domingo, 11 de junio de 2017

2 ELECTROLITOS Y EQUIVALENTES

Los solutos se pueden clasificar por su capacidad para conducir una corriente eléctrica. Cuando los electrolitos se disuelven en agua, el proceso de disociación los separa en iones formando soluciones que conducen la electricidad. Cuando los no electrolitos se disuelven en agua, no se separan en iones y sus soluciones no conducen electricidad. Para probar soluciones para la presencia de iones, podemos usar un aparato que consiste en una batería y un par de electrodos conectados por cables a una bombilla. La bombilla brilla cuando la electricidad puede fluir, lo cual sólo puede ocurrir cuando los electrolitos proporcionan iones que se mueven entre los electrodos para completar el circuito. Los electrolitos pueden ser fuertes o débiles.

2.1 Electrolito fuerte

Para un electrolito fuerte, tal como cloruro sódico, hay 100% de disociación del soluto en iones. Cuando los electrodos del aparato de bombilla de luz se colocan en la solución de NaCl, la bombilla brilla intensamente. En una ecuación para la disociación de un compuesto en agua, las cargas se deben equilibrar. Por ejemplo, el nitrato de magnesio se disocia para dar un ion de magnesio(2+) por cada dos iones de trioxidonitrato(1-). La ecuación para la disociación se escribe de la siguiente manera:

2.2 Electrolito débil

Un electrolito débil es un compuesto que se disuelve en agua principalmente como moléculas. Solamente unas pocas de las moléculas disueltas del soluto experimentan la ionización, produciendo un pequeño número de iones en la solución. Por lo tanto, las soluciones de electrólitos débiles no conducen corriente eléctrica, así como soluciones de electrolitos fuertes. Cuando los electrodos se colocan en una solución de un electrolito débil, el resplandor de la bombilla es muy tenue. En una solución acuosa del electrolito débil HF, unas pocas moléculas de HF se ionizan para producir iones protio(1+) y fluoruro(1-). A medida que más protio(1+) y fluoruro(1-) se forman, algunos se recombinan para dar moléculas de HF. Estas reacciones hacia delante y hacia atrás de las moléculas a los iones y viceversa están indicadas por dos flechas entre el reactivo y los productos que apuntan en direcciones opuestas:

Los electrolitos débiles serán objeto de estudio cuando trabajemos la unidad de equilibrio químico.

2.3 No electrolito

Un no electrolito como la sacarosa (azúcar) se disuelve en el agua sólo como moléculas, que no ionizan. Cuando los electrodos del aparato de bombilla de luz se colocan en una solución de un no electrolito, la bombilla no brilla, porque la solución no contiene iones y no puede conducir electricidad.

2.4 Equivalentes

Los fluidos corporales contienen una mezcla de electrolitos, tales como sodio(1+), cloruro(1-), potasio(1+) y calcio(2+). Medimos cada ion individual en términos de un equivalente (Eq), que es la cantidad de ese ion igual a 1 mol de carga eléctrica positiva o negativa. Por ejemplo, 1 mol de iones sodio(1+) y 1 mol de iones cloruro(1-) son cada uno 1 equivalente porque contienen cada uno 1 mol de carga. Para un ión con como calcio(2+), hay 2 equivalentes por cada mol. Algunos ejemplos de iones y equivalentes se muestran en

En términos de electrones se entiende mas facil, los equivalentes son los electrones que necesitamos para neutralizar cada uno de los iones ya sea sacandolos o adicionandolos. De esta forma el calcio(2+) carece de dos electrones, por lo que posee 2 equivalentes. En cualquier solución, la carga de los iones positivos es siempre equilibrada por la carga de los iones negativos. Las concentraciones de electrolitos en los fluidos intravenosos se expresan en miliequivalentes por litro (mEq / L); 1 Eq = 1000 mEq. Por ejemplo, una solución que contiene 25 mEq / L de sodio(1+) y 4 mEq / L de potasio(1+) tiene una carga positiva total de 29 mEq / L. Si cloruro(1-) es el único anión, su concentración debe ser 29 mEq / L.

2.5 Miliequivalentes en el cuerpo humano

Los electrolitos en el cuerpo juegan un papel importante en el mantenimiento de la función adecuada de las células y órganos en el cuerpo. Típicamente, los electrolitos de sodio(1+), potasio(1+), cloruro(1-) y hidrogeno(trioxidocarbonato)(2-) se miden en un análisis de sangre. Los iones de sodio(1+) regulan el contenido de agua en el cuerpo y son importantes en el transporte de impulsos eléctricos a través del sistema nervioso. Los iones de potasio(1+) también están involucrados en la transmisión de impulsos eléctricos y juegan un papel en el mantenimiento de un latido cardíaco regular. Los iones cloruro(1-) equilibran las cargas de los iones positivos y también controlan el equilibrio de los fluidos en el cuerpo. El bicarbonato o hidrogeno(trioxidocarbonato)(2-) es importante para mantener el pH adecuado de la sangre. A veces, cuando el vómito, la diarrea o la sudoración es excesiva, las concentraciones de ciertos electrolitos pueden disminuir. Luego se pueden administrar fluidos como Pedialyte para volver los niveles de electrolitos a la normalidad.

Las concentraciones de electrolitos presentes en los fluidos corporales y en los fluidos intravenosos administrados a un paciente se expresan a menudo en miliequivalentes por litro de solución. Hay un balance de cargo porque el número total de cargas positivas es igual al número total de cargas negativas. El uso de una solución intravenosa específica depende de las necesidades nutricionales, electrolíticas y fluidas de cada paciente, por ejemplo.
(equivalentes 3)

2.6 Referencias

Blei, I., & Odian, G. (2006). General, Organic , and biochemistry (2nd ed.). W. H. Freeman and Company.
Brown, T. L., LeMay, H. E. J., Bursten, B. E., Murphy, C. J., Woodward, P., & Stoltzfus, M. W. (2015). Chemistry the Central Science.
Chang, R. (2006). Chang’s “General Chemistry - Essential Concepts” (4th ed.). McGraw-Hill New York.
Chang, R. (2010). Chemistry (10th ed.). McGraw-Hill New York.
Chang, R., & Overby, J. (2011). General Chemistry,Th e Essential Concepts (11th ed.). McGraw-Hill New York.
Ebbing, D. D., & Gammon, S. D. (2008). General chemistry. (Houghton Mifflin Company, Ed.) (9th ed.). Bonston.
Gilbert, T. R., Kirss, R. V, Foster, N., & Davies, G. (2012). Chemistry, the science in context (3rd ed.). W. W. Norton & Company, Inc.
Gorzynski, J. (2010). General, organic, and biological chemistry (1st ed.). McGraw-Hill Education.
Jespersen, N. D., Brady, J. E., & Hyslop, A. (2012). Chemistry The Molecular Nature of Matter (6th ed.). USA: Wiley.
Matamála, M., & Gonzalez, P. (1976). Química General. Cultural.
McMurry, J. (2004). Organic Chemistry (6th ed.). Belmont, USA: Brooks/Cole.
McMurry, J. (2008). Organic Chemistry (7th ed.). Belmont, USA: Brooks/Cole.
McMurry, J. (2012). Organic Chemistry (8th ed.). Belmont, USA: Brooks/Cole.
Petrucci, R. H., Harwood, W. S., & Herring, F. G. (2003). Química General (8th ed.). Prentice Hall.
Petrucci, R. H., Herring, F. G., Madura, J. D., & Bissonnette, C. (2010). General Chemistry Principles and Modern Applications (10th ed.). Pearson.
Raymond, K. W. (2014). General, Organic, and Biological Chemistry, an Integrated Aproach (4th ed.). Wiley.
Silberberg, M. S. (2009). Chemistry, The Molecular Nature of Matter and Change (5th ed.). McGraw-Hill Education.
Stoker, H. S. (2013). General, Organic, and Biological Chemistry (6th ed.). Brooks/Cole.
Timberlake, K. C. (2015). Chemistry An Introduction to General, Organic, and Biological Chemistry (15th ed.). USA: Pearson.
Whitten, K. W., Davis, R. E., Peck, M. L., & Stanley, G. G. (2010). Chemistry (9th ed.). Brooks/Cole.
Zumdahl, S. S., & Zumdahl, S. A. (2007). Chemistry (7th ed.). Boston: Houghton Mifflin Company.


No hay comentarios:

Publicar un comentario