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Experimento: El Aliento Mágico

¿Recuerdas cuando convertimos el agua morada en otros colores usando cosas de la cocina como limón o bicarbonato? Hoy vamos a llevar la química un paso más allá.

Esta vez no necesitas buscar ingredientes en la alacena. El ingrediente secreto para esta reacción química está dentro de ti. Vamos a demostrar visualmente cómo funciona tu respiración y cómo algo invisible (tu aire) puede transformar la materia.

¡Prepárate para ver cómo tu aliento cambia el color del agua como por arte de magia!

Lo que necesitas
  • Extracto de col lombarda (repollo morado): Ya sabes cómo hacerlo (hervir la col y quedarte con el agua morada oscura).
  • Un vaso de vidrio transparente: Para ver bien los colores.
  • Agua: Del grifo está bien.
  • Un pitillo (pajita/sorbete/popote): Esto es esencial.
  • Opcional: Una bandeja debajo del vaso por si te emocionas soplando (¡así mantenemos todo seco y limpio!).

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Predicción de reacciones ácido-base usando valores de pKa

Los valores de pKa son importantes porque nos permiten predecir si una reacción realmente va a ocurrir o si se quedará «quieta». La clave aquí es comparar la fuerza de los ácidos usando el valor de pKa​.

Pasos para resolver los ejercicios
  1. Identificar los ácidos. Para ello debemos saber que los ácidos de Bronsted-Lowry son aquellos que donan un protón de hidrógeno y los ácidos conjugados son aquellos que resultan cuando la base acepta el protón de hidrógeno.
  2. Comparar los ácidos usando los valores de pKa.
  3. Analizar los valores de pKa y determinar sí la reacción química es o no posible.

Para ello debemos tomar en cuenta lo siguiente:

  • Ácido fuerte → pKa​ bajo.
  • Ácido débil → pKa​ alto.
 La Regla de Fundamental para Predecir Reacciones

En química, la naturaleza es «perezosa», es decir, siempre prefiere ir de lo más inestable (fuerte/reactivo) a lo más estable (débil/tranquilo). Por eso, el equilibrio siempre favorece la formación del ácido más débil (el que tiene el pKa​ más alto).

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Reacciones ácido-base en la vida diaria. Ejemplos

Las reacciones ácido-base están presentes en nuestra vida diaria de formas tan comunes que a menudo pasan desapercibidas. Desde la cocina hasta la limpieza del hogar, estos procesos químicos son esenciales para mantener el equilibrio en nuestro entorno.

¿Qué son las reacciones ácido-base?

Una reacción ácido-base ocurre cuando un ácido (sustancia capaz de donar protones H⁺) interactúa con una base (sustancia capaz de aceptarlos). El resultado más típico es la neutralización, que produce una sal y agua.

Ejemplo clásico:

HCl (ácido clorhídrico) + NaOH (hidróxido de sodio) → NaCl (sal) + H2O

Ejemplos cotidianos de reacciones ácido-base
En la cocina
  • Jugo de limón (ácido cítrico) + bicarbonato de sodio (base): reacción efervescente que libera dióxido de carbono. Se usa en repostería para esponjar masas.
  • Vinagre (ácido acético) + bicarbonato: reacción que produce burbujas de CO₂, útil en experimentos caseros como el “volcán químico”.
En la limpieza
  • Jabones y detergentes: contienen bases que neutralizan ácidos grasos, permitiendo eliminar la grasa de superficies.
  • Lejía (hipoclorito de sodio, base) + manchas ácidas: la neutralización ayuda en la desinfección y limpieza profunda.

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Cálculo de pH: ácido fuerte y base fuerte

El pH mide la acidez o basicidad de una solución, y dominar su cálculo es clave en química. Aquí resolveremos ejemplos sencillos con ácido clorhídrico y hidróxido de sodio, explicando cómo obtener el pH y el pOH de manera directa.

Problema A: pH de HCl 0,01 M
  • Modelo químico: ácido fuerte → disociación completa, [H+] ≈C .
  • Cálculo:

pH = -log (0,01) = 2

Problema B: pH de NaOH 2,0 x 10-3 M
  • Modelo químico: base fuerte → [OH–] ≈ C
  • Cálculos:

pOH = -log ( 2,0 x 10-3 ) ≈ 2,70

pH = 14 – pOH ≈ 14 – 2,70 = 11,30Leer más…«Cálculo de pH: ácido fuerte y base fuerte»

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Mezcla Piraña: El Depredador Químico de la Materia Orgánica

En el mundo de la química, pocas soluciones despiertan tanto respeto como la mezcla piraña. Su nombre evoca imágenes de voracidad, y no es para menos: esta solución es capaz de devorar residuos orgánicos con una ferocidad que rivaliza con su homónimo acuático. Pero ¿qué es exactamente la mezcla piraña, cómo se prepara y por qué se utiliza?

¿Qué es la mezcla piraña?

La mezcla piraña, también conocida como solución piraña o ácido piraña, es una combinación altamente corrosiva y oxidante de ácido sulfúrico concentrado (H₂SO₄) y peróxido de hidrógeno (H₂O₂). Las proporciones más comunes son 3:1 o 4:1 (ácido:peróxido), aunque existen variantes más agresivas.

H₂SO₄ + H₂O₂ → H₂SO₅ + H₂O 

Cuando se mezclan, estos compuestos generan una reacción exotérmica intensa, liberando calor y gases corrosivos. El resultado es una solución capaz de eliminar casi cualquier rastro de materia orgánica en superficies como vidrio, metales o cerámicas.

Usos en el laboratorio

La mezcla piraña se utiliza principalmente para:

  • Limpieza extrema de sustratos: Ideal para eliminar contaminantes orgánicos antes de procesos como deposición de películas delgadas o análisis espectroscópico.
  • Activación superficial: Hidroxila las superficies, haciéndolas más hidrofílicas (compatibles con el agua).
  • Preparación de materiales para microscopía electrónica o química analítica.

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Tipos de ácidos

Cuando hablamos de ácidos, nos referimos a los compuestos que son solubles en agua, es decir, aquellos que se disuelven o disocian en agua con facilidad. Estos poseen un pH menor que 7, por lo que a menor pH, mayor será la acidez del compuesto.

Otra característica particular de estos compuestos es que son buenos  conductores de energía eléctrica, ya que fluye con facilidad a través de sus iones.

Como advertencia es importante recalcar que los ácidos son corrosivos al contacto de la piel, por lo que hay que tener mucho cuidado cuando se manipulan, sobre todo sí se encuentran concentrados.

En cuanto a sus propiedades químicas, estos reaccionan con metales formando hidrógeno y sal. Asimismo, cuando reaccionan con óxidos metálicos o con bases producen sales y agua.Leer más…«Tipos de ácidos»

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Hidrólisis. Ejercicios Resueltos

Las sales, al igual que los ácidos y bases, son compuestos que tienen la particularidad de alterar la concentración de H+ y OH– que está presente en el agua. Estas al disolverse, poseen la capacidad de mezclarse con dichos iones, ocasionando un cambio en el pH de la solución.  

La hidrólisis es el proceso de reacción con el agua, donde se establece un equilibrio.

Por ejemplo, una solución de cloruro de amonio en agua:Leer más…«Hidrólisis. Ejercicios Resueltos»

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Equilibrio Iónico: Porcentaje de disociación

El porcentaje de disociación es la relación que existe entre el ácido o base disociada y la cantidad inicial del mismo, multiplicado por 100. Matemáticamente se expresa de la siguiente manera:

Otra expresión que refleja la cantidad de especie que se encuentra disociada es grado de disociación alfa (α), que representa la relación entre la cantidad de ácido o base disociada y la cantidad inicial.Leer más…«Equilibrio Iónico: Porcentaje de disociación»

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Cálculo de pH y pOH

La variación de la concentración de iones hidronio (H3O+) puede oscilar entre 1 M (molar) y 10-14, ambos números son muy incómodos para expresar la acidez o basicidad de una solución, por lo tanto se trabaja con una escala logarítmica, que lleva por nombre pH.

El pH de una solución es definido como el logaritmo decimal inverso de la concentración de iones hidronio en moles/litro. Asimismo, el pOH corresponde al logaritmo decimal inverso de la concentración molar de iones hidroxilo (OH–).Leer más…«Cálculo de pH y pOH»

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Elaboración de un antiácido casero

La aplicación de lo aprendido en beneficio de la humanidad es algo de bastante importancia para el mundo de la ciencia, especialmente para la química. Si los estudiantes no experimentan en el laboratorio y no aplican lo aprendido en clases, lamentablemente lo olvidaran y no habrá una experiencia satisfactoria de aprendizaje. El mundo real de la química, se vive en el laboratorio, mediante las observaciones, mediciones, hipótesis, interpretaciones, entre otros. Por tal razón, en el laboratorio en casa de hoy, te enseñamos como hacer un antiácido casero, que te servirá para llevar a cabo tu proyecto de química y no fallar en el intento.Leer más…«Elaboración de un antiácido casero»

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