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COMPLEMENTOS TEÓRICOS SOBRE REACCIONES QUÍMICAS
CATALIZADORES
Son sustancias que modifican la velocidad de un proceso químico y se recuperan inalteradas al final del mismo. En la obtención de amoníaco juega un papel fundamental los óxidos de hierro que actúan de catalizadores del proceso.
También son importantes hoy en día los catalizadores que llevan los carburantes de los vehículos, que aceleran las reacciones de combustión de las sustancias no quemadas completamente en los gases de escape para disminuir la contaminación.
Los enzimas son biocatalizadores de naturaleza proteica producidos por el organismo, permiten que tengan lugar un gran número de reacciones químicas en nuestro organismo. Cada reacción bioquímica posee su propia enzima específica. Por ejemplo, la enzima ureasa cataliza la reacción de la urea con el agua para dar dióxido de carbono y amoníaco.
Los catalizadores aceleran los procesos químicos, por ello se les suele llamar catalizadores positivos. Hay otras sustancias que retardan un proceso químico: son los inhibidores o catalizadores negativos. Un ejemplo de estos últimos son los antioxidantes que evitan la corrosión de los metales o la descomposición de los alimentos, los conservantes.
Denominación química Denominación comercial
CONSERVANTES
Ácido ascórbico Sorbato de sodio Sorbato de calcio Ácido benzoico Benzoato de sodio
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EJERCICIO DE INVESTIGACIÓN.
En la etiqueta de una lata de Coca Cola Light se puede leer en ingredientes:
Agua carbonatada, colorante E-150 d, edulcorantes E-950 Y E-951, acidulantes E-338 y E-330 y aromas (incluyendo cafeína). Contiene una fuente de fenilalanina.
Haz un pequeño trabajo de investigación sobre los productos químicos que aparecen en dicha etiqueta.
ÁCIDOS Y BASES
Son sustancias fundamentales en las que se apoya la industria química. Desde la Antigüedad, ciertas sustancias que se caracterizaban por su sabor agrio eran conocidas con el nombre de ácidos. Al igual que otras, de sabor amargo, se las conocía con el nombre de bases. Los ácidos eran familiares a los romanos. De hecho, la palabra ácido proviene del latín ácidus que significa “agrio”. Las bases, aunque se utilizan desde tiempos muy antiguos (fabricación de jabón), fueron clasificadas por los árabes como un tipo diferente de sustancias, a las que dieron el nombre de álcalis, palabra que significa “ceniza de plantas”, ya que las cenizas de ciertas plantas tienen propiedades básicas.
Existen otras propiedades que caracterizan a los ácidos y a las bases y se indican a continuación:
ÁCIDOS BASES
- Tienen sabor agrio o ácido (parecido al vinagre.
- Reaccionan con algunos metales como el cinc.
- Sus disoluciones conducen la corriente eléctrica.
- Enrojecen la tintura azul de tornasol. - Reaccionan con las bases, reacción
conocida como neutralización. - La mayoría son corrosivos para la
piel.
- Con el mármol producen efervescencia.
- Disuelven a muchas sustancias.
- Tienen sabor amargo o cáustico (lejía) - No reaccionan con los metales. - Sus disoluciones conducen la
corriente eléctrica.
- Azulean el papel de tornasol. - Reaccionan con los ácidos, reacción
conocida como neutralización. - La mayoría son corrosivos para la
piel.
- Reaccionan con las grasas dando jabones.
- Precipitan muchas sustancias que son solubles en los ácidos.
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El sabor NO ES UNA PROPIEDAD QUÍMICA, no deben de probarse las sustancias en el laboratorio.
A continuación se muestran algunas señales que todo el mundo debe de
conocer cuando entra en un laboratorio, MUCHAS DE ELLAS SON
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FUERZA DE LOS ÁCIDOS Y DE LAS BASES.
La mayoría de los ácidos fuertes son corrosivos: queman la piel, perforan la ropa, producen ceguera si se derraman sobre los ojos, etc. Por eso, el ácido clorhídrico, que es un ácido fuerte, existe en el interior de nuestro estómago (aunque diluido) para digerir los alimentos.
Muchos de los ácidos débiles se utilizan en alimentación: como condimento de ensaladas (ácido acético o vinagre), en las bebidas refrescantes (ácido carbónico) o como elemento fundamental de nuestra alimentación (ácido ascórbico, conocido como vitamina C) etc. Incluso en medicina la aspirina forma parte de nuestra vida diaria: es el ácido acetilsalicílico.
SE LLAMAN ACIDOS FUERTES A AQUELLOS QUE ESTÁN COMPLETAMENTE DISOCIADOS EN DISOLUCIONES DILUIDAS
SE LLAMAN ÁCIDOS DÉBILES AQUELLOS QUE ESTÁN PARCIALMENTE DISOCIADOS, TIENEN PUÉS, NUMEROSAS MOLÉCULAS SIN DISOCIAR.
EJEMPLO 1: el ácido clorhídrico es un ácido muy fuerte, HCl. Al disolverlo en agua no existe como HCL, existe como Cl- y H+
EJEMPLO 2: el ácido carbónico, H2CO3, es un ácido débil. Al disolverlo en agua existen
varias especies: H+, CO32-, HCO3- y H2CO3.
Son ejemplos de ácidos fuertes el ácido sulfúrico, H2SO4; el ácido nítrico, HNO3 y el ácido clorhídrico, HCl.
Son ejemplos de ácidos débiles el ácido sulfhídrico, H2S, el ácido carbónico, H2CO3 y el ácido acético CH3COOH.
ESCALA DE PH
5 - Si pH=7, la disolución es neutra.
- Si pH<7; la disolución es ácida. Cuanto más pequeño sea el valor de pH más ácida es la disolución. Es decir, una disolución de pH=1 es más ácida que una disolución de pH=5. - Si pH>7; la disolución es básica. Cuanto mayor es el valor del pH más básica es la
disolución. Una disolución de pH=6 es menos básica que una disolución de pH=8.
INDICADORES
Ciertas sustancias, llamadas indicadores, adoptan un color distinto según estén en medio ácido o básico. Esto es debido a que, en medio ácido, como hay muchos protones, H+, el indicador se une a ellos y cambia de color:
INDICADOR EN MEDIO ÁCIDO====IN H INDICADOR SÓLO========IN
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Algunos indicadores comunes se presentan a continuación:
INDICADOR COLOR EN MEDIO ÁCIDO COLOR EN MEDIO BÁSICO
- Azul de timol Rojo Amarillo
- Anaranjado de metilo Rojo – naranja Amarillo
- Rojo congo Azul Rojo
- Rojo de metilo Rojo Amarillo
- Tornasol Rojo Azul
- Fenolftaleína Incoloro Rojo
En la práctica, para tener una idea del pH de una disolución, se usa una tira de papel
indicador universal (denominado papel pH), que según el pH adopta colores que van del rojo oscuro para una disolución muy ácida, hasta azul oscuro para una disolución básica. El papel está formado por una mezcla de indicadores.
