Glosario de conceptos de química, física e instrumentación de laboratorio

Conceptos Fundamentales en Ciencias Experimentales

Química de Soluciones y Equilibrio

• Solución Amortiguadora

  Es aquella compuesta por una mezcla de un ácido débil con su base conjugada. Mantiene estable el pH de una disolución ante la adición de cierta cantidad de ácido o base fuerte.

• Mol

  Es la cantidad de sustancia que contiene tantas entidades elementales (átomos, moléculas, iones, etc.) como átomos hay en 0.012 kilogramos de carbono-12. Su valor numérico es aproximadamente 6.022 x 10²³ (Número de Avogadro).

• Solución Diluida

  Son disoluciones de muy baja concentración de soluto.

• Ósmosis

  Fenómeno físico relacionado con el movimiento de un disolvente (generalmente agua) a través de una membrana semipermeable. El agua se mueve de la disolución de menor concentración de solutos a la de mayor concentración, sin aporte de energía externa.

• Ecuaciones de Balance

  • Balance de Carga: (H⁺) = (OH^-) + (A^-)
  • Balance de Masa para Ácido Débil: (HA)_total = (HA)_{no disociado} + (A^-)
  • Balance de Masa para Agua: (H₂O)_total = (H₂O)_{no disociada} + (OH^-)

Principios de Electricidad y Potencial

• Cargas Eléctricas

  Por cada carga positiva (+) existe una carga negativa (-), manteniendo la neutralidad eléctrica en un sistema cerrado.

• Potencial

  Capacidad de realizar un trabajo.

• Potencial Eléctrico y Químico

  El potencial eléctrico de una especie iónica depende directamente de su potencial químico.

• Delta pH (Potencial de Membrana)

  Se refiere a la diferencia de potencial químico (o de concentración de iones H⁺) que existe entre la membrana interior y exterior de una estructura biológica o electroquímica.

• Diferencia entre Resistencia y Corriente Eléctrica

  La resistencia se opone al flujo de corriente eléctrica. La corriente eléctrica continua (CC) fluye en una sola dirección, mientras que la corriente alterna (CA) invierte su dirección periódicamente.

Instrumentación y Medición de Laboratorio

• Electrodo

  En el contexto de la medición de pH, un electrodo de vidrio es una membrana selectiva que genera un potencial eléctrico proporcional a la concentración de iones H⁺.

• Calibración y Uso de pHmetro

  Para un uso y calibración adecuados de un pHmetro:

  1. Conservar el electrodo en solución de KCl saturado.
  2. Iniciar la calibración con una solución tampón de pH 7.0 y verificar que la lectura de mV esté dentro de ±20 mV.
  3. Realizar la segunda calibración con una solución tampón de pH 4.0 o 10.0.
  4. Cambiar las soluciones de calibración regularmente.
  5. Para la limpieza del electrodo, lavar con agua destilada y, si es necesario, usar un detergente suave (como pasta de dientes o SDS - lauril sulfato de sodio) siguiendo las instrucciones del fabricante.
  6. Siempre seguir el procedimiento de calibración recomendado por el fabricante.

• Refractometría

  Técnica utilizada para medir el índice de refracción de una sustancia, con aplicaciones en diversas áreas como la industria alimentaria, farmacéutica y gemología (ej. en joyas).

• Índice de Refracción

  Es una medida que determina la reducción de la velocidad de la luz al propagarse por un medio homogéneo.

• Material de Referencia de Refractómetro

  Generalmente, el material de referencia es un prisma de vidrio con un índice de refracción conocido, utilizado para la calibración del refractómetro.

• Errores en la Medición de pH

  • Error Alcalino

    Tendencia de muchos electrodos de vidrio a dar una respuesta anómala de pH (lecturas más bajas de lo real) en soluciones muy básicas que contienen iones de metales alcalinos.

  • Error Ácido

    Tendencia anómala que tiene un electrodo de vidrio al registrar un pH elevado (lecturas más altas de lo real) en un medio muy ácido.

Física y Conceptos Energéticos

• Gramo

  Unidad de masa en el Sistema Internacional de Unidades (SI). Históricamente, se definió como la masa de un centímetro cúbico de agua a 4 °C.

• Luz

  Radiación electromagnética visible para el ojo humano. Es una onda que se mide por su longitud de onda.

• Espectro Electromagnético

  Se refiere al rango completo de todas las posibles frecuencias de radiación electromagnética, o a la radiación electromagnética que emite o absorbe una sustancia.

• Calor

  Una forma de energía que se transfiere entre cuerpos o sistemas debido a una diferencia de temperatura, fluyendo siempre de la región de mayor temperatura a la de menor temperatura.

• Energía Térmica

  Es la energía liberada en forma de calor, asociada al movimiento aleatorio de los átomos y moléculas dentro de una sustancia.

• Energía Radiante

  Es la energía que poseen las ondas electromagnéticas, como la luz visible, ondas de radio, radiación ultravioleta (UV), rayos infrarrojos, rayos X, etc.

Conceptos Adicionales

• Estocástico

  Sistema cuyo comportamiento es intrínsecamente no determinista. También se refiere a una colección de variables aleatorias ordenadas según un subíndice t, que en general se suele identificar con el tiempo.

• Magnitudes de Concentración

  Se refiere a las diferentes formas de expresar la cantidad de soluto presente en una disolución (ej. molaridad, molalidad, porcentaje en masa/volumen).

• Relación Concentración y Acidez

  Una mayor concentración de iones H⁺ (hidronio) en una disolución indica una mayor acidez (menor pH).