Electrolitos

Tipos de electrolitos

Hay tres tipos de electrolitos que debes recordar, y se basan en el grado en que se disocian en el agua.

Electrolitos fuertes

En primer lugar están los electrolitos fuertes. En la categoría de electrolitos fuertes tenemos los compuestos iónicos solubles, los ácidos fuertes y las bases fuertes.

Los compuestosiónicos suelen estar formados por un metal y un no metal o por un metal y un ion poliatómico. Un ejemplo común de compuesto iónico soluble es el cloruro sódico (NaCl). Sin embargo, no todos los compuestos iónicos son solubles en agua (_H2O). La Tabla 1 muestra las reglas de solubilidad de los compuestos iónicos en agua.

Veamos un ejemplo.

Losácidos fuertes son ácidos que se disocian al 100% en el agua para producir iones de hidrógeno positivos (^H+) e iones de cloro negativos (^Cl-). Los siete ácidos fuertes son HCl, HBr, HI, _HClO4, _HClO3, _H2SO4 y HNO3_.

La siguiente figura muestra la disociación del ácido clorhídrico (HCl) en el agua.

Al igual que los ácidos fuertes, las bases fuertes también se disocian completamente en el agua. Pero, en lugar de formar ^iones H+, forman iones hidróxido (^OH-) en la solución. Por ejemplo, el hidróxido sódico acuoso (NaOH) se disocia completamente en agua en iones sodio acuosos (^Na+) e iones hidróxido (^OH-).

$$ \text{NaOH (aq) } \Na}^{+}\text{(aq))+ OH}^{-}\text{(aq)} $$

Las bases fuertes incluyen los hidróxidos metálicos del Grupo 1 (LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH) y los hidróxidos metálicos del Grupo 2 (Ba(OH₎₂, Sr(OH₎₂ y Ca(OH₎₂).

Electrolitos débiles

A continuación tenemos los electrolitos débiles, que son ácidos débiles o bases débiles.

Cuando se trata de electrolitos débiles, utilizamos medias flechas que apuntan en direcciones opuestas, indicando que la reacción se mueve significativamente en ambas direcciones.

$$ \text{CH}_{3}\text{COOH}\text{(aq)} \rightleftharpoons \text{CH}_{3}\text{COO}^{-}\text{(aq) + H}^{+}\text{(aq)} $$

La Tabla 2 muestra una lista de algunos ácidos débiles y bases débiles comunes.

No electrolitos

Los no electrolitos son en realidad compuestos moleculares . Los compuestos moleculares son compuestos formados por no metales que no se consideran ácidos ni bases.

Ejemplos comunes de no electrolitos son el alcohol metanol (_CH3OH) y el azúcar glucosa (_C6H12O6). La glucosa es muy soluble en agua, pero aunque se disuelve en agua, no se disocia en iones. En otras palabras, una solución no electrolítica no conduce la electricidad.

Electrolitos: propiedades

Las propiedades de los electrolitos dependen del tipo de electrolito. Los electrolitos fuertes se disocian completamente en agua, formando una solución acuosa con una conductividad elevada.

Los electrolitosdébiles se disocian parcialmente en sus iones en el agua, por lo que su solución acuosa tiene una conductividad baja.

Los no electrolitos, en cambio, son solubles en agua, pero no se disocian en iones. Por tanto, una solución acuosa con un no electrolito no conduce la corriente eléctrica.

Electrolitos: funciones

Ahora que conocemos los distintos tipos de electrolitos que existen, vamos a sumergirnos en las funciones de los electrolitos. En química, el uso más común de los electrolitos es probablemente en el proceso de Electrólisis.

El montaje básico para la electrólisis del cloruro sódico (NaCl) puede verse en la figura siguiente. Observa que necesitamos una fuente de energía (por ejemplo, una pila) y dos electrodos. Estos electrodos se colocan en el electrolito (sustancia que contiene iones positivos y negativos, que en este caso es NaCl).

Cuando se aplica electricidad al electrolito, los iones positivos del electrolito (^Na+) son atraídos hacia el electrodo negativo, mientras que los iones negativos (^Cl-) son atraídos hacia el electrodo positivo.

Los electrolitos también son muy importantes en fisiología. Las sales que contienen iones de sodio, potasio y calcio son esenciales para la conducción de los impulsos nerviosos, la contracción muscular y la regulación osmótica. Cuando se produce un desequilibrio electrolítico, estos niveles muy altos o muy bajos de electrolitos alteran la función celular, provocando complicaciones leves o potencialmente mortales.

Por ejemplo, unos niveles bajos de iones de sodio (^Na+) pueden causar dolores de cabeza, confusión, alteraciones de la atención e incluso edema cerebral (hinchazón del cerebro), mientras que unos niveles altos de iones de sodio pueden causar agitación y taquicardia (latidos cardíacos rápidos).

Ecuación química de los electrolitos

Por último, veamos una ecuación química de los electrolitos. Empecemos con el cloruro cálcico (_CaCl2). Lo primero que tenemos que hacer es averiguar si el _CaCl2 es soluble en _H2O. Así, si te desplazas hasta la tabla que contiene las reglas de solubilidad de los compuestos iónicos, observarás que el CaCl2_es soluble en agua, por lo que se disolverá en ella.

Ahora bien, ¿será un electrolito fuerte, débil o no? Pues bien, como el _CaCl2 es un compuesto iónico, será un electrolito fuerte y, por tanto, se disociará fácilmente en _H2Oen sus equivalentes iónicos.

$$ \text{CaCl}_{2}\text{(aq) } = Ca}^{2+}(aq) \text{ + Cl}^{-}\text{(aq) } $$

Ahora espero que te sientas más seguro de tus conocimientos sobre los electrolitos y sobre cómo determinar si un compuesto es un electrolito fuerte, débil o no.