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Química de Ácidos y Bases: Comprendiendo el pH y su Impacto Biológico

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Ácidos y Bases: Propiedades y Distinción

Desde la Antigüedad, se conocen sustancias químicas con propiedades de gran interés y aplicación práctica: los ácidos y las bases. Las propiedades experimentales de ácidos y bases constituyen un criterio práctico fundamental para distinguirlas. La causa de estas propiedades tan características reside en la composición intrínseca de las sustancias.

Características de los Ácidos

Fundamentos de la Transformación Química: Reacciones, Leyes y Equilibrio

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La Transformación Química

Los cambios que experimentan las sustancias son de dos clases: físicos y químicos. Un cambio físico modifica algunas propiedades de las sustancias sin que se forme otra distinta; sin embargo, un cambio químico supone una modificación profunda de todas las propiedades del cuerpo, lo que determina la aparición de otra distinta. Sin embargo, hay procesos que adquieren una significación intermedia:

Conceptos Fundamentales de Ácidos y Bases: Definiciones, Muestreo y Equilibrios Químicos

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Conceptos Fundamentales de Ácidos y Bases

Definiciones de Ácido y Base

Un ácido es tradicionalmente considerado como cualquier compuesto químico que, cuando se disuelve en agua, produce una solución con una actividad de catión hidronio mayor que el agua pura, es decir, un pH menor que 7. Esta definición se aproxima a la moderna de Brønsted-Lowry.

Un ácido de Lewis es una especie que acepta un par de electrones de otra especie; en otras palabras, es un aceptor de par de electrones. Las reacciones Seguir leyendo “Conceptos Fundamentales de Ácidos y Bases: Definiciones, Muestreo y Equilibrios Químicos” »

Teorías Ácido-Base: Fundamentos y Aplicaciones en Química

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Teoría ácido-base: Permite describir el comportamiento de sustancias en solución acuosa, de acuerdo a la liberación de iones y/o electrones según corresponda.

Teoría de Arrhenius:

  • Ácido: (Hx → H+ + x–) es toda sustancia que en solución acuosa libera iones hidrógenos (H+).
  • Base: (Moh → OH– + m+) es toda sustancia que en solución acuosa libera iones hidroxilos (OH–).

Teoría de Brønsted-Lowry:

Equilibrio Iónico: Ácidos, Bases y pH en Soluciones Acuosas

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Equilibrio iónico

El agua es muy mala conductora de la corriente eléctrica, sin embargo, cuando se disuelve en ella una pequeña cantidad de sal, la solución sí conduce la corriente eléctrica.

Teoría de la disociación iónica

Esta teoría explicó la conducción de la corriente eléctrica en una solución; propuso que algunas sustancias disueltas en agua se disocian en iones, los cuales son responsables de la conducción de la corriente eléctrica.

Las sustancias que, disueltas en agua, conducen Seguir leyendo “Equilibrio Iónico: Ácidos, Bases y pH en Soluciones Acuosas” »

Propiedades Clave de Espacios Vectoriales: Dependencia Lineal, Bases y Generadores

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Propiedades Clave de Espacios Vectoriales

A continuación, se presentan una serie de propiedades y teoremas fundamentales relacionados con espacios vectoriales, dependencia lineal, bases y sistemas generadores.

1. Dependencia Lineal en Conjuntos con Más Vectores que la Base

Si B = {V1, V2, …, Vn} es una base de un espacio vectorial V y A = {U1, U2, …, Uk} es un conjunto en V, entonces, si k > n, el conjunto A es linealmente dependiente (L.D.).

Demostración:

Sea 0 = A1U1 + A2U2 + … + AkUk . Seguir leyendo “Propiedades Clave de Espacios Vectoriales: Dependencia Lineal, Bases y Generadores” »

Termodinámica y Equilibrio Químico: Entropía, Energía Libre y Ácidos/Bases

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Termodinámica y Espontaneidad de Reacciones

Entropía (S)

La entropía (S) es una medida del grado de desorden o aleatoriedad de las partículas en un sistema. Se calcula como:

△S = Sfinal – Sinicial

  • Proceso espontáneo: △S > 0
  • Proceso no espontáneo: △S < 0
  • Proceso en equilibrio: △S = 0

Cálculo de la Entropía en Reacciones

La variación de entropía en una reacción se calcula como:

△S = ∑△Sproductos – ∑△Sreactantes

Energía Libre de Gibbs (G)

La energía libre de Gibbs (G) relaciona Seguir leyendo “Termodinámica y Equilibrio Químico: Entropía, Energía Libre y Ácidos/Bases” »

Conceptos Fundamentales de Química: Leyes, Reacciones y Compuestos

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Leyes Ponderales y de los Gases

  • Ley de Lavoisier (Conservación de la Masa): En una reacción química, la masa total de los reactivos es igual a la masa total de los productos.
  • Ley de Proust (Proporciones Definidas): Cuando dos o más elementos se combinan para formar un compuesto, lo hacen siempre en una relación de masa constante.
  • Ley de Gay-Lussac (Volúmenes de Combinación): En las reacciones entre gases, los volúmenes de reactivos y productos, medidos en las mismas condiciones de presión Seguir leyendo “Conceptos Fundamentales de Química: Leyes, Reacciones y Compuestos” »

Características y Comportamiento de Ácidos y Bases en Disolución Acuosa

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Propiedades de los Ácidos

  1. Poseen un sabor agrio. La palabra ácido procede del latín acidus: agrio. Antiguamente, los químicos probaban las sustancias, lo que ocasionó muertes por envenenamiento.
  2. Colorean de rojo el papel de tornasol. El tornasol es un colorante violeta en disolución acuosa que cambia de color según el pH de la disolución. Se utiliza como indicador de acidez.
  3. Sus disoluciones conducen la electricidad. La conductividad depende de la concentración y naturaleza del ácido. A Seguir leyendo “Características y Comportamiento de Ácidos y Bases en Disolución Acuosa” »

Ácidos, Bases, Sales y Óxidos: Conceptos Fundamentales de Química

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Ácidos

De acuerdo con Arrhenius (1887), un ácido es cualquier sustancia que en disolución acuosa libera iones H+. Un ejemplo es el ácido clorhídrico (HCl):

HCl \Longrightarrow H+ + Cl–

En 1923, Bronsted y Lowry propusieron que un ácido es una sustancia capaz de transferir protones (H+). Esta teoría generalizó la de Arrhenius, aplicándose también a disoluciones no acuosas.

Lewis, en 1923, amplió la definición de ácido: una especie química que, en cualquier medio, puede aceptar un par de electrones. Esto Seguir leyendo “Ácidos, Bases, Sales y Óxidos: Conceptos Fundamentales de Química” »