Productos Reactivos < Productos cifras), por lo tanto es factible el uso de esta reacción en la industria. K < 1 K > 1 c c La reacción transcurre hacia la izquierda, es La reacción transcurre hacia la derecha, decir, los reactivos están volviéndose es decir, los reactivos están desapareciendo a formar. y los productos se están formado. Cuando el valor de la constante de equilibrio es cercano a 1, indica que en el equilibrio, Ejercicio propuesto las concentraciones de los reactivos y los productos son comparables. En cierto proceso agrícola Las concentraciones de sólidos y líquidos puros permanecen constantes durante la se desea fijar nitrógeno en reacción y, por lo tanto, no se incluyen en la expresión de constante de equilibrio. el suelo en forma de NO, utilizando la siguiente En la industria y en los laboratorios es de suma importancia conocer el valor de las reacción: constantes de equilibrio químico de un sistema, puesto que son los indicadores de la factibilidad del desarrollo y sentido de una reacción química. Si dentro de las N + O 2NO 2(g) 2(g) (g) necesidades está obtener un excelente rendimiento de una reacción, será importante que K tenga un valor alto; por el contrario, si se desea evitar que la reacción química El valor de K a 30 °C es 1 c c × 10 , establece la tienda hacia los productos, se deberá mantener un equilibrio químico en donde K –30 c factibilidad de este tenga valores extremadamente bajos. proceso agrícola. En la industria química, conocer las constantes de equilibrio de las reacciones El proceso no es factible porque involucradas permite diseñar reactores, determinar las condiciones óptimas de la reacción tiende a formar los operación y predecir el rendimiento de los procesos. reactivos. En los sistemas biológicos, las constantes de equilibrio son importantes para comprender las interacciones entre biomoléculas, la eficiencia de las reacciones enzimáticas y la regulación de las vías metabólicas. Es importante recordar que el equilibrio químico se produce en medios donde las moléculas disponen de una facilidad de movimiento, por ello el medio favorable para las reacciones reversibles son el estado gaseoso y las soluciones acuosas. CN.Q.5.1.29. Comparar y examinar las reacciones reversibles e irreversibles en función del equilibrio químico y 132 Química la diferenciación del tipo de electrolitos que constituyen los compuestos químicos reaccionantes y los productos. 2.º BG 18/6/25 11:04 Quimica 2 BG Cultiva.indb 132 18/6/25 11:04 Quimica 2 BG Cultiva.indb 132]]> OH 1– Ácida 1+ 3 H O = OH 1– Neutra 1+ 3 1+ H O < OH 1– Básica 3 Matemática En las soluciones acuosas, el valor del producto iónico del agua se mantiene cons- tante, aunque las concentraciones de los iones oxonio e hidróxido cambien cuando Las conversiones de se disuelve en ella un ácido o una base. La prevalencia de uno o de otro definirá si la masas a moles y de moles solución es ácida o básica. a masas se resuelven mediante el análisis Ejemplo dimensional. Kw = [H O ] [OH ] Tipo de solución + – 3 –3 –14 –11 1 × 10 = [1 × 10 ] [1 × 10 ] Ácida –7 1 × 10 = [1 × 10 ] [1 × 10 ] Neutra –7 –14 1 × 10 = [1 × 10 ] [1 × 10 ] Básica –14 –4 –10 Ejercicio resuelto Ejercicio propuesto En la tabla se muestra la concentración de iones oxonio [H O ] e hidróxido Haz una tabla como la del ejercicio + 3 [OH ]. Con base en esta información, analiza los valores, coloca los signos resuelto, analiza los valores, coloca los – mayor que (>) o menor que (<) y establece si la solución es ácida o básica. signos mayor que (>) o menor que (<) y establece si la solución es ácida o [H O ] > ó < [OH ] Tipo de solución básica. 1– 1+ 3 + 1 × 10 –14 < 1 × 10 0 básica • [H O ] = 1 × 10 , [OH ] = 1 × 10 –8 –6 – 3 – + –12 1 × 10 –1 > 1 × 10 –13 ácida • [H O ] = 1 × 10 , [OH ] = 1 × 10 –2 3 [H O ] > ó < [OH ] Tipo de solución + – 3 1×10 –6 > 1×10 –8 ácida 1×10 –12 < 1×10 –2 básica Química 163 2.º BG 18/6/25 11:04 Quimica 2 BG Cultiva.indb 163 Quimica 2 BG Cultiva.indb 163 18/6/25 11:04]]> [OH ] Comparamos las concentraciones: [H O ] < [OH ] 3 1– 1+ La clara de huevo es básica debido a que la concentración 3 La solución de vinagre es ácida debido a que de iones hidróxido es mayor que la de los iones oxonio. la concentración de iones oxonio es mayor que la de los iones hidróxido. (Ver tabla). 164 Química 2.º BG 18/6/25 11:04 Quimica 2 BG Cultiva.indb 164 18/6/25 11:04 Quimica 2 BG Cultiva.indb 164]]> [OH ] a 25 ºC. Esto significa que + – 3 [H O ] > 10 mol/l, ya que a esta temperatura el producto [H O ] [OH ] es + + – –7 3 3 igual a 10 . Por tanto, la condición [H O ] [10 mol/l equivale a pH < 7. + –14 –7 3 • Una disolución es básica cuando [H O ] < [OH ] a 25 ºC, lo que significa – + 3 + + –7 –7 que [H O ] < 10 mol/l. Por tanto, la condición [H O ] < 10 mol/l equivale 3 3 a pH > 7. • Una disolución es neutra cuando [H O ] = [OH ] a 25 ºC, lo que significa + – 3 + –7 –7 que [H O ] = 10 mol/l. Por tanto, la condición [H O ] = 10 mol/l equivale + 3 3 a pH = 7. Una disolución ácida tiene un pH < 7, una disolución neutra, un pH = 7, y una diso- lución básica, un pH > 7. Escala de pH Electrolito Ácido gástrico jugo de limón jugo de manzana jugo de naranja café o té leche agua pura huevo bicarbonato de sodio antiácido jabón de mano solución de amonio lejía limpiador de desagües ÁCIDO NEUTRO ALCALINO Los valores bajos de pH indican una alta acidez; lo valores altos de pH indican una alta basicidad. Todas las sustancias presentan un valor determinado de pH. En una solución siempre están presentes los iones oxonio e hidróxido. Aun cuando las sustancias sean extremadamente ácidas o básicas, existirá, al menos, una concen- tración mínima de iones hidróxido y oxonio, respectivamente. Estrategias para resolver problemas Entre las principales estrategias tenemos: hacer dibujos o esquemas, ensayo-error; empezar por el final, posible y razonable solución-comprobación; reducir problemas. CN.Q.5.3.4. Analizar y deducir, a partir de la comprensión del significado de la acidez, la forma de su determinación 166 Química y su importancia en diferentes ámbitos de la vida, como la aplicación de los antiácidos y el balance del pH estomacal, 2.º BG en la industria y en la agricultura, con ayuda de las TIC. 18/6/25 11:04 Quimica 2 BG Cultiva.indb 166 18/6/25 11:04 Quimica 2 BG Cultiva.indb 166]]>13 Solución Color pH aproximado Ácido Básico Neutro Vinagre Jugo de fruta cítrica Alcohol etílico Pasta dental Limpiador de grasas Bicarbonato de sodio Refresco gaseoso transparente Conclusiones 1. ¿Cómo funciona el indicador? 2. ¿Se cumplieron los objetivos del laboratorio? 3. ¿Por qué es fundamental para un químico aprender a utilizar las escalas de pH? Química 173 2.º BG 18/6/25 11:04 Quimica 2 BG Cultiva.indb 173 Quimica 2 BG Cultiva.indb 173 18/6/25 11:04]]>