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• Claudia Bolivar

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ELECTROLITOS

Generalidades: El papel del electrolito es mantener el equilibrio de los fluidos en las células para su correcto funcionamiento. Los aniones (Cl-, HPO4-, HCO3-) son electrolitos que generan una carga negativa y los cationes (Na+, K+, Ca2+, Mg2+) son electrolitos que generan cargas positivas. William Nicholson  Químico inglés y físico, nació en 1753 y murió en 1815, inventó el hidrómetro que lleva su nombre y descubrió, junto con Carlisle, físico inglés, la electrólisis del agua. Siguiendo indicaciones de Alejandro Volta construyó una pila junto a Anthony Carlisle. Con el fin de mejorar la conexión eléctrica, conectaron los electrodos de la pila a un recipiente con agua. Notaron que en uno de los terminales aparecía hidrógeno y en el otro, oxígeno, procedentes de la descomposición del agua. Así descubrieron en 1800 la electrólisis, fenómeno que, mediante una corriente eléctrica, permite separar los diferentes elementos que componen un compuesto. Humphry Davy  (17 de diciembre de 1778 - 29 de mayo de 1829) fue un químico británico, considerado el fundador de la electroquímica, junto con Alessandro Volta y Michael Faraday. Contribuyó a identificar experimentalmente por primera vez varios elementos químicos mediante la electrólisis y estudió la energía involucrada en el proceso, desarrolló la electroquímica explorando el uso de la pila de Volta o batería. Entre 1806 y 1808 publicó el resultado de sus investigaciones sobre la electrólisis, en las que había logrado la separación del magnesio, el bario, el estroncio, el calcio, el sodio, el potasio y el boro. En 1807 fabricó una pila con más de 2000 placas doble, con la cual aisló el cloro y demostrando que este era un elemento químico nuevo (le dio ese nombre debido a su color amarillo verdoso). Junto a William Thomas Brande consiguió también aislar al litio de sus sales mediante electrólisis del óxido de litio (1818). En 1805 ganó la medalla Copley. Fue jefe y mentor de Michael Faraday. Michael Faraday  (22 de septiembre de 1791 - 25 de agosto de 1867) fue un físico y químico británico que estudió el electromagnetismo y la electroquímica. Sus principales descubrimientos incluyen la inducción electromagnética, el diamagnetismo y la electrólisis. El primer trabajo de Faraday en el área de la química fue como asistente de Humphry Davy. Estaba especialmente interesado en el estudio del cloro, descubriendo dos nuevos compuestos de cloro y carbono. También condujo los primeros rudimentarios experimentos sobre difusión de gases, fenómeno que había sido previamente identificado por John Dalton. También descubrió la composición del clatrato hidrato de cloro, que había sido descubierto por Humphry Davy en 1810. Asimismo, es responsable del descubrimiento de las leyes de la electrólisis y de introducir términos como ánodo, cátodo, electrodo e ion, propuestos en gran parte por William Whewell.

Sus dos leyes fueron su más grande contribución a la electrolisis: Las leyes de Faraday de la electrólisis expresan relaciones cuantitativas basadas en las investigaciones electroquímicas. Primera ley de Faraday de la electrólisis: La masa de una sustancia depositada en un electrodo durante la electrólisis es directamente proporcional a la cantidad de electricidad transferida a este electrodo. La cantidad de electricidad se refiere a la cantidad de carga eléctrica, que en general se mide en coulombs. Segunda ley de Faraday de la electrólisis: Para una determinada cantidad de electricidad (carga eléctrica), la masa depositada de una especie química en un electrodo, es directamente proporcional al peso equivalente del elemento. El peso equivalente de una sustancia es su masa molar dividida por un entero que depende de la reacción que tiene lugar en el material.

En 1852, France Van Rufither  desarrolló un poco conocido teorema con base en experimentos con distintos compuestos y sus coloraciones respectivas tras añadir colorantes vegetales y mezclaros con agua, y así llevó a cabo la primera clasificación de ácidos y bases. En 1884, el químico sueco Svante Arrhenius (como más tarde el químico alemán Wilhelm Ostwald) definió los ácidos como sustancias químicas que contenían hidrógeno y que, disueltas en agua, producían una concentración de iones hidrógeno (o protones) mayor que la existente en el agua pura. Del mismo modo, Arrhenius definió una base como una sustancia que, disuelta en agua, producía un exceso de iones hidroxilo (OH-). La reacción de neutralización sería: H+ + OH- = H2O

Svante August Arrhenius  (19 de febrero de 1859 - 2 de octubre de 1927) fue un científico y profesor sueco galardonado con el Premio Nobel de Química de 1903 por su contribución al desarrollo de la química con sus experimentos en el campo de la disociación electrolítica. En 1884 Arrhenius desarrolló la teoría de la existencia del ion, ya predicho por Michael Faraday en 1830, a través de la electrólisis. Siendo estudiante, mientras preparaba el doctorado en la universidad de Uppsala, investigó las propiedades conductoras de las disoluciones electrolíticas, que formuló en su tesis doctoral. Su teoría afirma que en las disoluciones electrolíticas, los compuestos químicos disueltos se disocian en iones, manteniendo la hipótesis de que el grado de disociación aumenta con el grado de dilución de la disolución, que resultó ser cierta solo para los electrolitos débiles. Su aceptación científica le valió la obtención del premio Nobel de Química en 1903, en reconocimiento a los extraordinarios servicios prestados al avance de la química a través de su teoría de la disociación electrolítica.

TEORÍA ACIDO-BASE DE BRÖNSTED-LOWRY La teoría fue propuesta por el danés Johannes N. Brönsted y el británico Thomas M. Lowry en 1923 mejorando la teoría propuesta por Arrherrius, quien definió a los ácidos como sustancia químicas que contenían hidrogeno, y que disueltas en agua producen una concentración de protones (H+) y a las bases como sustancia que disueltas en agua producían un exceso de iones hidroxilo (OH-). La teoría de Brönsted-Lowry describe el comportamiento de ácidos y bases, resaltando el concepto de pH y contemplando a las reacciones ácido-base como una competencia por los protones. Acido: cualquier sustancia con la capacidad de donar un protón Base: cualquier sustancia con la capacidad de acepta un protón