Neutralización
Para otros
usos de este término, véase Neutralización (fonética).
Una reacción de
neutralización es una
reacción entre un ácido y una base.
Cuando en la reacción participan un ácido fuerte y una base fuerte se obtiene
una sal y agua. Mientras que si una
de las especies es de naturaleza débil se obtiene su respectiva especie
conjugada y agua. Así pues, se puede decir que la neutralización es la
combinación de cationes hidrógeno y de iones hidróxido para formar moléculas de agua. Durante este proceso se forma
una sal.
Las reacciones de neutralización son generalmente exotérmicas,
lo que significa que desprenden energía en forma de calor.
Generalmente la siguiente reacción ocurre:
ácido + base → sal + agua
Este tipo de reacciones son especialmente
útiles como técnicas de análisis cuantitativo. En este caso se puede usar una soluciónindicadora
para conocer el punto en el que se ha alcanzado la neutralización completa.
Algunos indicadores son la fenolftaleína (si los elementos a neutralizar son ácido clorhídrico e hidróxido de sodio), azul de safranina, el azul de metileno,
etc. Existen también métodos electroquímicos para lograr este propósito como el
uso de un pHmetro o la conductimétria.
Ejemplos:
§ 
§ 
Combustión
Combustión
de materia orgánica.
La combustión es una reacción química en la cual generalmente se desprende
una gran cantidad de calor y luz.
En toda combustión existe un elemento que arde (combustible)
y otro que produce la combustión (comburente),
generalmente oxígeno en forma de O2 gaseoso. Los explosivos tienen oxígeno ligado químicamente por
lo que no necesitan el oxígeno del aire para realizar la combustión.
Los tipos más frecuentes de combustible son los materiales
orgánicos que contienen carbono ehidrógeno.
En una reacción completa todos los elementos tienen el mayor estado de
oxidación. Los productos que se forman son el dióxido de carbono (CO2)
y el agua, el dióxido de azufre(SO2) (si el combustible
contiene azufre) y pueden aparecer óxidos de nitrógeno (NOx),
dependiendo de la temperatura de reacción.
En la combustión incompleta los productos que se queman pueden no
reaccionar con el mayor estado de oxidación, debido a que el comburente y el
combustible no están en la proporción adecuada, dando como resultado compuestos
como el monóxido de carbono(CO). Además, pueden generarse cenizas.
El proceso de destruir materiales por combustión se conoce como incineración.
Para iniciar la combustión de cualquier combustible, es necesario
alcanzar una temperatura mínima, llamada temperatura de ignición, que se define como, en °C y
a 1 atm, temperatura a la que los vapores de un combustible arden
espontáneamente.
La temperatura de inflamación, en °C y a 1 atm es
aquella que, una vez encendidos los vapores del combustible, éstos continúan
por si mismos el proceso de combustión.
Reacción de Combustión:
|
C(n)H(2n+2) + (3n+1)/2O2 → (n)CO2 + (n+1)H2O
|
Disolución
En química,
una disolución (del latín disolutio), también llamada solución, 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.
Un ejemplo común podría ser un sólido disuelto en un líquido, como
la sal o el azúcar disueltos en agua; o incluso el oro en mercurio, formando una amalgama.
Reducción-oxidación
(Redirigido desde Reacciones redox)
Trozo de
metal oxidado (corroido)
Para que exista una reacción redox, en el sistema debe haber un
elemento que ceda electrones y otro que los acepte:
§ El
agente reductor es aquel elemento químico que
suministra electrones de su estructura química al medio, aumentando su estado de oxidación, es decir; oxidándose.
§ El
agente oxidante es el elemento químico que tiende a
captar esos electrones, quedando con un estado de oxidación inferior al que tenía, es decir;
reducido. 1
Cuando un elemento químico reductor cede electrones al medio se
convierte en un elemento oxidado, y la relación que guarda con su precursor
queda establecida mediante lo que se llama un par redox. Análogamente, se dice
que cuando un elemento químico capta electrones del medio se convierte en un elemento
reducido, e igualmente forma un par redox con su precursor oxidado.
Principio de
electroneutralidad
Dentro de una reacción global redox, se da una serie de reacciones
particulares a las cuales se les llama semirreacciones o reacciones parciales.
2 Na+ + 2 Cl− → 2 Na + Cl2
o más comúnmente:
2 NaCl → 2 Na + Cl2
La tendencia a reducir u oxidar a otros
elementos químicos se cuantifica por el potencial de reducción, también llamado potencial
redox.
Una titulación redox es una en la que un indicador
químico indica el cambio en el porcentaje de la reacción redox mediante el
viraje de color entre el oxidante y el reductor.
Oxidación
Oxidación del hierro.
La oxidación es una reacción química muy
poderosa donde un compuesto cede electrones,
y por lo tanto aumenta su estado de oxidación.2 Se debe tener en cuenta que en
realidad una oxidación o una reducción es un proceso por el cual cambia el
estado de oxidación de un compuesto. Este cambio no significa necesariamente un
intercambio de electrones. Suponer esto -que es un error común- implica que
todos los compuestos formados mediante un proceso redox son iónicos, puesto que es en
éstos compuestos donde sí se da un enlace iónico, producto de la transferencia
de electrones.
Por ejemplo, en la reacción de formación del
cloruro de hidrógeno a partir de los gases dihidrógeno y dicloruro, se da un
proceso redox y sin embargo se forma un compuesto covalente.
Estas dos reacciones siempre se dan juntas,
es decir, cuando una sustancia se oxida, siempre es por la acción de otra que
se reduce. Una cede electrones y la otra los acepta. Por esta razón,
se prefiere el término general de reacciones redox.
La propia vida es un fenómeno redox. El oxígeno es el mejor oxidante que existe debido
a que la molécula es poco reactiva (por su doble enlace) y sin embargo es muy electronegativo, casi como el flúor.
La sustancia más oxidante que existe es el catión KrF+ porque fácilmente forma Kr y F+.
Entre otras, existen el permanganato de potasio (KMnO4), el óxido de cromo (VII) (Cr2O7),
el agua oxigenada (H2O2),
el ácido nítrico (HNO3), los hipohalitos y
los halatos (por
ejemplo el hipoclorito sódico (NaClO) muy oxidante en medio alcalino y el bromato potásico(KBrO3)). El ozono (O3) es un oxidante muy
enérgico:
Br− + O3 → BrO3−
El nombre de "oxidación" proviene
de que en la mayoría de estas reacciones, la transferencia de electrones se da mediante la adquisición de
átomos de oxígeno (cesión de electrones)
o viceversa. Sin embargo, la oxidación y la reducción puede darse sin que haya
intercambio de oxígeno de por medio, por ejemplo, la
oxidación de yoduro de sodio a yodo mediante la reducción de cloro acloruro de sodio:
2 NaI + Cl2 → I2 + 2 NaCl
Esta puede desglosarse en sus dos
semirreacciones correspondientes:
§ 2I− → I2 + 2 e−
§ Cl2 + 2 e− → 2 Cl
Ejemplo
El hierro puede presentar dos formas oxidadas:
§ Óxido ferroso:
FeO.
§ Óxido férrico: Fe2O3
Reducción
En química, reducción es el proceso electroquímico por el
cual un átomo o ion gana electrones.
Implica la disminución de su estado de oxidación. Este proceso es contrario al de oxidación.
§ Gana
electrones.
§ Actúa
como agente oxidante.
§ Es
reducido por un agente reductor.
§ Disminuye
su estado o número de oxidación.
Ejemplo
El ion hierro (III) puede ser reducido a hierro
(II):
Fe3+ + e− → Fe2+
En química orgánica, la disminución de enlaces de átomos de oxígeno a átomos de carbono o el aumento de enlaces de hidrógeno a átomos de carbono se interpreta como
una reducción. Por ejemplo:
Precipitado
Formación
de un precipitado.
Un precipitado es el sólido que se produce en una disolución por efecto de unareacción química o bioquímica.
A este proceso se le llama precipitación.
Dicha precipitación puede ocurrir cuando una sustancia insoluble se forma en la disolución debido a una
reacción química o a que la disolución ha sido sobresaturada por algún compuesto, esto es, que no
acepta más soluto y que al no poder ser disuelto, dicho
soluto forma el precipitado.
En la mayoría de los casos, el precipitado (el sólido formado) cae al fondo de la disolución, aunque esto
depende de la densidad del precipitado: si el precipitado es más denso que el
resto de la disolución, cae. Si es menos denso, flota, y si tiene una densidad
similar, se queda en suspensión.
El efecto de la precipitación es muy útil en muchas aplicaciones,
tanto industriales como científicas, en las que una reacción química produce
sólidos que después puedan ser recogidos por diversos métodos, como la filtración,
la decantación o por un proceso de centrifugado.
En síntesis, la precipitación es la sustancia sólida visible que
se forma al combinar varias sustancias.
Precipitado antigénico
En inmunología,
las reacciones de precipitación son las más simples de realizar y visualizar,
al hacer reaccionar un antígeno soluble con un anticuerpo correspondiente. Al antígeno en
cuestión se le llama precipitógeno,
es multivalente (posee varias copias del mismodeterminante antigénico) y
pueden ser de naturaleza protéica, toxinas u otros productos de bacterias, hongos, virus, etc. Al anticuerpo
se le llama precipitina y por lo general pertenecen a las IgG. Estas reacciones son
comunes en los laboratorios de diagnósticos, que usan medios líquidos o sólidos
(agar)
para realizar la prueba, útil, por ejemplo en el examen de VDRL para el diagnóstico de sífiliscongénito,
o en la inmunodifusión doble de Ouchterlony.
Precipitación
química
Mediante la adición de reactivos,
los contaminantes solubles se transforman en formas insolubles o
de una menor solubilidad. Es la tecnología de pretratamiento más común para la
eliminación de contaminantes que se utiliza para reducir la concentración de metalesen el agua residual a niveles que no causen preocupación.
También se utiliza para eliminar la dureza del agua cuyo nombre es ablandamiento.
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