Biodiversidad

Capítulo 4
Reacciones acuosas
y estequiometría
de disoluciones

Se forman burbujas de CO2 gaseoso
cuando una tableta de Alka-Seltzer
se disuelve en agua. El CO2 se produce
por la reacción del ácido cítrico,
H3C6H5O7, con el bicarbonato de
sodio, NaHCO3, en la tableta.

4.1 Propiedades generales de las disoluciones acuosas
4.2 Reacciones de precipitación
4.3 Reacciones ácido-base4.4 Introducción a las reacciones de oxidación-reducción
4.5 Concentraciones de disoluciones
4.6 Estequiometría de disoluciones y análisis químico

CASI DOS TERCERAS partes del planeta están cubiertas
por agua y es la sustancia más abundante de
nuestro organismo. Por ser tan común, tendemos a
dar por sentadas sus excepcionales propiedades
químicas y físicas. Sin embargo, como veremos una
yotra vez a lo largo de este texto, el agua posee muchas propiedades inusitadas que son
indispensables para la existencia de la vida en la Tierra.
Una de las propiedades más importantes del agua es su capacidad para disolver una amplia
variedad de sustancias. Por ello, en la naturaleza, sea el agua potable más pura de la llave o
de un arroyo cristalino proveniente de las montañas, siemprecontiene diversas sustancias disueltas.
Las soluciones en las que el agua es el medio de disolución se denominan disoluciones
acuosas.

En muchas de las reacciones químicas que ocurren a diario en nuestro alrededor intervienen
sustancias disueltas en agua. Los nutrimentos disueltos en la sangre son transportados a
las células, donde participan en reacciones que nos mantienen vivos. Loscomponentes de los
automóviles se llenan de herrumbre cuando entran en contacto frecuente con disoluciones
acuosas que contienen diversas sustancias disueltas. Las espectaculares cavernas de piedra
caliza (Figura 4.1 ») se forman por la acción disolvente del agua subterránea que contiene
dióxido de carbono, CO2(ac):
[4.1]
Ya vimos en el capítulo 3 algunos tipos de reacciones químicas sencillas y cómose describen. En este capítulo, continuaremos el estudio de las reacciones químicas
concentrándonos en las soluciones acuosas. Mucha química importante tiene
lugar en las soluciones acuosas, y necesitamos aprender el vocabulario
y los conceptos que se usan para describir y entender esta
química. Además, ampliaremos los conceptos de estequiometría
que aprendimos en el capítulo 3 considerandocómo se
puede expresar y usar la concentración de las disoluciones.

CaCO3(s) + H2O(l) + CO2(ac)¡ Ca(HCO3)2(ac)

» Lo que veremos «
• Comenzaremos por examinar la
naturaleza de las sustancias disueltas
en agua, sea que existan en ésta
como iones, moléculas o una mezcla
de las dos. Esta información es
necesaria para entender la naturaleza
de los reactivos en disoluciones
acuosas.
• Sedan tres tipos principales de
procesos químicos en disolución
acuosa: reacciones de precipitación,
reacciones ácido-base y reacciones
de oxidación-reducción.
• Las reacciones de precipitación son
aquellas en las que reactivos solubles
dan origen a un producto insoluble.
• Las reacciones ácido-base son aquellas
en las que se transfieren iones
H_ entre los reactivos.
• Las reacciones deoxidación-reducción
son aquellas en las que se transfieren
electrones entre los reactivos.
• Las reacciones entre iones se pueden
representar con ecuaciones iónicas
que muestran, por ejemplo,
cómo pueden combinarse iones para
formar precipitados, o cómo se
extraen de la disolución o se transforman
de alguna otra manera.
• Después de examinar todos los tipos
comunes de reaccionesquímicas
y cómo se reconocen y
describen, consideraremos la forma
de expresar la concentración de las
disoluciones.
• Concluiremos el capítulo examinando
la forma en que podemos
usar los conceptos de estequiometría
y concentración, para determinar
las cantidades o
concentraciones de diversas sustancias

Capítulo 4 Reacciones acuosas y estequiometría de disoluciones

4.1 Propiedades...