estudió en la Universidad de Uppsala y se doctoró el año 1884. Mientras todavía era un estudiante, investigó las propiedades conductoras de las disoluciones electrolíticas (que conducen carga). En su tesis doctoral formuló la teoría de la disociación electrolítica. Esta teoría mantiene que en las disoluciones electrolíticas, los compuestos químicos disueltos, se disocian en iones. Arrhenius también sostuvo que el grado de disociación aumenta con el grado de dilución de la disolución, una hipótesis que posteriormente resultó ser cierta sólo para los electrolitos débiles. Inicialmente se creyó que esta teoría era errónea y le aprobaron la tesis con la mínima calificación posible. Sin embargo, más tarde, la teoría de la disociación electrolítica de Arrhenius fue generalmente aceptada y finalmente se convirtió en una de las piedras angulares de la química física y la electroquímica modernas.
· En 1889, Arrhenius también observó que la velocidad de las reacciones químicas aumenta notablemente con la temperatura, en una relación proporcional a la concentración de moléculas activadas. Arrhenius fue catedrático de Química de la Universidad de Estocolmo en 1895 y director del Instituto Nobel de Química y Física en 1905. Sus galardones y premios incluyen el Premio Nobel de Química en 1903. Escribió obras sobre química física y biológica, electroquímica y astronomía. En este último campo destacó por su idea de que la vida en la Tierra se originó por esporas vivas trasladadas a través del espacio por la presión de la luz.
· ACIDOS Y BASES SEGUN LEWIS.
· Lewis, Gilbert Newton (1875-1946), químico estadounidense, célebre por su teoría de la interpretación del enlace covalente. Nació en Weymouth, Massachusetts, y estudió en las universidades de Nebraska, Harvard, Leipzig y Gotinga. Enseñó química en Harvard desde 1899 hasta 1900 y desde 1901 hasta 1906, y en el Instituto de Tecnología de Massachusetts desde 1907 a 1912. A partir de ese año y hasta su muerte fue profesor de química física en la Universidad de California en Berkeley, y también fue decano de la Escuela de Química.
· Lewis hizo importantes aportaciones en el campo de la física teórica, sobre todo al estudio de la termodinámica química. Desarrolló una teoría sobre la atracción y valencia químicas con el químico estadounidense Irving Langmuir, basándose en la estructura atómica de las sustancias, conocida como teoría Langmuir-Lewis .También se le conoce por su trabajo sobre la teoría de las disoluciones y la aplicación de los principios de la termodinámica a los problemas químicos..
Un equilibrio dinámico ocurre cuando dos procesos reversibles ocurren al mismo paso. Muchos procesos (como algunas reacciones químicas) son reversibles y cuando están en un equilibrio dinámico, reacciones opuestas ocurren al mismo paso.
Un ejemplo del proceso puede ser imaginado con un cubo lleno de agua que se coloca en un cuarto pequeño. El agua del cubo evapora, y el aire en el cuarto se empieza a saturar del vapor de agua. Eventualmente, el aire en el cuarto será completamente saturado y el nivel de agua en el cubo parará completamente. Sin embargo, el agua en el cubo sigue evaporando. Lo que esta pasando es que las moléculas de agua en el aire de vez en cuando se chocan contra la superficie del agua y se vuelven a condensar. Esto ocurre al mismo paso al que el agua evapora del cubo. Este es en un ejemplo del equilibrio dinámico porque el paso de evaporación es igual al paso de la condensación.
El concepto del equilibrio dinámico no es limitado a los simples cambios de estado. Con frecuencia está aplicado al análisis cinético de reacciones químicas para obtener información útil sobre la proporción de reactivos y productos que formarán del equilibro. Debería ser notado que en un equilibro las concentraciones de los reactivos y las concentraciones de los productos son constantes.
El concepto del equilibrio dinámico no es limitado a los simples cambios de estado. Con frecuencia está aplicado al análisis cinético de reacciones químicas para obtener información útil sobre la proporción de reactivos y productos que formarán del equilibro. Debería ser notado que en un equilibro las concentraciones de los reactivos y las concentraciones de los productos son constantes.
Una reacción reversible es una reacción química que se efectúa en ambos sentidos simultáneamente, es decir, los productos reaccionan entre sí y regeneran a los reactivos. Consideremos por ejemplo la reacción de los reactivos A y B que se unen para dar los productos C y D, ésta puede simbolizarse con la siguiente ecuación química1
Puesto que la reacción puede proceder en ambas direcciones y el sentido neto de la reacción está definido por la presión, la temperatura y la concentración relativa de reactivos y productos en el medio en que se desarrolla, la definición de reactivos y productos en este tipo de reacciones es convencional y está dada por el tipo de proceso estudiado.
Los reactivos suelen estar en su máxima concentración al principio de la reacción, pero a medida que la reacción evoluciona y la concentración de los productos aumenta, también se incrementa la velocidad de la reacción inversa. Cuando este tipo de reacciones se llevan a cabo para obtener determinado producto suele ser necesario ir separando dicho producto del medio que reacciona a medida que se van introduciendo los reactivos.
Si no existe intervención externa (adición de reactivos, separación de productos o cambio de las condiciones de operación definidas básicamente por la presión y la temperatura) estas reacciones evolucionan espontáneamente hacia un estado de equilibrio en el que la velocidad de formación de productos iguala a la velocidad en que estos se transforman en reactivos. Entonces, en el punto de equilibrio la velocidad neta de reacción, igual a la velocidad de la reacción directa menos la de la reacción inversa, es cero.
En el equilibrio se cumple que:
Las velocidades de reacción directa e inversa son proporcionales a las concentraciones involucradas (un tratamiento riguroso requiere el empleo de actividades en lugar de concentraciones), tendremos:
El cociente
De las ecuaciones fundamentales de la termodinámica se deduce que:
La velocidad de reacción para un reactivo en una reaccion quimica en particular está definida intuitivamente como cuán rápido sucede una reacción. Por ejemplo, la oxidación del hierro bajo condiciones atmosféricas es una reacción lenta que puede tomar muchos años,[1] pero la combustión del butano en un fuego es una reacción que sucede en fracciones de segundo.
La cinética química es la parte de la fisicoquímica que estudia las velocidades de reacción, la dinámica química estudia los orígenes de las diferentes velocidades de las reacciones. El concepto de cinética química se aplica en muchas disciplinas, tales como la ingeniería química, enzimología e ingeniería ambiental.
La cinética química es la parte de la fisicoquímica que estudia las velocidades de reacción, la dinámica química estudia los orígenes de las diferentes velocidades de las reacciones. El concepto de cinética química se aplica en muchas disciplinas, tales como la ingeniería química, enzimología e ingeniería ambiental.
Considérese una reacción química típica:
aA + bB → pP + qQ
Las letras minúsculas (a, b, p, y q) representan los coeficientes estequiométricos, mientras que las letras mayúsculas representan a los reactante (A y B) y los productos (P y Q). De acuerdo a la definición del Libro Dorado de la IUPAC2 la velocidad de reacción v (también r o R) de una reacción química que se da en un sistema cerrado bajo condiciones de volumen constante, sin que haya acumulación de intermediarios de reacción, está definida por:
Existen varios factores que afectan la rapidez de una reacción química: la concentración de los reactivos, la temperatura, la existencia de catalizadores y la superficie de contactos tanto de los reactivos como del catalizador. Los catalizadores pueden aumentar o disminuir la velocidad de reacción.
Temperatura
Por norma general, la rapidez de reacción aumenta con la temperatura porque al aumentarla incrementa la energía cinética de las moléculas. Con mayor energía cinética, las moléculas se mueven más rápido y chocan con más frecuencia y con más energía. El comportamiento de la constante de rapidez o coeficiente cinético frente a la temperatura = lnA − (Ea / R)(1 / T2 − 1 / T1) esta ecuación linealizada es muy útil y puede ser descrito a través de la Ecuación de Arrhenius K = Aexp( − EA / RT) donde K es la constante de la rapidez, A es el factor de frecuencia, EA es la energía de activación necesaria y T es la temperatura, al linealizarla se tiene que el logaritmo neperiano de la constante de rapidez es inversamente proporcional a la temperatura, como sigue: ln(k1 / k2) la hora de calcular la energía de activación experimentalmente, ya que la pendiente de la recta obtenida al graficar la mencionada ley es: -EA/R, haciendo un simple despeje se obtiene fácilmente esta energía de activación, tomando en cuenta que el valor de la constante universal de los gases es 1.987cal/K mol. Para un buen número de reacciones químicas la rapidez se duplica aproximadamente cada diez grados centígrados
Estado Físico de los Reactivos
Si en una reacción interactúan reactivos en distintas fases, su área de contacto es menor y su rapidez también es menor. En cambio, si el área de contacto es mayor, la rapidez es mayor.
Presencia de un catalizador
Los catalizadores aumentan o disminuyen la rapidez de una reacción sin transformarse. Suelen empeorar la selectividad del proceso, aumentando la obtención de productos no deseados. La forma de acción de los mismos es modificando el mecanismo de reacción, empleando pasos elementales con mayor o menor energía de activación.
Concentración de los reactivos
La mayoría de las reacciones son más rápidas en presencia de un catalizador y cuanto más concentrados se encuentren los reactivos, mayor frecuencia de colisión.
Presión
En una reacción química, si existe una mayor presión en el sistema, ésta va a variar la energía cinética de las moléculas. Entonces, si existe una mayor presión, la energía cinética de las partículas va a aumentar y la reacción se va a volver más rápida. Excepto en los gases, que al aumentar su presión aumenta también el movimiento de sus partículas y, por tanto, la rapidez de reacción.
Luz
La luz es una forma de energía. Algunas reacciones, al ser iluminadas, se producen más rapidamente, como ocurre en el caso de la reacción entre el cloro y el hidrógeno. En general, la luz arranca electrones de algunos átomos formando iones, con lo que aumenta considerablemente la velocidad de reacción.
Una reacción de neutralización es una reacción entre un ácido y una base. Cuando en la reacción participan un ácido fuerte y una base fuerte se obtiene una sal y agua. Mientras que si una de las especies es de naturaleza débil se obtiene su respectiva especie conjugada y agua. Así pues, se puede decir que la neutralización es la combinación de cationes hidrógeno y de iones hidróxido para formar moléculas de agua. Durante este proceso se forma una sal.
Las reacciones de neutralización son generalmente exotérmicas, lo que significa que desprenden energía en forma de calor.
Generalmente la siguiente reacción ocurre:
ácido + base → sal + agua
Este tipo de reacciones son especialmente útiles como técnicas de análisis cuantitativo. En este caso se puede usar una solución indicadora para conocer el punto en el que se ha alcanzado la neutralización completa. Algunos indicadores son la fenolftaleína (si los elementos a neutralizar son ácido clorhídrico e hidróxido de sodio), azul de safranina, el azul de metileno, etc. Existen también métodos electroquímicos para lograr este propósito como el uso de un pHmetro o la conductimétria.
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gonzalez rios francisco javier.
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