Química

1.- ¿Qué es una disolución, soluto y solvente? ¿Qué unidades existen para definir la concentración en una solución?

Una disolución es una mezcla homogénea a nivel molecular o iónico de dos o más sustancias, que no reaccionan entre sí, cuyos componentes se encuentran en proporción que varía entre ciertos límites. Describe un sistema en el cual una o más sustancias están mezcladas o disueltas en forma homogénea en otra sustancia. También se puede definir como una mezcla homogénea formada por un solvente y por uno o varios solutos. Un ejemplo común podría ser un sólido disuelto en un líquido, como el oro en mercurio, formando una amalgama.

Se le suele llamar solvente al componente que tiene el mismo estado de agregación que la disolución.

Y soluto y solutos, al otro u otros componentes de la disolución.

Si todos tienen el mismo estado, se llama solvente al componente que interviene en mayor proporción de masa, aunque muchas veces se considera solvente al que es más frecuentemente usado como tal (por ejemplo una disolución conteniendo 50% de etanol y 50% de agua, es denominada solución acuosa de etanol). En el caso de dos metales disueltos mutuamente en estado sólido, se considera solvente a aquel cuya estructura cristalina persiste en la solución; si ambos tienen la misma estructura, se considera solvente al metal la mayoría de las posiciones en la estructura cristalina (por ejemplo aleación paladio plata).

En las soluciones valoradas cuantitativamente de acuerdo a su concentración, se toman en cuenta las cantidades numéricas exactas de soluto y solvente que se utilizan en una disolución. Este tipo de clasificación es muy utilizada en el campo de la ciencia y la tecnología, pues en ellas es muy importante la alta precisión. Existen dos tipos de disoluciones valoradas:

-Porcentual

-Molar

2.- ¿Qué son los ácidos y las bases (Definición de Bronsted y Lowry)? Mencione 5 ejemplos de cada uno.

La definición moderna de Johannes Nicolaus Bronsted y Thomas Martin Lowry, definieron independientemente un ácido como un compuesto que dona un catión de hidrógeno (H+) a otro compuesto denominado base. Algunos ejemplos son el ácido acético (en el vinagre), el ácido clorhídrico (en el salfumant y ácidos gástricos), el ácido acetilsalicílico (en la aspirina), el ácido sulfúrico (usado en las baterías de los automóviles).

La teoría ácido-base formulada por Bronsted y Lowry en 1923, dice que una base es aquella sustancia capaz de aceptar un protón (H+). Esta definición engloba la definición de Arrhenius, que dice que base es cualquier sustancia que en una disolución acuosa aporta iones OH- al medio. Algunos ejemplos son: NH3, S2-, HS-, el agua, el amoníaco.

3.- ¿Qué es la constante de producto iónico del agua?

La constante de producto iónico del agua, (también conocida como constante de ionización ácida o constante de disociación ácida) es una medida cuantitativa de la fuerza de un ácido en solución. Es la constante de equilibrio de una reacción conocida como disociación en contexto de las reacciones ácido-base. El equilibrio puede inscribirse simbólicamente como:

HA A- + H+

donde HA es un ácido genérico que se disocia dividiéndose en A-, conocida como base conjugada del ácido, y el ion hidrógeno o protón, H+, que, en el caso de soluciones acuosas, existe como un ion hidronio solvatado. En el ejemplo que se muestra en la figura, HA representa el ácido acético, y A- el ion acetato. Las especies químicas HA, A- y H+ se dice que están en equilibrio cuando sus concentraciones no cambian con el paso del tiempo. La constante de disociación se escribe normalmente como un cociente de las concentraciones de equilibrio (en mol/L), representado por [HA], [A-] y [H+]:

4.- ¿Qué es la escala de pH? ¿Cómo se puede medir el PH?

El pH es una medida de acidez o alcalinidad de una disolución. El pH indica la concentración de iones hidronio [H3O+] presentes en determinadas sustancias.

La sigla significa ‘potencial hidrógeno’, ‘potencial de hidrógeno’ o ‘potencial de hidrogeniones. Este término fue acuñado por el químico danés S. P. L. Sørensen (1868-1939), quien lo definió como el opuesto del logaritmo en base 10 (o el logaritmo del inverso) de la actividad de los iones hidrógeno. Esto es:

Desde entonces, el término "pH" se ha utilizado universalmente por lo práctico que resulta para evitar el manejo de cifras largas y complejas. En disoluciones diluidas, en lugar de utilizar la actividad del ion hidrógeno, se le puede aproximar empleando la concentración molar del ion hidrógeno.

Por ejemplo, una concentración de [H3O+] = 1 × 10–7 M (0,0000001) es simplemente un pH de 7 ya que: pH = –log[10–7] = 7

La escala de pH típicamente va de 0 a 14 en disolución acuosa, siendo ácidas las disoluciones con pH menores a 7 (el valor del exponente de la concentración es mayor, porque hay más iones en la disolución) y alcalinas las que tienen pH mayores a 7. El pH = 7 indica la neutralidad de la disolución (cuando el disolvente es agua).

En productos de aseo y limpieza se suele hacer uso del término "pH neutro". En este caso la neutralidad hace referencia a un nivel de pH 5,5. Debido a las características de la piel humana, cuyo pH es 5,5, se indica neutralidad de pH en este tipo de productos que están destinados a entrar en contacto con nuestra piel para destacar su no agresividad. Si se aplicaran productos de pH 7 a nuestra piel se produciría una variación del pH cutáneo con posibles consecuencias negativas.

El valor del pH se puede medir de forma precisa mediante un potenciómetro, también conocido como pH-metro (/pe achímetro/ o /pe ache metro/), un instrumento que mide la diferencia de potencial entre dos electrodos: un electrodo de referencia (generalmente de plata/cloruro de plata) y un electrodo de vidrio que es sensible al ion de hidrógeno.

También se puede medir de forma aproximada el pH de una disolución empleando indicadores, ácidos o bases débiles que presentan diferente color según el pH. Generalmente se emplea papel indicador, que se trata de papel impregnado de una mezcla de indicadores cualitativos para la determinación

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