Fundamentos de Electrolitos, Ácidos, Bases y Equilibrio Iónico

Definición de Electrolitos

Un electrolito es una sustancia que se ioniza; es decir, que se disocia dando lugar a los iones correspondientes. El resultado es una solución conductora de la corriente eléctrica.

Tipos de Electrolitos

• Electrolito fuerte: Son compuestos que se disocian prácticamente en su totalidad, dando lugar a soluciones que conducen bien la corriente eléctrica.
• Electrolitos débiles: Son sustancias que se ionizan solo en pequeñas porciones, con lo cual parte de las moléculas originales no se disocian y, por tanto, no contribuyen a la conducción de corrientes eléctricas, dando origen a soluciones que no conducen adecuadamente la corriente eléctrica.

Ácidos, Bases y Sales

Ácidos y Bases Fuertes

Ácido fuerte: Son ácidos que forman soluciones acuosas diluidas en las cuales cerca del 100% de las moléculas se ionizan.

Bases fuertes: Se forman generalmente con los metales del grupo IA y algunos del grupo IIA, siendo las más comunes los hidróxidos metálicos.

Sales Solubles

La mayor parte de las sales solubles son compuestos iónicos, tanto en estado sólido como en solución.

Procesos de Disociación

Disociación de Ácidos

Cuando estas sustancias se disuelven en agua, son atraídas por los polos negativos y positivos de las moléculas del agua, con lo cual se produce la disociación de la molécula de ácido.

Disociación de Bases

En este proceso se liberan iones OH⁻ (hidroxilo). Para las bases débiles, se establece rápidamente un estado de equilibrio iónico, para el cual se tiene una constante de disociación conocida como constante de basicidad (K_b).

Disociación de Sales

La mayoría de las sales son solubles en agua y establecen situaciones de no equilibrio, en las que todas las moléculas se hallan disociadas. En cambio, cuando una sal poco soluble se disuelve en agua, se alcanza un equilibrio entre los procesos de disolución.

Cuantificación y Medición

Grado de Disociación

Empleamos el término grado de disociación para cuantificar qué tanto se disocia un soluto. Se obtiene mediante la relación entre el número de moles disociadas y el número de moles iniciales o totales.

Soluciones Neutras, Ácidas y Básicas

Todas las soluciones en las que las concentraciones de iones H₃O⁺ y OH⁻ sean iguales a 1,0 × 10⁻⁷ se consideran neutras, como el agua pura. Una solución con mayor concentración de iones H₃O⁺ que OH⁻ se considera ácida. En cambio, si la concentración de iones OH⁻ es mayor que la de H₃O⁺, la solución será básica.

Conceptos de pH y pOH

Concepto de pH: La forma de expresar la concentración de hidrogeniones (H⁺) de una solución recibe el nombre de potencial de hidrógeno (pH) y se expresa matemáticamente de la siguiente manera: pH = -log[H⁺].

Concepto de pOH: Utilizando la concentración de hidrogeniones (iones H⁺ o H₃O⁺), podemos expresar el grado de basicidad a partir de la concentración de OH⁻ en una solución, obteniendo así otra escala denominada pOH.

Autoionización del Agua

El agua pura es un electrolito débil que se disocia en muy baja proporción en sus iones hidronio o hidrógeno (H₃O⁺ o H⁺) e hidróxido o hidroxilo (OH⁻). Dos moléculas polares de agua pueden ionizarse debido a las fuerzas de atracción por puentes de hidrógeno que se establecen entre ellas.