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Electrolitos fuertes y electrolitos débiles


Los electrolitos (iones que pueden conducir la corriente eléctrica) se forman cuando se disuelve un soluto iónico en agua; este se disocia en iones positivos (cationes) y en iones negativos (aniones) que, por tener cargas diferentes, pueden conducir la corriente eléctrica.

Esta característica permite clasificar los solutos en “electrolitos” y “no electrolitos”.

Un electrolito será el que al disociarse da origen a una gran concentración de iones, hecho que permite mayor conductividad eléctrica. Se considera en la práctica que un electrolito fuerte se descompone en un 100%, lo cual impide equilibrios entre sus iones y la molécula correspondiente.

Un electrolito débil se disocia muy poco, de manera que no se produce una suficiente concentración de iones, por lo que no puede haber flujo de corriente eléctrica.

Las sustancias no electrolíticas tienen enlaces covalentes no polares que mantienen su individualidad al no ser disociadas por la acción de fuerzas electrostáticas. Algunas sustancias con enlaces covalentes polares no conducen la corriente eléctrica mientras se encuentran en estado sólido, líquido o gaseoso. Pero si se forma una solución acuosa, disolviéndolas en agua, conducen la corriente eléctrica, lo que indica que se han formado iones.

Ácidos y Bases - Teoría de Lewis


Teoría de Gilbert Lewis

En esta teoría se define como ácido una molécula o un ión que acepta un par solitario de electrones para formar un enlace covalente, y una base como una molécula o ión que puede donar un par solitario de electrones para formar un enlace covalente.

Considera las reacciones como “ácido-base” (neutralización) cuando forman enlaces entre las dos sustancias.

Ácidos y Bases - Teoría de Bronsted y Lowry



Según la teoría de Bronsted-Lowry, un ácido es una sustancia donadora de protones y una base es una sustancia aceptora de protones (un protón es un átomo de H que ha perdido su electrón). Toma en cuenta el solvente, es decir, adiciona cada protón a una molécula de agua, obteniendo así un ión que denomina “hidronio”:

H3O+

La molécula de agua se comporta así como una base porque acepta un protón. Entonces el ión hidronio se comporta como un ácido porque dona un protón, y cualquier anión se comporta como una base cuando acepta ese protón.

Ácidos y Bases - Teoría de Arrhenius


Svante Arrhenius (1859-1927) consideró que un electrolito es una sustancia que, al disolverse en agua, conduce la corriente eléctrica, porque sus moléculas se disocian en iones, es decir, átomos cargados con electricidad.

Puede haber electrolitos fuertes (cuando la disociación es prácticamente total), electrolitos débiles (si se disocia menos del 1% de las moléculas), y no electrolitos (si no se produce la disociación).

Son electrolitos fuertes, el ácido clorhídrico (HCl), el ácido sulfúrico (H2SO4) y el ácido nítrico (HNO3); todos los hidróxidos (excepto el hidróxido de amonio NH4OH) y la mayoría de las sales.
Son electrolitos débiles los ácidos orgánicos, el ácido carbónico y el ácido fosfórico, y bases como el hidróxido de amonio.

No electrolitos son la sacarosa, el etanol, el oxígeno gaseoso y el monóxido de carbono, entre otros.

Según la teoría de Arrhenius, una sustancia que se disocia produciendo iones H+ es un ácido. Una sustancia que se disocia produciendo iones OH- es una base o hidróxido. Las reacciones de neutralización ácido-base, según esta teoría, se pueden escribir de manera molecular, iónica o iónica neta. Esta última sería:

H+ + OH- ---> H2O

Una limitación de la teoría de Arrhenius sobre los ácidos y las bases es el hecho de que en ella no se considera el efecto del solvente en el proceso de ionización.

Uniones químicas

¿En qué consiste la unión química?

Hay varias posibilidades de interacción para que un átomo logre un estado de mayor estabilidad energética después del evento que significa un choque con otro átomo.

ENLACE COVALENTE APOLAR

Si ambos son idénticos energéticamente (tienen la misma electronegatividad), lo que se da entre dos átomos del mismo elemento que tienen la misma necesidad de conseguir uno o dos electrones para asemejarse al gas noble más cercano, comparten (aparean) electrones en forma equilibrada (aportan 1 electrón cada uno para cada enlace y luego comparten los 2 electrones en un 50% cada uno).

Este enlace se denomina covalente apolar.

Covalente, porque hay un "reparto" en el que ninguno pierde ni gana totalmente un electrón.

Apolar, porque la distribución final de la nube electrónica es homogénea y no existen zonas más positivas ni más negativas.

Este enlace se da en los casos en que la diferencia de valores de electronegatividad entre los dos átomos es cero.

ENLACE COVALENTE POLAR

Si ambos son parecidos energéticamente (tienen electronegatividades cuya diferencia no supera el valor 1,7 , lo que se da habitualmente entre dos no metales), buscan asemejarse al gas noble más cercano compartiendo (apareando) electrones pero en forma menos equilibrada (aportan 1 electrón cada uno para cada enlace pero luego comparten en forma no tan equilibrada).

El más electronegativo atrae más que el otro el par electrónico hacia su núcleo y lo utiliza un mayor porcentaje del tiempo que su oponente.

La nube electrónica se desplaza hacia el más electronegativo, generando una zona (polo) negativo, adelgazándose en el extremo del menos electronegativo, conformando una zona (polo) positiva.

Este enlace se denomina covalente polar.

Covalente, porque ninguno pierde ni gana totalmente un electrón.

Polar, por la distribución final de la nube electrónica no es homogénea y aparecen un polo negativo y un polo positivo.

Como hemos dicho, este enlace se da cuando la diferencia de electronegatividades es mayor que cero pero no superior a 1,7.

En el caso de los enlaces covalentes existen dos variantes:
· que cada átomo aporte un electrón para el enlace (enlace covalente puro)
· o que los dos electrones sean aportados por el mismo átomo y el otro "aproveche" su fuerte electronegatividad para usar sin aportar (enlace covalente dativo o enlace covalente coordinado).

ENLACE COVALENTE DATIVO
(también llamado
ENLACE COVALENTE COORDINADO)

Es el caso típico de algunos enlaces con Oxígeno, buscador incansable de electrones que suele utilizar un par de electrones ajeno para colocarse dentro de su órbita y así completar sus 8 electrones externos en forma totalmente gratuita, cumpliendo la "regla del octeto".

Este enlace suele denominarse "covalente dativo", porque, si bien comparten el par, sólo uno de ellos es el que da.

Cuando ambos aportan y comparten, el enlace se denomina "covalente puro".

ENLACE ELECTROVALENTE
(también llamado IÓNICO)

Cuando un átomo con electronegatividad relativamente alta choca contra otro con electronegatividad relativamente baja (con una diferencia entre ambas mayor que 1,7), es tan fuerte la atracción hacia el núcleo del primero que, literalmente, arranca electrones al otro.

El más electronegativo alcanza la estructura de su gas noble más cercano con estos electrones "robados" a su oponente, en tanto que el menos electronegativo también logra la estructura similar a la de su gas noble más cercano porque, al perder esos electrones externos, le queda la anteúltima capa completa (con 8 electrones).

Este enlace (que no es realmente una unión) se denomina "electrovalente", porque los átomos no quedan asociados por un par de electrones compartidos sino porque uno de ellos, con un electrón de más, manifiesta un comportamiento netamente negativo, en tanto que el otro, con un electrón de menos, manifiesta un comportamiento netamente positivo.

Entonces la atracción es eléctrica (entre cargas) y no hay una verdadera "molécula" formada ya que cada átomo positivo queda vinculado a todos los negativos cercanos, y viceversa.

También se denomina "enlace iónico", porque un átomo cargado puede moverse en un campo eléctrico hacia un electrodo de signo opuesto. Es como si "vagara" y por ello se le dio el nombre de ión (vagabundo, en griego).

ENLACE METÁLICO

Cuando dos átomos metálicos (de baja electronegatividad) no tienen posibilidad de chocar contra un átomo de no metal, suelen compartir sus nubes electrónicas y formar redes cristalinas.

Este enlace suele denominarse "metálico" y explica las propiedades de los metales de conducir el calor y la electricidad, entre otras.

ENLACES SIMPLES, DOBLES Y TRIPLES

Cuando dos átomos comparten o intercambian 2 electrones (un par), el enlace se llama "simple".

Cuando comparten o intercambian 4 electrones (dos pares), el enlace se llama "doble".

Cuando comparten o intercambian 6 electrones (tres pares), el enlace se llama "triple".

Las radiaciones ionizantes y la salud humana


Las radiaciones ionizantes son partículas o fotones procedentes de los átomos, desde su núcleo o desde su corteza electrónica, con energía suficiente para ionizar la materia, desplazando los electrones de sus órbitas y por poseer esa capacidad es que la energía puede influir e interactuar con el organismo humano y más allá de favorecerle, producirle daños que pueden ser reversibles o irreversibles pudiendo costar la vida de un individuo expuesto a altas dosis de radiación sin la debida protección.