1.10.15: Energías Gibbs- Soluciones salinas- Neutralidad Eléctrica

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Page ID: 79719

Michael J Blandamer & Joao Carlos R Reis
University of Leicester & Faculdade de Ciencias

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La sal cristalina sólida\(\mathrm{NaCl}\) comprende una red de\(\mathrm{Cl}^{-}\) iones de sodio\(\mathrm{Na}^{+}\) y cloruro. El número de carga en cada ion sodio,\(\mathrm{z}_{+}\), es\(+ 1\); el número de carga en cada ion cloruro,\(\mathrm{z}_{-}\), es\(- 1\). La cantidad de iones de sodio\(\mathrm{ν}_{+}\) producidos por un mol de cloruro de sodio es de 1 mol. La cantidad de iones cloruro\(\mathrm{ν}_{-}\) producida por un mol de cloruro de sodio es de 1 mol. La carga eléctrica sobre los iones de sodio en un mol de cloruro de sodio es\(\left(\mathrm{v}_{+} \, \mathrm{z}_{+} \, \mathrm{N}_{\mathrm{A}} \, \mathrm{e} \right) \mathrm{~C}\) donde\(\mathrm{e}\) está la carga unitaria y\(\mathrm{N}_{\mathrm{A}}\) es la constante de Avogadro. El producto\(\left(\mathrm{N}_{\mathrm{A}} \, \mathrm{e}\right) \quad\left\{=[\mathrm{C}] .[\mathrm{mol}]^{-1}\right\}\) es la constante de Faraday\(\left{=\left[\mathrm{C} \mathrm{mol}^{-1}\right]\right\}\). De igual manera la carga eléctrica sobre los iones cloruro en 1 mol de cloruro de sodio es igual,\(\left(\mathrm{v}_{-} \, \mathrm{z}_{-} \, \mathrm{N}_{\mathrm{A}} \, \mathrm{e} \right) \mathrm{~C}\). La carga eléctrica total en un mol de cloruro de sodio sólido es\(\left[\left(\mathrm{v}_{+} \, \mathrm{z}_{+} \, \mathrm{N}_{\mathrm{A}} \, \mathrm{e}\right)+\left(\mathrm{v}_{-} \, \mathrm{z}_{-} \, \mathrm{N}_{\mathrm{A}} \, \mathrm{e}\right)\right] C\) igual a cero.

Hacemos estos puntos para resaltar el hecho de que la carga eléctrica total sobre 1 mol de cationes de sodio (en por ejemplo 53 g de sal común) es enorme, siendo 96 500 C. Muy pocos laboratorios pueden manejar cargas eléctricas tan enormes. Los químicos hacen frente porque la condición de neutralidad eléctrica siempre opera [1]. Cuando establecemos ecuaciones que describen las propiedades de las soluciones salinas, nos aseguramos de que no se viole la condición de neutralidad eléctrica. Sin embargo, cuando nos volvemos a la tarea de desarrollar modelos moleculares para estos sistemas, reconocemos la magnitud de las fuerzas involucradas.

Notas al pie

[1] Un modelo de utopía es una sociedad cuando hay igual número de hombres y mujeres. Es interesante señalar que desde la perspectiva de cada varón, la sociedad utópica tiene una mayoría de mujeres. De igual manera cada mujer vive en una sociedad dominada por hombres. La vida es lo mismo para los iones.