El pH
El pH es una medida de la acidez o basicidad de una solución. El pH es la concentración de iones hidronio [H3O+] presentes en determinada sustancia. 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:
pH = -log10 [aH3O+]
- A pesar de que muchos potenciómetros tienen escalas con valores que van desde 1 hasta 14, los valores de pH pueden ser menores que 1 y mayores que 14. Por ejemplo, el ácido de batería de automóviles tiene valores cercanos de pH menores que cero, mientras que el hidróxido de sodio 1 M varía de 13,5 a 14.
- Un pH igual a 7 es neutro, menor que 7 es ácido y mayor que 7 es básico a 25 ºC. A distintas temperaturas, el valor de pH neutro puede variar debido a la constante de equilibrio del agua (Kw).
Enlaces Químicos
Los átomos de los elementos forman enlaces, de los cuales los más importantes son:
- Enlace químico electrovalente o iónico o polar (transferencia de electrones)
- Enlace covalente (compartición de un par de electrones entre 2 átomos)
- Enlace covalente coordinado (uno de los 2 átomos aporta el par de electrones para compartir)
Características de sustancias iónicas
Son el resultado de las fuerzas electrostáticas que mantienen los iones en un arreglo rígido bien definido, tridimensional. La mayoría de las sustancias químicas no tienen estas características de los materiales iónicos.
Polaridad de enlace
La polaridad describe la proporción en que los electrones se comparten. Al unirse dos átomos de electronegatividad diferente, los electrones serán atraídos hacia el átomo más electronegativo y, por lo tanto, la nube electrónica no estará igualmente distribuida en los átomos, por lo que un átomo en la molécula tendrá un carácter negativo y el otro positivo, lo que da origen a un enlace polar. Entre mayor sea la diferencia en las electronegatividades, mayor polaridad presenta el enlace, así que un caso extremo de este enlace es el enlace iónico.
- En el enlace covalente no polar, los electrones se comparten equitativamente.
- En el enlace polar, uno de los átomos ejerce una mayor atracción de la nube de electrones.
- Se formará, en caso extremo, un enlace iónico donde un electrón es cedido definitivamente por un átomo y aceptado por otro átomo, generando los correspondientes iones.
Para diferenciar un enlace polar de uno no polar y uno iónico se deberá conocer la diferencia de electronegatividades entre los dos átomos enlazados.
Fuerza de enlace
La fuerza del enlace covalente entre dos átomos se determina por la energía que se requiera para romper esa unión. La energía de disociación de un enlace, llamada también energía de enlace, es el cambio de entalpía (ΔH) que se requiere para romper un enlace dado en un mol de la sustancia gaseosa.
Fuerza y longitud de enlace
A medida que se incrementa el número de enlaces entre los átomos de carbono, se incrementa la energía de enlace y decrece la longitud del mismo; esto es, los átomos de carbono están más estrecha y fuertemente unidos.
Enlace covalente coordinado
Este enlace consiste en la compartición de un par de electrones entre dos átomos, donde dicho par es proporcionado por uno de los elementos enlazados.
Enlace Metálico
Lo forman la asociación de átomos de carácter metálico del sistema periódico al unirse entre sí. Los núcleos de los átomos se unen entre sí formando una red. Los electrones se sitúan libres alrededor de la red positiva formando lo que se llama «un mar de electrones».
Propiedades
Por lo tanto, el electrón siempre está en movimiento y es esta movilidad lo que le da el brillo metálico, tal como se puede ver en el oro, cromo y otros. Este movimiento de electrones libres explica el que los metales conduzcan la electricidad y el calor.
Cinética Química
La cinética química es un área de la fisicoquímica que se encarga del estudio de las velocidades de reacción, cómo cambian las velocidades de reacción bajo condiciones variables y qué eventos moleculares se efectúan durante la reacción general (Difusión, ciencia de superficies, catálisis).
Velocidad de reacción
La velocidad de reacción está conformada por la velocidad de formación y la velocidad de descomposición. Esta velocidad no es constante y depende de varios factores, como la concentración de los reactivos, concentración de un catalizador, la temperatura de reacción y la superficie de contactos tanto de los reactivos como del catalizador.