Redox como fundamento de importantes procesos quimicos

Reacciones redox

Las reacciones redox, es la abreviatura que hace referencia a las reacciones de oxidación-reducción, las cuales incluyen un gran número de transformaciones químicas, con especial importancia práctica, como por ejemplo, la oxidación de los metales al contacto con el aire, la combustión de diversas sustancias, los procesos electrolíticos, la producción energética de las pilas, etc.

Actualmente los conceptos de oxidación-reducción se han ampliado, no limitándose al aumento o disminución de la cantidad de oxígeno participante en la reacción, sino viéndose incluidos todos los procesos en los cuales tengan lugar una transferencia de electrones.

Por ejemplo, el proceso de síntesis del fluoruro de magnesio, MgF2, partiendo de los elementos que lo forma:

Mg(s) + F2(g) → MgF2 (s)

El producto obtenido, es el resultado final de la transferencia de electrones que tiene lugar en dos semirreaciones que ocurren de manera simultánea:

• Semirreación de oxidación: donde el magnesio cede los dos electrones de valencia que posee, diciendo que éste se ha oxidado.

Mg -2e^- → Mg^2+

• Semirreación de reducción: donde cada átomo de flúor participante, recibe un electrón, diciendo que éste se ha visto reducido, así los dos electrones que cede el magnesio los reciben los dos átomos de flúor.

F2 + 2e^- → 2F

• La reacción global sería la suma de las dos semirreacciones anteriores:

Mg + F2 → Mg^2+ + 2F^- → MgF2

-En ésta reacción, el magnesio recibe el nombre de reductor, ya que, al ceder electrones se oxida, provocando que el flúor se reduzca.
– El flúor en cambio, se denominará oxidante, pues, al recibir los electrones y ser reducido, provoca la oxidación del magnesio.

En general, podemos resumir como:

• Reacción de oxidación-reducción, es la reacción que tiene lugar mediante la transferencia de electrones.
• Oxidación → Es el proceso en el cual se pierden electrones por parte del agente reductor.
• Reducción → Proceso en el que se produce la ganancia de electrones por parte del agente oxidante.

En la formación de compuestos iónicos, es bastante fácil advertir la transferencia de electrones entre dos elementos, siendo esto precisamente lo que caracteriza a las reacciones redox.

Sin embargo, en la gran parte de las reacciones no es tan fácil advertir la transferencia electrónica, especialmente entre las sustancias que son covalentes, por dicho motivo, se utiliza un criterio que permite identificar dichas reacciones redox.

Las reacciones redox, son procesos químicos en los que tiene lugar una variación del número de oxidación de los elementos participantes.

Dicha variación se produce en consecuencia de la transferencia de electrones, ya sea ésta, real o aparente.

Algunos conceptos a tener en cuenta:

–Agente reductor: es la sustancia que contiene al elemento que posee el número de oxidación que aumenta, oxidándose y reduciendo a otro elemento.
–Agente oxidante: sustancia que contiene al elemento que disminuye el número de oxidación, reduciéndose y oxidando a otro elemento.
–Semirreacción de oxidación: proceso en el que un elemento aumenta el número de oxidación, perdiendo electrones.
–Semirreacción de reducción: proceso en el cual un elemento disminuye su número de oxidación, ganando electrones.

También cabe recordar que el número de oxidación, o también conocido como estado de oxidación, es la carga que debería tener el elemento en cuestión, si todo el compuesto estuviese formado por iones negativos y positivos.
Escribiéndose +n o –n, sobre el símbolo de cada elemento, no debemos confundir al número de oxidación, con la carga real de los iones que se describe como n+ o n-, en la parte superior derecha del ion.

 Reacciones redox | La Guía de Química http://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/reacciones-redox#ixzz3r8YQ3K7L

Tipos de Reacciones Redox:

Las reacciones redox pueden ser clasificadas en tres grupos:

1 Reacción Redox Intermolecular: Son las más comunes, se caracterizan porque el elemento que se oxida y el elemento que se reduce se encuentran en sustancias químicas diferentes, por lo tanto el agente oxidante y el agente reductor son sustancias también diferentes.

2 Reacción Redox Intramolecular: En este caso, el elemento que se oxida y el elemento que se reduce se encuentran en el mismo compuesto, por lo tanto el agente oxidante y el agente reductor es la misma sutancia

3 Reacción Redox de dismutación o desproporción: Llamada también de autoreducción - oxidación, es aquella donde un mismo elemento se oxida y se reduce. Por lo tanto una misma sustancia química es oxidante y reductor.
http://www.fullquimica.com/2011/12/reacciones-redox.html

Experiencias en el laboratorio 

ver video : https://www.youtube.com/watch?v=G4ZCZ8Le7MA

PH en la vida, la industria y el ambiente

https://www.google.com.ar/search?newwindow=1&biw=1366&bih=643&tbm=isch&sa=1&q=acidos+y+bases+en+la+vida+cotidiana&oq=acidos+y+bases+en+la&gs_l=img.3.0.0l2j0i30j0i24l7.446420.457906.0.459160.27.18.0.2.2.0.275.2440.4j8j5.17.0....0...1c.1.64.img..11.16.2034.shLHFcpdIoQ#imgrc=fDi6xn8IsecJEM%3A

EL PH Y LA VIDA

La importancia del pH en los procesos biológicos es muy grande, ya que es uno de los 

factores para que se lleven a cabo las miles de reacciones químicas en un organismo, por 

ejemplo las ENZIMAS son proteínas que catalizan las reacciones química en los seres vivos,

 y estas se ven alterado su funcionamiento en base al pH y a otro factor también importante 

que es la temperatura.

Estos dos factores tienen que estar muy bien regulados por el organismo, ya que de ellos 

depende tanto la velocidad de la reacción enzimatica como que se lleve a cabo o no dicha

 reacción.

"La velocidad de una reacción catalizada por enzimas aumenta al aumentar la temperatura 

hasta alcanzar un punto óptimo, y si continúa aumentando la temperatura, la velocidad de 

reacción decrece rápidamente.

En cuanto a la concentración de iones H+, los cambios de pH afectan el estado iónico de la

 enzima y del sustrato. Existe un pH en el que se obtiene una actividad óptima de las enzimas

 dependiendo del estado de carga de la propia enzima y del sustrato. Si una enzima cargada

 negativamente reacciona con un sustrato cargado positivamente, al disminuir el pH la enzima

 recibirá protones y perderá su carga. Lo propio sucede con el sustrato." (Gutierrez M. y

 Morales J. 86)

El PH EN LA INDUSTRIA

Muchas veces hemos visto en productos de cosmética (geles, cremas de manos, etc.) que especifican que su pH es 5.5 y en los específicos para bebés, pH Neutro. El pH determina el grado de acidez o suavidad de la piel y se mide en una escala de 0 a 14, siendo el valor 0 el más ácido y el 14, el más básico. El pH de nuestra piel oscila entre 7 (pH neutro) en los bebés y 5.5 ó 6 en adultos.

¿Por qué hay champús que se pueden utilizar a diario y otros que no? Un champú que tenga un pH entre 3,5 y 8, apenas ácido, se puede utilizar a diario porque no daña casi nada el cabello. En cambio, un champú con un pH altamente básico (superior a “8”), no es bueno utilizarlo a diario porque hace que se abra la cutícula (capa externa que protege el cabello), dejando entrar a los agentes activos en la estructura capilar para remover la suciedad y eliminar la grasa del pelo. Debido a la utilización de este tipo de champús (pH básico), la cutícula se destruye , por eso es necesario aplicar después acondicionador (tiene un pH más ácido), para que la cutícula se cierre y el pelo quede más suave.
Tampoco es bueno utilizar un exfoliante a diario porque es muy abrasivo. Es abrasivo porque tiene un pH muy alto (son básicos) y remueven la capa externa de queratina que tenemos en la piel para eliminar las células muertas. Si su uso es continuado, y no se deja a la piel que cree nuevas células muertas, lo que se hace al utilizar el exfoliante, es eliminar las capas de células que hay debajo de la capa protectora, la capa de queratina.

Los geles que son básicos, eliminan la capa ácida que cubre la piel, por eso las personas que tengan la piel grasa deben utilizar productos que no sean muy fuertes para no eliminar esta capa que actúa como defensa natural contra las infecciones de bacterias.


Hay muchos geles de baño que tienen un pH 5.5, algo inferior al pH de nuestra piel pero es para contrarrestar el pH básico del agua de ducha.

En definitiva, todos los productos cosméticos que utilizamos deben tener un pH superior a 3.5 porque sino, la acidez de ellos podrían atacar al tejido cutáneo, causandonos trastornos en la piel y en el pelo. Pero en la actualidad, todo esto está normalizado con leyes, así que tenemos que estar tranquilos con las marcas normales que nos venden, porque deben cumplir con estas leyes.

El Shampú es un producto cosmético de uso familiar y tiene como objetivo primordial limpiar el cabello, brindarle sedosidad y un aspecto sano; para lograrlo, el shampú posee varios nutrientes, asi mismo debe contener componentes químicos antimicrobianos, y especialmente un pH balancedo ya que si las industrias no cumplen con estos reqquerimientos los nutrientes y proteinas que poseen los shampú pueden ser fuente de alimento para bacterias, hongos y dar crecimiento a la caspa.
El presente estudio se realizó con el objetivo de determinar el pH de tres marcas de shampú para cabello normal por medio del papel indicador universal, las marcas utilizadas son de comercializacion popular en la población guatemalteca, los datos obtenidos se utilizaron para compararlos con el pH que se indica en las etiquetas de shampú para cabello normal.
Al   comparar los datos se puede concluir que dos marcas de shampú para cabello normal no muestran el mismo pH que indica la etiqueta (pH balanceado), solo una marca resulto indicar un pH igual al de la etiqueta. Todas la marcas analizadas declaran en la etiqueta de su empaque que se encuentran con un pH balanceado (5.5), sin embargo solo una marca de shampú cumple con esta especificación.

http://www.natursan.net/el-ph-de-los-alimentos/

Usos del ph en las industrias 

https://www.google.com.ar/search?newwindow=1&biw=1366&bih=643&tbm=isch&q=acidos+y+bases+en+la+industria&revid=1722483008&sa=X&ved=0CB0Q1QJqFQoTCPv65NST_8gCFQhMkAodKoYGeA#imgrc=fmMQwHWr9M3uxM%3A

PH EN EL AMBIENTE

El pH de la humedad del suelo afecta la disponibilidad de nutrientes para las plantas. Muchas plantas prefieren un suelo ligeramente ácido (pH entre 4.5 y 5.5), mientras que otras prefieren un suelo menos ácido (pH entre 6.5 y 7).

Los suelos altamente ácidos (con un pH menor de 4.5) alcanzan concentraciones de elementos químicos tóxicos para las plantas.

Planta afectada por un suelo de pH no controlado.	Peces muertos por la acidez del agua.

El pH del agua afecta la vida terrestre y acuática. El agua de los lagos, lagunas y ríos sanos generalmente tiene un pH entre 6 y 8. La mayoría de los peces tolera el agua con pH entre 6 y 9. Los peces más robustos y fuertes generalmente mueren en pH más bajos y más altos. Los sapos y otros anfibios son más sensibles al pH que muchos peces.

Los sapos son beneficiosos al ser humano porque comen mosquitos e insectos. Sus huevos y crías se desarrollan en el agua.

El pH puede servirnos para saber cuándo una sustancia es muy peligrosa para la vida.
http://www.educando.edu.do/articulos/estudiante/el-ph-en-nuestra-vida/

Enlace quimico y Teoria de TREPEV

Enlaces Químicos

  Un enlace químico corresponde a la fuerza que une o enlaza a dos átomos, sean estos iguales o distintos. Los enlaces se pueden clasificar en tres grupos principales: enlaces iónicos, enlaces covalentes y enlaces dativos. Los enlaces se producen como resultado de los movimientos de los electrones de los átomos, sin importar el tipo de enlace que se forme. Pero no cualquier electrón, puede formar un enlace, sino solamente los electrones del último nivel energético (más externo). A estos se les llama electrones de valencia. En este capítulo analizaremos las características de cada tipo de enlace, como también veremos diferentes maneras de representarlos en el papel. Partiremos definiendo lo que es un enlace iónico.

• Enlace iónico: Un enlace iónico se puede definir como la fuerza que une a dos átomos a través de una cesión electrónica. Una cesión electrónica se da cuando un elemento electropositivo se une con un elemento electronegativo. Mientras mayor sea la diferencia de electronegatividad entre los elementos, más fuerte sera el enlace iónico. Se empieza a considerar que dos átomos están unidos a través de un enlace iónico cuando su diferencia de electronegatividad es superior a 1.7. Un ejemplo de un compuesto unido a través de enlace iónico se muestra en la Imágen 1, mientras que en la Imágen 2 se ve algunas maneras de escribir compuestos unidos mediante este tipo de enlace.

Imágen 1: Vista 3D de la Molécula de NaCl (sal de mesa).

Na = Gris; Cl = Verde

Imágen 2: Formas de escribir una molécula que está unida mediante un enlace Iónico.

• Enlace Covalente: El enlace covalente es la fuerza que une dos átomos mediante la compartición de un electrón por átomo. Dentro de este tipo de enlacepodemos encontrar dos tipos: el enlace covalente polar y el enlace covalente apolar.
  El primer sub-tipo corresponde a todos aquellos compuestos en donde la diferencia de electronegatividad de los átomos que lo componen va desde 0 hasta 1.7 (sin considerar el 0). Los compuestos que son polares se caracterizan por ser asimétricos, tener un momento dipolar (el momento dipolar es un factor que indica hacia donde se concentra la mayor densidad electrónica) distinto a 0, son soiubles en agua y otros solventes polares, entre otras características. Dos ejemplos se ven en la Imágen 3 (a) y en la Imágen 3 (b), respectivamente. Por su parte, los compuestos que se forman por medio de enlaces covalentes apolares, no presentan momento dipolar, la diferencia de electronegativodad es igual a 0, son simétricos, son solubles en solventes apolares (como el hexano), entre otras cosas. La diferencia de electronegatividad cero se da cuando dos átomos iguales se unen entre sí, como por ejemplo la molécula de Nitrógeno o la molécula de Cloro (ver Imágen 4 (a) e Imágen 4 (b) respectivamente).

Imágen 3: Densidades electrónicas en los siguientes compuestos polares: a) formaldehído (o metanal); b) 1,2-difluoretano. El color blanco indica una escacez de electrones, de ahi vienen respectivamente el color violeta, azul, verde y rojo (el cual indica mayor densidad electrónica).

                                                 

(a)                                          (b)

Imágen 4: Densidades electrónicas en a) la molécula de Nitrógeno; b) la molécula de Cloro. El color blanco denota una escacez electrónica mientras que lo más violeta indica una zona más rica en electrones.

(a)

(b)

  En la Imágen 5 se puede ver formas de escribir un enlace covalente. La imágen superior corresponde a lo que se llama estructuras de Kekulé, mientras que la inferior se denomina estructuras de Lewis. Se profundizará algo más esto cuando veamos ácido-base.

Imágen 5: Formas de dibujar un enlace covalente en el papel.

• Enlace Covalente Coordinado o Dativo: Si bien se clasifica también como enlace covalente, algunos químicos difieren de llamarlo así debido a que, como se dijo anteriormente, en un enlace covalente, los dos átomos que forman dicho enlace aportan un electrón cada uno, es por eso que se le coloca por separado. Este tipo de enlace se caracteriza porque el par electrónico del enlace es entregado por un sólo átomo, el cual debe poseer a lo menos un par de electrones libres sin enlazar (Como el Oxígeno, Nitrógeno o Cloro, por ejemplo). Otra característica importante es que el átomo que acepta el par electrónico debe estar carente de electrones (como el ión hidrógeno [más conocido como protón], el Aluminio, entre otros). Este tipo deenlace es muy importante para el capítulo de ácidos-bases (que se verá a continuación) debido a que una teoría ácido-base indica que un ácido es aquella sustancia química que es capaz de aceptar un par electrónico y una base una sustancia capaz de compartirlos. También los enlaces dativos sirven para poder comprender de mejor manera la disolución de sustancias (tema que se verá más adelante). En la Imágen 6 (a) y en la Imágen 6 (b) se pueden ver dos ejemplos de sustancias con un enlace dativo.

Imágen 6: Sustancias que contienen un enlace dativo (encerrado en el círculo naranja): a) ión hidronio; b) ión tetracloruro de Aluminio.

(a)

(b)

  En la Imágen 7 se ven tres formas de escribir un enlace dativo, en este caso se usó de ejemplo el ión hidronio. Por lo general se suele utilizar la estructura de Kekulé normal (superior), aunque muchos prefieren usar esa especie de estructura de Kekulé modificada (centro), ya que denota la presencia de un enlace con carácter distinto (en la imágen superior se podría pensar que los 3 enlaces son de la misma naturaleza). La estructura de Lewis (inferior) es poco usual, aún así es muy útil para ver comportamientos de solubilidad o ácido-base.


Imágen 7: Formas de escribir un enlace covalente coordinado en el papel.

http://es-puraquimica.weebly.com/enlaces-quimicos.html

TEORÍA

 DE LA REPULSIÓN DE LOS PARES

 ELECTRÓNICOS DE VALENCIA

La TREPEV, es la Teoría de la Repulsión de los Pares Electrónicos de Valencia. Determina los ángulos de enlace que forman entre sí los pares electrónicos de valencia y con ello las geometrías electrónica y molecular.

Sus postulados son los siguientes:

1) Los electrones de valencia de los átomos de una molécula se distribuyen de a pares alrededor del átomo central.

2) Los pares electrónicos se repelen entre sí ocupando posiciones alrededor del átomo central a la mayor distancia posible entre sí para reducir al mínimo esa repulsión.

3) Los pares electrónicos libres se repelen entre sí y con los pares compartidos con mayor intensidad que los pares electrónicos compartidos, ocupando más lugar y separándose más.

4) Para esta Teoría los enlaces covalentes comunes (simples, dobles o triples) y los dativos son equivalentes.

http://profesorburman.blogspot.com.ar/2011/11/trepev-y-geometria-molecular.html

vídeo completo en : https://www.youtube.com/watch?v=ZmXFAxwrHWY