Soluciones ácidas y básicas

1. Soluciones ácidas
y básicas

2. Definición
Dada la condición de Arrhenius el balance entre los iones H3O+ y OH- presentes es
el que define si una solución es ácida o básica, de forma que podemos asegurar
que:
Una solución es ácida: cuando la concentración de iones hidronio es mayor que la
concentración de iones hidróxido [H3O+] > [OH-].
Una solución es básica: cuando la concentración de iones hidróxido es mayor que la
concentración de iones hidronio [H3O+] < [OH-]
si usted pregunta por cuanto ácida es una solución la respuesta del químico debe
ser usando la molaridad del ion hidronio, es decir cuántos moles de H3O+ están
presentes por cada litro de solución.

3. Escala PH
la escala pH para indicar de forma precisa la acidez o basicidad
de una sustancia. Normalmente oscila entre los valores de 0
(más ácido) y 14 (más básico). Con ella es más fácil clasificar
sustancias de acuerdo a su basicidad o acides.
La acción de una solución acida se puede contrarrestar
(neutralizar) utilizando una solución alcalina o viceversa.

4. Solución neutra
Cuando decimos que una solución es neutra, es por que no es
ácida ni básica, pero esto no significa que no existan iones
hidronio e hidróxido en la solución.
¿hay iones H3O+ y OH- en el agua pura?
El agua pura siempre contiene estos iones, de hecho, un litro de
agua pura a 25°C tiene 1.0 x 10-7moles de H3O+ y exactamente
la misma cantidad de iones OH- y esto es lo que significa que el
agua es neutra y no la ausencia de iones H3O+ y OH- .

5. Nomenclatura Hidróxido
Los hidróxidos son sustancias con características básicas, según
la teoría de Arrhenius, es decir que disueltas en agua liberan
aniones OH-.
En los ejemplos planteados se detecta una regularidad: la
fórmula del hidróxido tiene tanto grupos de hidróxidos (OH-)
como numero de oxidación del metal.

6. Nomenclatura ácidos
Los ácidos según la teoría de Arruhenius liberan cationes H+ cuando se
disuelve en agua. Esta particularidad hace pensar que el elemento hidrogeno
está presente en todos los ácidos.
La presencia o no de oxigeno se usa como criterio de clasificación.

7. Elementos Bi Trivalentes

8. Hierro (Fe)
Este metal es el cuarto elemento más abundante en la corteza terrestre, representando un 5% y, entre
los metales, solo el aluminio es más abundante.
El hierro tiene su gran aplicación para formar los productos siderúrgicos utilizando este como
elemento matriz para alojar otros elementos aleantes tanto metálicos como no metálicos, que
confieren distintas propiedades al material. Se considera que una aleación de hierro es acero si
contiene menos de un 2,1% de carbono; si el porcentaje es mayor, recibe el nombre de fundición.
Efectos en el cuerpo humano
• Interviene en el transporte de oxígeno y dióxido de carbono en sangre.
• Participa en la producción de elementos de la sangre como por ejemplo la hemoglobina.
• Forma parte en el proceso de respiración celular y es parte integrante de la mioglobina, almacén de
oxígeno en el músculo.
• Tiene un papel fundamental en la síntesis de ADN, y en la formación de colágeno.
• Aumenta la resistencia a las enfermedades.
• Colabora en muchas reacciones químicas.
• Una ingesta excesiva de suplementos de hierro puede provocar un envenenamiento por este
mineral.

9. Cobalto (Co)
Aplicación
Aleaciones entre las que cabe señalar superaleaciones
Imanes (Alnico, Fernico, Cunico, Cunife) y cintas magnéticas.
Catálisis del petróleo e industria química.
Recubrimientos metálicos por deposición electrolítica
Secante para pinturas, barnices y tintas.
Recubrimiento base de esmaltes vitrificados.
Pigmentos (cobalto azul y cobalto verde).
Electrodos de baterías eléctricas
Cables de acero de neumáticos.
El Co-60 se usa como fuente de radiación gamma en radioterapia
Efectos en el cuerpo humano
El cobalto es esencial en todos los animales, incluyendo los humanos. Forma parte de la cobalamina (Vitamina
B12). Una deficiencia de cobalto puede llevar a anemia. Pese a ello, la anemia secundaria por déficit de cobalto es
muy rara, el cobalto es un elemento que se encuentra en varios alimentos, siendo difícil un déficit por baja
ingesta.

10. Níquel (Ni)
Aplicación
Aproximadamente el 65% del níquel consumido se emplea en la fabricación de acero
inoxidable austenitico y otro 12 % en superaleaciones de níquel. El restante 23% se
reparte entre otras aleaciones, baterías recargables, acuñación de moneda,
recubrimientos metálicos y fundición, aleación para imanes. El mu-metal se usa para
apantallar campos magnéticos. Las aleaciones niquel-cobre (monel) son muy resistentes
a la corrosión, utilizándose en motores marinos e industria química. La aleación niquel-
titanio (nitinol-55) presenta el fenómeno de efecto térmico de memoria(metales) y se usa
en robótica, también existen aleaciones que presentan superplasticidad.
Efectos en el cuerpo humano
En pequeñas cantidades el níquel es esencial, pero cuando es tomado en muy altas
cantidades este puede ser peligroso para la salud humana.
La toma de altas cantidades de níquel tiene las siguientes consecuencias:
• Elevadas probabilidades de desarrollar cáncer de pulmón, nariz, laringe y próstata.
• Enfermedades y mareos después de la exposición al gas de níquel.
• Embolia de pulmón.
• Fallos respiratorios.
• Defectos de nacimiento.
• Asma y bronquitis crónica.
• Reacciones alérgicas como son erupciones cutáneas, mayormente de las joyas.
• Desordenes del corazón.

11. Samario(Sm), Europio(Eu), Yterbio(Yb) y
Tulio(Tm) Lantánidos
Estos elementos los revisaremos como un grupo ya que son de la familia de
los lantánidos. Estos elementos son llamados “tierras raras” debido a que
se encuentran en forma de óxido y forman parte de los “elementos de
transición interna”.
Se las califica de "raras" debido a que es muy poco común encontrarlos en
una forma pura, aunque hay depósitos de algunos de ellos en todo el
mundo. El término "tierra” no es más que un vocablo arcaico que hace
referencia a algo que se puede disolver en ácido. Dicho de otro modo,
"tierra" es una denominación antigua de los óxidos.
Efectos en el cuerpo humano
Estos elementos son más peligrosos en el ambiente de trabajo, debido al
hecho de que las humedades y los gases pueden ser inhalados con el aire,
lo que puede causar embolias pulmonares, especialmente durante
exposiciones a largo plazo. También puede ser una amenaza para el hígado
cuando se acumula en el cuerpo humano.

12. Samario(Sm), Europio(Eu), Yterbio(Yb) y
Tulio(Tm) Lantánidos
Aplicación
• Plantas nucleares
• Catalizadores en la producción de petróleo y productos sintéticos
• Lámparas, fósforos, pantallas de intensificación de rayos X, imanes, láseres y
proyectores de cine.
• Mejora de la resistencia y la trabajabilidad de los aceros de baja aleación
• Inhibidores de corrosión
• Con el desarrollo de nuevas tecnologías se han encontrado en los materiales de
tierras raras propiedades para el desarrollo de nuevas tecnologías, tal es el caso
del samario que es utilizado para la elaboración de transistores cuánticos para ser
empleados en computadoras cuánticas.