Para que la reacción existente entre un analito, un valorado y el reactivo o valorante en cuestión, sirvan de base a un método de tipo volumétrico, se necesitan cumplir una serie de requisitos:

1. Esta debe tener una estequiométrica conocida, y carecer de reacciones secundarias que hagan imposible la realización de los cálculos.
2. Debido a que la reacción debe ser completa, tiene que tener una constante de equilibrio alta.
3. La reacción debe ser rápida, de manera que, antes de que se produzca una nueva adición desde la bureta, la porción añadida con anterioridad debe haber reaccionado completamente.
4. Se necesita tener un sistema indicador correcto que nos permita saber cuando se ha llegado al final de la reacción.

Para clasificar las distintas reacciones volumétricas tenemos un criterio más generalizado, siendo éste por medio del tipo de reacción que sirva como base al método volumétrico. Así tenemos:

• Volumetrías ácido-base: Las reacciones ácido-base, se encuentran basadas en el intercambio de protones existente entre un ácido y una base. Así, utilizamos determinadas volumetrías de sustancias que se comportan como ácidos o como bases. Los ácidos y las sales de bases que sean muy débiles, pueden medirse como una solución valorada de una base; las bases y las sales de ácidos que sean muy débiles pueden ser tituladas a través de una solución valorada de un ácido.

. Cuando se han valorado sustancias de tipo ácidas, se usa a veces el término acidimetría y/o alcalimetría, para valorar sustancias básicas. Se usan valoraciones de este tipo, ya sea en medio acuoso como no acuoso.

• Volumétricas de formación de complejos: Las reacciones de complejos en las que se suelen basar este tipo de volumetrías, son debidas a la formación de un tipo de enlace entre un catión, captador o ácido de Lewis, y un ligando, ion o molécula que posea un par de electrones que este dispuesto a compartir, siendo así el agente que ceda, o una base de Lewis. Es un tipo de reacciones donde se forman uno o más enlaces de tipo covalente.
• Volumetrías de precipitación: En este tipo de volumetrías, la base es la formación de especies que sean poco solubles. Por ejemplo:

Ag^+ + Cl^- ↔ AgCl↓

• Volumetrías de oxidación-reducción: Se encuentran basadas en las reacciones de transferencia de electrones.

También podemos hacer una clasificación de los distintos métodos volumétricos dependiendo de la secuencia y las etapas que tenga la valoración:

-Valoraciones directas: Son aquellas en las cuales se añade el valorante directamente sobre el analito, midiéndose el volumen que es necesario para que la reacción se complete.
-Valoraciones indirectas: El analito se contabiliza valorando otro reactivo que haya reaccionado de manera previa y de forma estequiométrica con éste. Lo más frecuente es añadir sobre el analito un reactivo con el cual se forma un compuesto de tipo insoluble, seguidamente proceder a separar por filtración el precipitado que surja, disolverlo y pasar a valorar en la disolución el reactivo. De esta forma podemos valorar por ejemplo, iones sodio y potasio.

-Valoraciones por retroceso: Es cuando, sobre el analito se adiciona un reactivo en exceso, en una cantidad conocida, y se pasa a valorar el reactivo que no se haya consumido con un segundo reactivo de concentración bien conocida. Calcularemos la cantidad de analito por diferencia.
Este tipo de valoraciones posee gran interés, cuando la reacción con el analito no ocurre de manera rápida, como sucede con muchos compuestos de tipo orgánico. En estos casos, antes de hacer la valoración del exceso, se procede a esperar el tiempo que se estime o haga falta para que se complete la primera de las reacciones.

-Valoraciones por desplazamiento: Es cuando el analito desplaza a otra especie de la combinación, de manera que pasa a ocupar su lugar. La especie que se expulsa, se valora con una disolución de la cual conocemos su concentración de reactivo. Suele ser un tipo de valoración indirecta, y se usa en volumetrías de complejos para calcular indirectamente un metal con un ligando, cuando no se puede hacer la valoración de modo directo, generalmente porque no se tiene un sistema indicador.

Cuando realizamos una valoración, determinamos de manera cuantitativa una sustancia, que se suele llamar, analito, basándonos generalmente en la cantidad que necesitamos de reactivo, de concentración, la cual conoceremos, para hacer reaccionar de manera total el analito en cuestión. Dependiendo de la forma en la que midamos las cantidades de reactivos, podremos clasificar las valoraciones en tres tipos diferentes:

• Valoraciones gravimétricas, o por pesada, en las cuales la cantidad de reactivo utilizado se pesa.
• Valoraciones culombimétricas, en las cuales el reactivo se suele sustituir por una corriente de tipo continua, con una magnitud conocida. En este tipo de valoraciones, lo que medimos, es el tiempo.
• Valoraciones volumétricas, o también llamadas, volumetrías, son las valoraciones donde se pasa a medir el volumen de reactivo que se consume en la reacción a tratar. Este tipo de valoraciones suelen ser las más comunes y frecuentes, siendo muy utilizadas en distintos campos de la química, sobretodo en la química analítica, como una técnica rutinaria.

Para poder llevar a cabo un análisis de tipo volumétrico, que nos permita conocer un analito, se deben cumplir una serie de condiciones como por ejemplo, que exista una reacción química entre el analito y otro tipo de sustancia, la cual puede ser o no un reactivo, que se encuentre bien desplazada hacia la derecha y de la cual conozcamos bien su estequiometría.

Otra de las condiciones indispensables es la de disponer de una disolución de la cual conozcamos la concentración del reactivo. Y por último, debemos tener alguna forma de saber que la reacción entre el analito y el reactivo se haya completado, es decir, debemos tener presente algún tipo de indicador que nos comunique el final del proceso.

También es importante disponer del instrumental de medida. Estos suelen ser materiales de vidrio, que miden volumen y se encuentran graduados, como por ejemplo es el caso de la pipeta, probeta, matraz erlenmeyer y el vaso de precipitados.
Cuando queremos medir volúmenes de manera exacta, o al menos con la mayor exactitud posible, se pasa a utilizar un material aforado, como por ejemplo, el matraz aforado, la pipeta aforada o la bureta.

En los laboratorios, se utilizan otros materiales útiles de vidrio, de los cuales, algunos nos permiten realizar mediciones pero de maneras menos exactas. Entre el material graduado que miden volúmenes con cierta precisión, tenemos por ejemplo, la pipeta graduada, la probeta, distintos matraces erlenmeyer, así como los tan útiles, vasos de precipitados.

El ejemplo más común de cómo se realiza una volumetría es el de tomar una pipeta de tipo aforada, una muestra de volumen problema, la cual verteremos en un matraz y añadiremos a ella una disolución de reactivo de manera paulatina, realizándolo desde una bureta, de la cual cerraremos la llave cuando la reacción se complete, hecho que será indicado gracias al indicador previamente añadido.

El análisis volumétrico, recibe también otros nombres como por ejemplo, análisis titulométrico, aunque es una denominación en desuso, pero en el Diccionario de la Real Academia de la lengua española, se acepta el término “título”, así como también, “Valoración cuantitativa de una disolución”, para hacer referimiento a una volumetría.

El níquel es un elemento químico metálico de color blanco plateado, más bien poco reactivo. A menudo el chapeado con éste elemento se utiliza para la protección del hierro. Sus números de oxidación son +2 y +3. La gran mayoría de los compuestos complejos del níquel poseen una geometría octaédrica, aunque algunos sean tetraédricos e incluso cuadrados, siendo este tipo muy poco común entre los compuestos metálicos de transición de este periodo (periodo 4).

El Níquel, cuyo símbolo es Ni, posee un número atómico de 28, y una masa atómica de 58.71. Es un metal duro y maleable a la vez. Posee un total de siete isótopos de tipo radiactivo cuyas masas atómicas son 56, 57, 59, 63, 65, 66, y 67.

La gran parte del níquel que se utiliza en la industria se emplea en aleaciones como las del acero inoxidable, siempre aleaciones que se caracterizan por ser resistentes a la corrosión. También se ha utilizado mucho como sustitutivo de otros elementos como la plata, en la fabricación de monedas.

Es un elemento considerablemente abundante, pues conforma cadi un 0.008% de la corteza de la Tierra, y también se encuentra presente en algunos meteoritos, y se cree que haya grandes cantidades en el núcleo terrestre. Incluso lo podemos encontrar presente en pequeñas cantidades en plantas o animales, así como en el mar, el petróleo y el carbón.

El níquel forma compuestos de tipo simple y sales, además de una cierta variedad de compuesto de coordinación, también llamados complejos. La gran parte de éstos compuestos poseen coloraciones azuladas o verdes, debido a la hidratación o a la unión de los ligandos al metal en cuestión.

La extracción del níquel de sus compuestos es una tarea compleja que da como resultado un níquel impuro; sin embargo, para la extracción del níquel de los demás metales, como por ejemplo el cobalto o el hierro entre otros, existen dos alternativas posibles. Una de ellas es un proceso de tipo electrolítico en el cual se da la formación de ánodos de níquel impuro, y, usando soluciones de sulfato y cloruro de níquel como electrolitos, se almacenan níquel al 99.9% de pureza en el cátodo. El otro procedimiento usa la reacción química de tipo reversible conocida bajo el nombre de “proceso Mond”. En dicha reacción, el níquel metálico se hace reaccionar a una temperatura de 60ºC con monóxido de carbono gas, para formar un gas carente de color, el tetracarboniloníquel (0), con fórmula, Ni ( Co)4.

Ni (s) + 4 CO ( g) → Ni ( CO)4 ( g)

Dicho compuesto es altamente tóxico, y al calentarse por encima de los 200ºC, el equilibrio anterior se desplaza en dirección contraria, depositándose níquel metálico con una pureza de alrededor de 99.95%.

El níquel se encuentra en el ambiente en pequeñas cantidades, y las personas lo utilizamos en diferentes aplicaciones, sobretodo añadido al acero u otros tipos de productos metálicos, por lo que también es ampliamente utilizado en la industria de la joyería. Los alimentos que ingerimos en nuestra dieta cotidiana también poseen pequeñas cantidades de níquel, siendo el chocolate y las grasas los alimentos que más cantidades tienen de éste. Los niveles de níquel son mayores en plantas que proceden de suelos contaminados, pues éstas tienden a acumularlo. Además es patente que los fumadores poseen un alto grado de exposición a dicho metal. Es un elemento esencial para el humano, pero en pequeñas cantidades, pues puede llegar a ser dañino para la salud, pudiendo provocar problemas respiratorios, mareos, cánceres, sobretodo de pulmón, nariz, laringe…, malformaciones en reciénnacido, asma, alergias (sobretodo de tipo cutáneas al exponerse el elemento a la piel), problemas de corazón, etc.

El ferroceno, con fórmula (C5H5)2Fe, es un compuesto con gran estabilidad, en el cual, sus átomos de carbono se encuentran compartiendo electrones con un átomo de tipo metálico, a este tipo de compuestos también se le conoce como compuestos organometálicos.

El ferroceno fue sintetizado por vez primera en el 1951, sin intención de hacerlo, en la universidad católica (Duquesne) de Pittsburg, Estados Unidos. En un principio, los químicos Pauson y Kealy, lo que pretendían era preparar un compuesto conocido como fulvalene, pero al hacer reaccionar al bromuro de magnesio ciclopentadienilo, con el cloruro de hierro ( III), consiguieron un polvo anaranjado, con gran estabilidad, pero pasó mucho tiempo hasta que algún científico pudiera hablar de manera correcta sobre su estructura y la peculiar característica de “ sandwich”, característica de los compuestos de este tipo, también conocidos como metalocenos. La estructura del ferroceno, finalmente fue confirmada a través de resonancia magnética nuclear, así como por espectrografía y rayos X. Estos estudios, así como los estudios de otros compuestos de la misma familia, consiguieron dar el nobel en el año 1973 a Fischer y Wilkinson.

El hierro dentro del compuesto de ferroceno, posee un estado de oxidación +2, y es considerado un compuesto de tipo aromático. Los dos anillos que lo conforman, poseen cada uno seis electrones que comparten con el metal gracias a enlaces de tipo covalente, que junto con los electrones que aporta el hierro, le otorga al compuesto una configuración de gas noble.

El ferroceno, como se comentó anteriormente, es un sólido de color naranja, que volatiliza de manera fácil, pues tan sólo basta calentarlo, pero que es estable al aire. Además es soluble en disolventes de tipo orgánico, como puede ser el benceno por ejemplo, como pasa con las especies que son simétricas y que carecen de carga. El ferroceno es bastante estable a temperaturas elevadas, pudiendo rondar incluso los 400ºC.

Para realizar la preparación del ferroceno, se necesita hacer reaccionar el ciclopentadienuro de sodio con el cloruro de hierro (II), en un disolvente tipo éter. Si sublimamos dicha reacción, obtendremos el ferroceno.

El ferroceno, así como tantos de sus derivados, no poseen grandes aplicaciones, pero a pequeña escala, pero gracias a su estructura, se usa como puente en ligandos, en la industria farmacéutica, donde es importante pues, algunas de sus sales poseen propiedades anti-cáncer; también es usado en reactivos, etc. Además se usa bastante actualmente como antidetonante, añadido a los combustibles para automóviles de motor a gasolina, por ser más seguro que el anteriormente utilizado, tetraetilo de plomo. También es útil en los motores tipo diésel, pues provoca menor producción de hollín, lo que contribuye a una menos contaminación. Otra aplicación del ferroceno, es que al sublimar fácilmente, se puede utilizar para hacer de almacén a algunos tipos de fullerenos.

Los indicadores con colores son siempre ácidos o bases débiles que poseen la propiedad de cambiar su color dependiendo del pH del medio donde se encuentren. Los indicadores se conocen desde antiguo y fueron usados desde el principio para determinar y caracterizar los ácidos y las bases.
Dicha propiedad se debe a que sus distintas formas ácidas o básicas se presentan de una coloración diferente. Si pensamos en un indicador ácido de tipo débil por ejemplo, HIn, cuya constante es Ka, de manera que su forma ácida sea HIn, presenta un color llamado A y su forma básica un color B, tenemos un equilibrio tal que:

HIn ↔ H^+ + In^-
Color A Color B

Ka= [H^+][In^-] / [HIn]

Dependiendo del pH que haya en el medio, el equilibrio se encontrará desplazado en un sentido u otro de manera que a pH < pKa, predominando la especie HIn y observando entonces el color A; en cambio, a pH= pKa, [In^-]= [HIn], percibiremos tan sólo el color B.

Experimentalmente, se sabe que el ojo humano es capaz de poder detectar una mezcla de colores de las dos especies cuando la proporción de éstas es de 1:10. Cuando la proporción se encuentra por debajo de dicho valor, se verá solamente el color mayoritario. Los resultados de los pH nos indican que el intervalo de éste comprendido entre una unidad por encima y otra por debajo del valor de pKa, se observará una mezcla de ambos colores. A dicho intervalo se le conoce con el nombre común de zona de viraje, o también zona de transición del indicador.

Podemos deducir, que no todos los colores los percibiremos con la misma intensidad cuando se encuentran mezclados con otros, realmente, las zonas de viraje varían poco del valor de pKa +/- 1. Así por ejemplo, el rojo de metilo (pKa=5), tiene una zona de viraje teóricamente de entre 4 y 6, pero como el color amarillo de las especies ácidas es de menor intensidad que el rojo de la básica, se necesita una mayor proporción de especie básica para poder se perceptible como mezcla.

Existen muchas sustancias que presentan la mencionada propiedad, pero para poder ser empleadas como indicadores, se necesita que la diferencia entre los colores sea bastante nítida, y así una pequeña cantidad de indicador en la solución a analizar, será suficiente para apreciar con bastante claridad ambos colores, así como también el paso de uno al otro, el cual deberá de ser rápido.

Algunos de los indicadores más utilizados son, por ejemplo, el azul de Timol , cuyo color como ácido es rojo y como básico amarillo, teniendo una zona de viraje de 1,2 a 2,8, con un Pka de 1.65. Con igual colores, pero diferentes valores, tenemos otros indicadores muy utilizados como el naranja de metilo, el rojo de metilo o el rojo fenol. Otro indicador muy usado es la fenolftaleína, con su característico color rosa cuando participa como especie básica, e incolora como ácida.

Cuando necesitamos una alta precisión en el viraje, podemos recurrir a una mezcla de indicadores, que posean zonas de viraje que se solapen entre sí, de manera que la zona de viraje se haga más pequeña. Un ejemplo de este caso puede ser, la mezcla del azul de bromotimol y rojo de fenol, que presenta un cambio de amarillo a violeta con una pequeña zona de viraje que va del 7.2 al 7.6. A este tipo de indicadores resultantes de realizar mezclas de indicadores simples, se les conoce con el nombre de indicadores mixtos.

Esos polímeros son formados a partir de monómeros iguales o diferentes, habiendo eliminación de moléculas simples (H2O, NH3 etc).

Polifenol o Baquelita: Es obtenida por la condensación del fenol con el formaldehido (metanal). En el primer estadio de la reacción se forma un polímero predominantemente lineal, de masa molecular bastante baja, conocida como novolae. Este polímero es usado en la fabricación de pinturas y barnices y colas para madera. La reacción sin embargo puede proseguir dando origen a la baquelita que es un polímero tridimensional. La baquelita es el polímero más antiguo de uso industrial (1909) y se presta muy bien a la fabricación de objetos moldeados tales como agarraderas de baterías de cocina, toma corrientes, plugs, etc.

Polímero Urea-Formaldehido: Es un polímero tridimensional obtenido a partir de la urea y del formaldehido. Cuando es puro, se ve transparente y por esto es que fue utilizado como el primer tipo de vidrio plástico. Sin embargo, acaba volviéndose opaco y rompiéndose por rajaduras con el tiempo. Este defecto puede ser evitado por la adición de celulosa, pero el pierde su transparencia, siendo entonces utilizado en la fabricación de objetos traslúcidos. Ese polímero es también utilizado en barnices y resinas, en la impregnación de papeles. Las resinas fenol-formaldehido y urea-formaldehido son utilizadas en la fabricación de fórmica.

Polímero Melamina-formaldehido : Es de estructura semejante al anterior, sin embargo, se intercambia la urea por melanina (veamos la estructura a continuación). Fue muy utilizada en la fabricación de los discos musicales antiguos.

Poliésteres: resultan de la condensación de poliácidos (o también sus anhídridos y ésteres) con polialcoholes. Uno de los poliésteres más simples y más importantes es obtenido por la reacción del éster metílico del ácido tereftálico con etileno-glicol. Es utilizado como fibra textil y recibe los nombres de terileno o dacron. En mezcla con otras fibras (algodón, lana, seda, etc) conforma el tergal.

Otro poliéster importante es el gliptal, obtenido por la reacción entre el anhídrido ftálico y la glicerina que es muy utilizado en la fabricación de pinturas secantes. Los poliésteres también son utilizados en la fabricación de líneas de pesca, laminados, películas, etc.

Poliamidas o Nylons: Estos polímeros son obtenidos por la polimerización de diaminas con ácidos dicarboxílicos. Los nylons son plásticos duros y tienen gran resistencia mecánica. Son moldeados en forma de engranajes y otras piezas de maquinas en forma de hilos y también se prestan a la fabricación de cuerdas, tejidos, envases, líneas de pesca, etc. El más común es el nylon-66 resultado de la reacción entre la hexametilenodiamina – 1,6-diamino-hexano – con el ácido adípico o también conocido como ácido hexanodióico.

Otros importantes son el nylon-6 o también conocido como perlon, obtenido por calentamiento de la caprolactama y el nylon-10 obtenido por la condensación de un aminoácido, el ácido 11-amino undecanoico.

Polímeros de Adición:

Este tipo de polímeros está formado por la adición de moléculas de un solo monómero.

a)      Polímeros vinílicos

Cuando el monómero inicial tiene la estructura C=C, que recuerda el radical  del vinilo.

• Polietileno: Es obtenido a partir del etileno (eteno). Posee alta resistencia a la humedad y al ataque químico, pero tiene baja resistencia mecánica. El polietileno es uno de los polímeros más utilizados por la industria, siendo muy empleado en la fabricación de cortinas, envoltorios, etc), recipientes (bolsas, botellas, baldes, etc), caños plásticos, juguetes infantiles, en el aislado de cables eléctricos, etc.

• Polipropileno: Es obtenido a partir del propileno (propeno), siendo más rígido y resistente al calor, cuando se compara con el polietileno. Es muy utilizado en la fabricación de artículos moldeados y fibras.

• Poliisobuteno: Es obtenido a partir del isobuteno (isobutileno). Se conforma en un tipo de goma butílica, muy utilizada en la fabricación de cámaras de aire para coches.

• Poliestireno: Es obtenido a partir del estireno (vinil-benzeno). Ese polímero también se presta mucho para la fabricación de artículos moldeados como platos, vasos, tazas, etc. Es bastante transparente con buen aislamiento eléctrico y resistente a los ataques químicos, más allá que se ablande por la acción de los hidrocarburos. Con la inyección de gases en el siestema, “la caliente” durante la producción del polímero, el se expande y da origen a la espuma plast, isopor, etc.

• Cloruro de Polivinilo (PVC): Se obtiene a partir de cloruro de vinilo. El PVC es duro y tiene una buena resistencia térmica y eléctrica. Con él se fabrican las cajas, azulejos, etc. Con plastificantes, se convierte en PVC blando, entonces se presta para la fabricación de mangueras, guantes, zapatos, DE ” cuero – plástico” (utilizado en el revestimiento de la tapicería, automotriz, etc), obturadores longitudinales, etc

• Acetato de Polivinilo (PVA): Se deriva de acetato de vinilo. Es ampliamente utilizado en la producción de pinturas basadas en agua (vinilos), adhesivos y gomas de mascar.

• Politetrafluoretileno o Teflon: Se obtiene a partir de tetrafluoroetileno. Es el mejor plástico que resiste el calor y la corrosión por agentes químicos, por lo que a pesar de ser caro, es ampliamente utilizado en las tuberías, válvulas, registros, revestimientos macetas del hogar, prótesis, aislamiento eléctrico, platos, etc para la industria química. La presión requerida para producir teflón es de aproximadamente 50.000 atmósferas

b) Polímeros acrílicos

- Cuando el monómero inicial tiene la estructura del ácido acrílico: H2C=C(CH3)-COOCH3

• Polimetacrilato: Se obtiene de metacrilato de metilo (acrilato de metilo-metilo). Este plástico es muy resistente y tiene una excelente calidad óptica, y se utilizan a menudo como “plexiglás”, conocido como Plexiglas o Lucite. Se utiliza en la fabricación de lentes para los niños, frente a las pantallas de televisión, los parabrisas de los aviones, en el “cristal burbujas” de coches, etc. Normalmente, el plexiglás transparente, pero puede ser de color mediante la adición de otras sustancias.

• Poliacrilonitrila: Se obtiene a partir del nitrilo del ácido acrílico (acrilonitrilo). Se utiliza principalmente como una fibra textil – el cableado con telas de algodón, lana o seda produce varios conocidos comercialmente como Orlon, Acrilan y Dralón, respectivamente, muy utilizado especialmente para la ropa de invierno.

c) Polímeros diénicos

- Cuando el monómero inicial tiene la estructura de un dieno conjungado: Quando o monômero inicial tem o esqueleto de um dieno conjugado, C=C-C=C. C=C-C=C. Estos polímeros constituyen las gomas sintéticas.

• Polibutadieno o Buna: Se obtiene a partir de 1,3-butadieno (eritreno), un 1,4 por adiciones. Este polímero es un caucho sintético no del todo satisfactoria, y por lo tanto, el 1,3-butadieno es por lo general copolimerizado con otras sustancias, como veremos más adelante.

• Poliisopreno: Es obtenido a partir del metil-butadieno-1,3 (isopreno). Este polímero posee la misma fórmula de la goma natural (latex) y es muy empleada en la fabricación de las carcazas de los neumáticos.

• Policloropreno o Neopreno: Es obtenido a partir del É obtido a partir do 2-cloro-butadieno-1,3 (cloropreno).cloro-butadieno-1,3 (cloropreno). El neopreno es una goma sintética de excelente calidad, resiste muy bien las tensiones mecánicas, los agentes atmosféricos y con los solventes organicos. Es también empleado en la fabricación de juntas, tubos flexibles y en el revestimiento de materiales eléctricos.

Desplazar un equilibrio químico significa hacer que la velocidad de la reacción directa quede distinta de la velocidad de reacción inversa (v₁ v₂).

Importancia

El desplazamiento del equilibrio químico es una forma largamente utilizada en los procesos industriales para mejora la obtención de determinadas substancias.

Ejemplo: Síntesis de Haber-Bosch – Es la producción de amoníaco a altísima temperatura, unos 500ºC y altísima presión, de unas 200 atm en la presencia de hierro como catalizador.

DESPLZ1

Principio regente del desplazamiento del equilibrio químico: Principio de Le Chatelier (Fuga de la fuerza)

“Cuando un sistema en equilibrio sufre la acción de fuerzas externas, el sistema tiende a desplazarse en el sentido de minimizar la acción de la fuerza aplicada, buscando una nueva situación de equilibrio”.

Factores capaces de desplazar el equilibrio

1 – Concentración

2 – Temperatura

3 – Presión

Observación: El catalizador no desplaza un equilibrio químico, pues aumenta igual y simultáneamente ambas velocidades v1 y v2, sin embargo hace que el equilibrio sea alcanzado más rápidamente.

Influencia de la concentración en el equilibrio químico

El aumento de la concentración de una sustancia presente en el equilibrio hace que el equilibrio se desplace en el sentido de consumir la sustancia adicionada, eso es, el equilibrio se desplaza hacia el lugar opuesto al aumento. Ya la disminución de una sustancia presente en el equilibrio hace que el equilibrio se desplace en el sentido de reponer la sustancia retirada, esto significa que el equilibrio se desplaza hacia el mismo lugar de la disminución.

Observaciones:

1-      Sustancia sólida no desplaza un equilibrio químico, pues la concentración de un sólido en términos de velocidad es considerada constante, porque la reacción se da en la superficie del sólido.

2-      Sustancia líquida en exceso no desplaza el equilibrio químico cuando alterada su concentración pues la concentración de un líquido en exceso en términos de velocidad es considerada constante, porque el líquido en exceso no es factor limitante de la reacción.

3-      Pulverizando una sustancia sólida, el equilibrio se desplaza para el lugar contrario a la pulverización pues aumenta la superficie de contacto, aumenta el número de colisiones efectivas, consecuentemente aumenta la velocidad de la reacción.

4-      Alterándose la concentración de una sustancia presente en el equilibrio, el equilibrio se desplaza, sin embargo su constante de equilibrio permanece inalterada (la constante permanece constante).

Influencia de la Temperatura en el equilibrio químico

La temperatura favorece tanto la velocidad de la reacción endotérmica cuanto la velocidad de la reacción exotérmica, sin embargo favorece mucho mas la velocidad de reacción endotérmica.

Así al aumentar la temperatura de un sistema en equilibrio, el equilibrio se desplaa en el sentido de la reacción endotérmica porque es la reacción más favorecida con el aumento de la temperatura.

Ya la disminución de temperatura de un sistema en equilibrio hace que el equilibrio se desplace en el sentido de reacción endotérmica, porque es la reacción menos perjudicada con la disminución de la temperatura.

Observaciones:

1 – Cuando el H fuere provisto, siempre hay referencia a reacción directa

2 – Alterándose la temperatura de un sistema en equilibrio, el equilibrio se desplaza y su estado de equilibrio se altera apareciendo una nueva constante de equilibrio pues la temperatura es el único factor capaz de alterar la constante de equilibrio.

3 – Ley de Van’t Hoof: A cada aumento de 10ºC en la temperatura de una reacción química, la velocidad de reacción se duplica e inclusive se triplica.

O todos los elementos tienen la misma capacidad de captar o ceder electrones, esto es, los elementos no poseen todos e mismo poder oxidante o reductor. De esta forma algunos compuestos presentan mayor capacidad para actuar como oxidantes en tanto otros como actúan como reductores.

Cuando se deja caer sodio en una tina con agua, se observa la liberación de hidrógeno, lo que muestra la reducción del agua, acompañada de la correspondiente oxidación del sodio. Sin  embargo, lo mismo no sucede si s deja caer plata y otros metales en agua, indicando por tanto que el sodio tiene un poder reductor mayor que la plata.

Una forma de comparar el poder reductor u oxidante de dos elementos es a través de su reacción redox. De una forma general simple en la reacción:

M⁺ +  N  ==>  N⁺ +  M

La reacción proseguirá hasta una situación final en que exista mas M que N, se puede decir que el elemento M oxida al compuesto N. De esta forma l catión M+ tiene un mayor poder oxidante que el catión N+ y de forma semejante se concluye que el elemento N tiene un mayor poder reductor que el que posee el elemento M.

Teniendo en cuenta estos conceptos, es posible establecer un orden de los pares redox conjugados (designada por serie electroquímica o serie de actividad) en que los pares redox son ordenados por orden creciente de acuerdo con el poder oxidante de las respectivas especies oxidadas.

Este poder oxidante es medido por su potencial normal de reducción, esto es, cuanto mayor fuese el potencial normal de reducción de un par dado de especie oxidada/especie reducida, mayor será la tendencia de especie oxidada de este par para transformarse en la respectiva especie reducida, oxidando otras especies químicas.

De esta forma es posible prever cuales son los elementos que reaccionan espontáneamente con otros provocando su oxidación o reducción.

Los metales: Tienen en la mayor parte de los casos, grandes poderes reductores, una vez que fácilmente pierden electrones. A través de la ordenación de los elementos antes referida, logra afirmar cual es la posibilidad de que un metal promueva el desplazamiento del hidrógeno de un ácido como por ejemplo el ácido clorhídrico. Los metales alcalinos son particularmente reductores motivo por el cual el sodio, así como el litio e inclusive el potasio son capaces de reducir el agua, originando liberación de hidrógeno como descrito antes.

Los halógenos: Están al otro lado de la Tabla periódica y al contrario de los metales presentan una gran capacidad en captar electrones y son por ese motivo, fuertes oxidantes.

Ejemplo:

Consideremos la reacción entre el Bromo molecular y los iones Ioduro en solución acuosa.

Br2 (l)  +  2 I- (aq)

I2 (s)  +  2 Br-

Desde que en la serie electroquímica el iodo está encima del Bromo, significando que el Iodo tiene un potencial de reducción (Eº I₂/ I^- = 0,53 V) mas bajo que el del Bromo (Eº Br₂/ Br^- = 1,09 V), la reacción que ocurre y la reducción del bromo a bromuro con la consecuencia oxidación de Ioduro a Iodo.

La nicotina C10H14N2 es un alcaloide líquido que se presenta espontáneamente en la naturaleza. Un alcaloide es un compuesto orgánico de carbono, hidrógeno, nitrógeno y algunas veces oxígeno.

Estos compuestos químicos causan efectos poderosos sobre el cuerpo humano. Por ejemplo, muchas personas también utilizan los alcaloides (la cafeína) de otra fuente natural como el café cuando toman por la mañana una o dos tazas de café.

Cerca del 5% del peso de tabaco está compuesto por la nicotina. Los cigarrillos contienen de 8 a 20 mg de nicotina, pero solamente cerca de 1 mg llega a ser absorbido por el cuerpo cuando las personas fuman.

La nicotina en el cuerpo

Así como sucede con la mayoría de las sustancias que provocan vicios, el hombre desarrollo una gran variedad de formas para proveer nicotina a su cuerpo. Ella se esparce inmediatamente a través:

• De la piel
• De los pulmones
• De las mucosas (como el tejido del interior de su nariz o encías)

La nicotina va directamente para las pequeñas venas que revisten los tejidos listados anteriormente. Ella viaja por la corriente sanguínea hasta el cerebro y de allí transmitida al resto del cuerpo.

La forma más común y más conveniente de llevar la nicotina y otras drogas al torrente sanguíneo es por la inhalación, o sea, fumando. Los pulmones son revestidos por millones de alveolos, que son las minúsculas bolsas donde ocurre el intercambio de aire.

Estos alveolos proveen una enorme área de superficie (90 veces mayor que la de la piel) y debido a ello proveen un amplio acceso a la nicotina y otros compuestos. Una vez en el torrente sanguíneo, la nicotina fluye casi inmediatamente al cerebro.

Además de otro grupo de sensaciones la nicotina es causante, por su efecto en el cerebro, de las sensaciones “agradables” que se sienten cuando se fuma, así como también por la irritación que se siente cuando se intenta parar de fumar. En un período de 10 a 15 segundos luego de la inhalación el fumante ya está bajo los efectos de la nicotina.

La nicotina no permanece mucho en el cuerpo. Su vida media es en promedio de 60 minutos lo que significa que 6 horas luego de haber fumado un cigarro apenas 0,031 mg de 1mg ingerido inhalado continúa en el cuerpo.

Y como el cuerpo se libra de la nicotina?

Cerca del 80% e la nicotina es “partida” en cotina por las enzimas en el hígado

La nicotina también es metabolizada como cotina y óxido de nicotina en los pulmones

La cotina y otros metabolitos son excretados en la orina. La cotina tiene una vida media de 24 horas, lo que vuelve posible testear si alguien ha fumado en los últimos dos días buscando cotina en su orina.

La nicotina restante es filtrada en la sangre por los riñones y excretada por la orina

Cada persona metaboliza la nicotina en diferentes tasas. Hay hasta persona que poseen un defecto genético en las enzimas del hígado que rompen la nicotina, lo que hace que esa enzima mutante no sea tan eficiente en metabolizar nicotina cuanto la enzima normal.

Si una persona tiene ese gen, los niveles de nicotina en la sangre y el cerebro quedan altos por un período mayor luego de haber fumado un cigarro. Normalmente, las personas fuman cigarros durante todo el día para mantener un nivel fijo de nicotina en sus cuerpos. Fumadores con este gen, generalmente terminan fumando bastantes menos cigarrillos ya que no tienen esa necesidad constante de mayor nivel de nicotina.