Fundamentos de Equilibrio Químico, Reacciones Redox y Teoría Ácido-Base

Equilibrio Químico y Cambios de Estado

El proceso de evaporación del agua es reversible, ya que el cambio de estado depende de las condiciones de presión y temperatura. Cuando el recipiente está cerrado, se producen los dos procesos simultáneamente: la evaporación y la condensación. Cuando ambos procesos se dan con la misma rapidez, se dice que el sistema alcanzó un estado de equilibrio.

Un sistema cerrado está en equilibrio cuando, a temperatura constante, sus propiedades macroscópicas permanecen invariables. En un sistema donde se producen reacciones químicas, puede alcanzarse un estado de equilibrio llamado equilibrio químico.

Principio de Le Chatelier

El Principio de Le Chatelier propone una regla cualitativa para predecir el comportamiento de un sistema en equilibrio cuando se ven afectadas algunas de las variables involucradas. Establece que, si un sistema en equilibrio se somete a una perturbación, el sistema reaccionará para minimizar el efecto de dicha perturbación.

Teoría Ácido-Base de Brønsted-Lowry

Según la teoría de Brønsted-Lowry:

• Ácido: Sustancia o ion capaz de donar un protón (H+).
• Base: Sustancia o ion capaz de aceptar un protón (H+).

La fuerza de un ácido para donar un H+ depende de su capacidad, considerando la fuerza de la base para aceptar dicho H+.

Procesos Redox

El proceso Redox se desarrolla mediante una reacción de reducción y otra de oxidación que ocurren al mismo tiempo:

• Agente oxidante: Especie que contiene el átomo o ion que se reduce al tomar electrones, permitiendo que otra especie se oxide.
• Agente reductor: Especie que contiene el átomo o ion que se oxida al perder electrones, permitiendo que otra se reduzca.

Ciencia, Tecnología y Sociedad

La ciencia y la tecnología no están aisladas del resto de la sociedad. La relación entre ellas comenzó basándose en un modelo lineal que trazaba una línea recta desde la ciencia básica hacia la innovación tecnológica y el bienestar social, pasando por la ciencia aplicada y la ingeniería.

En cambio, en los últimos años se ha desarrollado un modelo no lineal que enfatiza la interdependencia entre la ciencia básica y la aplicada, la investigación, el desarrollo y la innovación (I+D+i), de modo que la ciencia y la tecnología puedan funcionar y crecer de manera integral.

Cálculo de pH

Ejemplo de disociación del ácido clorhídrico:

HCl + H₂O → Cl⁻ + H₃O⁺

pH = -log[H₃O⁺] = -log(5 × 10⁻³) = 2,30