Problemas de iones Hidronio

Calcular la concentración de iones hidronio de una solución cuyo pH es igual a 9.48.

¿H+? = pH = 9.48

[H+] = 1      =  1      = 3.311312 x 10^{-10      = 3.311312 x 10 -10}

            ^{10 PH        10 9.48}                ↓

                                           3019951720

^H10 = 1x10^-14 = [H+] [OH]

Calcular la concentración de iones hidronio en una solución cuya concentración de iones oxidrilo es 0.000000932 Mol/L

9.32 x 10^-7                        [H+] = 1 x 10^{-14         = 1 X}  10^{-14 = [H+] = 1.072613 X} 10^-8

                                               9.32 x 10^{-7                                            0.00000001 Mol/L} 

                                   

Calcular la concentración de iones oxidrilo de una solución cuya concentración es de 0.00000000000034 Mol/L.

3.4 x 10 -13              [H+] = 1 x 10 -14
                                          3.4 x 10 -13

3.4 x 10 -13 = 3.4 x 10 -27
  1 x 10 -14 

Calcular la concentración de iones hidronio cuya concentración de iones oxidrilo es 0.0009327 Mol/L

9.32 x 10 -4                     [H+] = 1 x 10 -14      = 1.072156106 x 10-11
                                                 9.327 x 10 -4  

Iones de Hidronio

¿QUE ES UN ION DE HIDRONIO?

Es un catión que se forma en el agua cuando éste se encuentra en presencia de cationes H+ (hidrógeno). Dichos cationes no se encuentran libremente, por que son muy reactivos y se solvatan con gran facilidad con las moléculas de agua que circulan alrededor de éste. El agua se comporta también como un ácido, así el hidronio se encuentra también en el agua pura. Los iones hidronios se encuentran en agua pura en una concentración de 10^-7 M. Sin presencia de sustancias ácidas o básicas.

Un ácido es una sustancia que produce iones hidronio, H3O, cuando se disuelve en agua.

El ion hidronio esta hidratado además por otras moléculas de agua, pero se utiliza el ion hidronio, H3O, y se pasa por alto la hidratación adicional. Se habla acerca de la presencia de iones hidrógeno en una solución, pero en realidad se trata de iones hidronio en solución.

Fuentes:
"Ion hidronio" Química en la Guía 2000. [http://quimica.laguia2000.com/acidos-y-bases/ion-hidronio] (28 de Noviembre del 2010).
"Iones Hidrogeno O Iones Hidronio". Buenas tareas.[http://www.buenastareas.com/ensayos/Iones-Hidrogeno-O-Iones-Hidronio/336661.html] (28 de Noviembre del 2010).

Factores que afectan la velocidad de la reacción

A partir de observaciones experimentales se ha encontrado que la velocidad de reacción está controlada solamente por algunos factores, de los cuales cinco influyen más frecuentes:

1. Concentración de los reactivos
2. Temperatura
3. Naturaleza de los reactivos
4. Catalizadores
5. Presión

Concentración de los reactivos:La concentración de una substancia está definida como la cantidad de partículas (moles), por unidad de volumen (litros):

C = n
      V

Donde:

C = Concentración = moles/litro
n = Moles de la substancia
V = Volumen = 1

A medida que el número de partículas en un determinado volumen es mayor, aumenta la frecuencia de las colisiones y, por lo tanto, la velocidad de la reacción.

El efecto de la concentración fue estudiada por Guldberg y Waageen 1867, mediante la Ley de acción de las masas, que establece; "A temperatura constante la velocidad de una reacción química es proporcional al producto de las concentraciones molares de las reacciones".
aA + bB ----- cC + dD

Temperatura:
A la energía requerida para que se inicie una reacción se le llama energía de activación. A medida que la temperatura es mayor, aumenta la energía cinética de las partículas, lo que provoca que choquen con mayor fuerza.
Por lo tanto, cuando se eleva la temperatura de un sistema de reacción, aumenta la velocidad de la misma.


Naturaleza de los reactivos:
Las diversas substancias difieren marcadamente en la velocidad a la que sufren los cambios químicos. Estas diferencias pueden atribuirse a la estructura de los átomos, moléculas o iones partcipantes.

Por lo general, las reacciones entre iones que no implican ruptura de enlaces, son muy rápidas, casi instancias. En las reacciones heterogéneas el cambio químico se presenta en el límite entre las fases, es decir, en la interfase; en consecuencia, la velocidad de reacción es proporcional a la superficie de contacto. Por lo tanto, si algún reaccionante es sólido, cuanto más finamente dividido esté, más rápido reaccionará.


Catalizadores:Son substancias que modifican la velocidad de una reacción sin sufrir cambio aparente en su composición o en su peso. La acción catalítica se explica suponiendo que el catalizador modifica la energía de activación, ya sea por la formación de complejos inestables o proporcionando una superficie de absorción.

La presencia de un catalizador, en el medio de reacción, normalmente reduce la energía de activación del sistema, facilitando así la transformación química.

Las acciones catalíticas intervienen en un número elevado de fenómenos químicos de gran importancia científica, industrial y biológica, puesto que muchas reacciones se verificarían sin puesto que muchas reacciones se verificarían sin la ayuda de los catalizadores tan rápida o tan lentamente que sería imposible aprovecharlas.

Presión:La velocidad de las reacciones gaseosas se incrementa muy significativamente con la presión, que es, en efecto, equivalente a incrementar la concentración del gas. Para las reacciones en fase condensada, la dependencia en la presión es débil, y sólo se hace importante cuando la presión es muy alta.

Orden: El orden de la reacción controla cómo afecta la concentración (o presión) a la velocidad de reacción.
Fuente:
Angeles Ocampo, Glafira. Fundamentos de química 3. 3 ed. México. Edit: publicaciones cultural. 1992. pp 61- 64.
"Velocidad de reacción" Wikipedia [http://es.wikipedia.org/wiki/Velocidad_de_reacci%C3%B3n] (25 de Noviembre del 2010).

Tipos de reacción

Reacción de neutralización: Es la reacción entre un ácido y una base, que tiene el fin de determinar la concentración de las distintas sustancias en la disolución.Tienen lugar cuando un ácido reacciona totalmente con una base, produciendo sal y agua. Sólo hay un único caso donde no se forma agua en la reacción, se trata de la combinación de óxido de un no metal, con un óxido de un metal.

Ácido + base → sal + agua
Por ejemplo: HCl + NaOH → NaCl + H2O

Las soluciones acuosas son buenas conductoras de la energía eléctrica, debido a los electrólitos, que son los iones positivos y negativos de los compuestos que se encuentran presentes en la solución.
Una buena manera de medir la conductancia es estudiar el movimiento de los iones en una solución.

Cuando tenemos una disolución con una cantidad de ácido desconocida, dicha cantidad se puede hallar añadiendo poco a poco una base, haciendo que se neutralice la disolución.

Una reacción reversible es aquella en que los productos de la reacción interactúan entre sí y forman nuevamente los reaccionantes. En la siguiente representación de una reacción reversible.

aA + bB → cC + Dd

Los reaccionantes A y B se transforman en los productos C y D, y estos a su vez reaccionan entre sí y forman nuevamente A y B. La primera de las reacciones se considera como la reacción directa o a la derecha y la segunda es la reacción inversa o a la izquierda. Las letras minúsculas a, b, c, d, son los coeficientes de la reacción balanceada.


La reacción irreversible es el proceso de los reactivos hacia los productos, y que se detiene cuando se agota el reactivo que se encuentra en menor proporción. Estas reacciones son importantes en la determinación de la dirección de los procesos. Las reacciones reversibles en un proceso metabólico permiten su fácil inversión, además de las grandes variaciones de flujo que se ocasionan con pequeños cambios en las concentraciones de sustratos o productos. Algunas rutas metabólicas deben funcionar en direcciones opuestas según la ocasión. Por ejemplo, en ciertas ocasiones el hígado transforma glucosa en piruvato (glucólisis), pero en otras convierte piruvato en glucosa (gluconcogénesis).


El equilibrio dinámico es un equilibrio químico, donde dos reacciones reversibles ocurren a la misma velocidad, en ambos sentidos, manteniéndose la concentración de reactivos y productos, constante en el tiempo. Dicho de otra manera, en el equilibrio dinámico, dos reacciones opuestas ocurren a la misma velocidad.



Cuando se dice que es reversible se representa mediante una doble flecha, indicando así que la reacción puede llevarse a efecto tanto en un sentido como en el inverso. Cuando se forman y desaparecen el mismo número de moléculas de cualquiera de las sustancias que intervienen en el proceso. Si algunos de los productos pueden desprenderse y abandonar el sistema, se rompe el equilibrio y la reacción se verifica sólo en un sentido, hasta que los reactivos se hayan transformado totalmente.


Velocidad de la reacción La velocidad de reacción se entiende como el número de moles de una substancia producida o consumida por unidad de tiempo y unidad de volumen de la mezcla reaccionante:

v = 1 dn
V =dt


Donde:

v =velocidad de reacción 
dn = moles obtenidas de producto
dt = tiempo transcurrido = seg
V = Volumen del sistema reaccionante = I


Fuentes:
"Equilibrio químico una reacción reversible es aquella en que" Docstoc. [http://www.docstoc.com/docs/22292946/EQUILIBRIO-QUIMICO-Una-reacci%C3%B3n-reversible-es-aquella-en-que] (23 de noviembre del 2010).

"Ecuaciones químicas. concepto, ajuste y tipos" hiru.com [http://www.hiru.com/quimica/ecuaciones-quimicas-concepto-ajuste-y-tipos] (23 de Noviembre).

"Reacciones de neutralización"- la guía de Química. [http://quimica.laguia2000.com/reacciones-quimicas/reacciones-de-neutralizacion] (23 de noviembre).

REACCIONES QUÍMICAS

Introducción

En la vida cotidiana nos podemos encontrar una amplia lista de reacciones químicas que suceden a nuestro alrededor la más común sería la respiración de todos los seres vivos ya sean animales o plantas cada ser de estas dos clasificaciones tienen la característica de hacer reacciones químicas para poder sobrevivir, el más ejemplo más común en el caso de las maquinas seria el motor de un automovil, que en su interior se encuentra una serie de elementos que tienen como objetivo obtener energía y fuerza apartir de la combustión de la gasolina para poder mover una estructura de metal de varios cientos de kilos de peso,

Pero en esta ocasión no vamos a exponer las reacciones químicas comunes sino explicaremos varias reacciones más específicas que son parte del programa de Química III.

Reacción química
Primero hay que definir que una reacción química es cualquier proceso en el que, por lo menos, los átomos, las moléculas o los iones de una sustancia se transforman en átomos, moléculas o iones de otra sustancia química distinta. Las reacciones químicas se escriben de forma simplificada mediante ecuaciones químicas.

Las sustancias que se transforman o modifican en una reacción se llaman reaccionantes, reactivos o reactantes. Las sustancias nuevas que se originan en una reacción química se llaman productos.

Más adelante de este tema tenemos que esta estructura de reacción química esta expuesta a varios factores del exterior como son la concentración de los reactivos, temperatura, naturaleza de los reactivos y catalizadores estos factores hacen que la reacción sea más o menos rápida.

Fuente:
"Ecuaciones químicas. Concepto, ajuste y tipos". etengabeko ikakuntza aprendizaje permanente [ http://www.hiru.com/quimica/ecuaciones-quimicas-concepto-ajuste-y-tipos] (24 de noviembre del 2010, 17:03 Pm).

Practica del papel pH

Introducción:

En la vida cotidiana usamos sustancias que para nosotros quienes los usamos no tenemos la noción de que tipo de sustancia es con la que estamos trabajando. En la mayoría de los casos pensamos que son  inofensivas para nuestra salud pero en realidad estamos trabajando con verdaderos peligros como los ácidos que en caso de ser ingeridos podrían causar gran daño en el esófago y el estomago.
En esta ocasión se realizo la practica de obtener el pH de diversas sustancias que son de uso común, para esto usamos sencillamente unos pocos materiales.

Objetivo:

Conocer el pH de 20 sustancias de uso común y clasificarlas según su pH.

Material

Un lente de Vidrio

  



Agua destilada (en caso que la sustancia sea solida)



20 tiras de papel pH (con tabla de indicadores de pH)

20 sustancias de uso común

Procedimiento:

En el lente de vidrio se pusieron unos militros de la sustancia a medir, se metió el papel pH en la sustancia, después de unos instantes aproximadamente unos 10 segundos a 20 segundos se retiraba la tira y se colocada a lado de la tabla de pH de la caja para conocer su pH.

Así se repitió la operación 20 veces para conocer el número de pH de cada una de las sustancias de uso común.

Resultados  

Sustancia	pH	Clasificación
Leche semidescremada	6	Ácida
Mandarina	4	Ácida
Brillo labial	6	Ácida
Jugo Big citrus®	3	Ácida
Jugo de limón	3	Ácida
Jugo de limón con sal	1	Ácida
Perfume	5	Ácida
Jugo de limón, chile piquín con sal	1	Ácida
Agua destilada	5	Ácida
Saliva	7	Neutra
Vinagre	3	Ácida
Mezcal	6	Ácida
Agua mineral	6	Ácida
Desodorante Patrichs®	5	Ácida
Silica	6	Ácida
Jugo maggi®	7	Neutra
Crema humectante	8	Básica
Chamoy	3	Ácida
Agua con jabón	10	Básica
Agua de naranja	3	Ácida



Conclusión

Como ver las sustancias que cotidianamente usamos pueden ser tan fuertes como un ácido de uso industrial, una recomendación fíjate con que sustancias haces tú vida diaria tal vez estés cerca de un ácido que podría provocarte un problema de salud más adelante en tú vida.

Definiciones

Ión: Es un átomo o grupo de átomos con carga eléctrica neta, que se obtiene por perdida (i. positivo o anión) o ganancia (i. negativo o catión) de electrones de su órbita más externa. El i. se representa mediante el símbolo del átomo del que procede, afectado de un superíndice numérico que, con signo + o -, índica el número de electrones perdidos o ganados; dicho número se denomina electrovalencia. Desempeñan un papel esencial en los sólidos, en los que la cohesión es el resultado de fuerzas de atracción electrostática. En los líquidos ionizables (electrolitos) la disociación iónica es causa de su conductividad. En los metales vaporizados e ionizados se fundamentan aplicaciones prácticas, como la lampara de vapor de mercurio.

Catión: Ión con carga positiva que por la accción de un campo eléctrico se dirige hacia electrodo negativo o cátodo.

Anión: Ión con una o varias cargas negativas. En un electrolito, bajo la acción de una diferencia de potencial, se dirige al ánodo.

Hidronio: Protón o núcleo de hidrógeno unido a una molécula de agua, que es la forma en que se presenta el ion hidrógeno, en las soluciones acuosas. Formula H3O+.

Oxhidrilo:  Es la molécula de oxígeno y de un hidrógeno cuando se conectan por un enlace covalente. La forma neutral es un oxhidrilo radical y el oxhidrilo anión se llama  hidróxido. Cuando el átomo de oxígeno se une a una molécula más grande el grupo del oxhidrilo, es un grupo funcional (HO¯ o ¯OH) .

Grupo del oxhidrilo

Se utiliza para describir un grupo funcional - OH cuando es a sustituto en un compuesto orgánico. Las moléculas orgánicas que contienen un grupo del oxhidrilo se conocen como alcoholes (el más simple de cuáles tienen el fórmula C_nH_2n+1–OH).

Logaritmo: Son el estudio de las ecuaciones en las que la variable es un exponente, como es

A^x=b; esto es: un número que elevado a una potencia x da como resultado el valor b. Tratando se simplificar el estudio operacional de ecuaciones de este tipo se llega a la función logarítmica, que en relación con las potencias queda representada como: 

 
A^x=b

Log_a b = x, donde;

a= base

b= logaritmado

x= logaritmo

Logaritmo ordinario es logaritmo con la base 10. También se conoce como logaritmo decadic, nombrado después de su base. Es indicado por el registro₁₀(x), o a veces registro (x) con un capital L (sin embargo, esta notación es ambigua puesto que puede también significar el logarítmico natural complejo función multi-valued).
Logaritmo natural, conocido antes como hiperbólico logaritmo, es logaritmo a base e, donde e es irracional constante aproximadamente igual a 2.718281828459. En términos simples, el logaritmo natural de un número x es la energía a la cual e tendría que ser levantado al igual x - por ejemplo el registro natural de e sí mismo es 1 porque e¹ = e, mientras que el logaritmo natural de 1 sería 0, desde entonces e⁰ = 1.
      
Logaritmo binario es de uso frecuente adentro informática y teoría de información (donde se escribe con frecuencia lg n, o ld n, de Latino dualis del logarithmus [aunque la especificación de la ISO es que debe ser libra (n), lg (n) siendo reservado para el registro₁₀ n]), porque está conectado de cerca con sistema de numeración binario. El número de dígitos (pedacitos) en la representación binaria de un número entero positivo n es parte integral de 1 + lg n.

Fuente:
Diccionario Enciclopédico IBALPE. 6ª ed. México. Edit. IBALPE. 2005. pp.1513.
Rosas, Javier. Diccionario de matemáticas. 1ª reimpr. México. Edit. Editores mexicanos Unidos S.A. 2005. págs. 108- 109.
Logaritmo binario.http://www.worldlingo.com/ma/enwiki/es/Binary_logarithm (11:32 PM. 14 de Noviembre del 2010).
Logaritmo natural. http://www.worldlingo.com/ma/enwiki/es/Natural_logarithm (11:31 PM. 14 de Noviembre del 2010).