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A _J _Bard

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Prologo 
 
La teoría del equilibrio químico ofrece al estudiante que comienza 
sus estudios un buen ejemplo sobre el desarrollo, las aplicaciones y 
las modificaciones necesarias de una teoría científica. El concepto 
de modelo teórico, el empleo de aproximaciones y de métodos 
gráficos para la resolución de los problemas y la modificación del 
modelo inicial para que los resultados sean más exactos, son 
procedimientos muy corrientes en todas las ramas de la ciencia. 
Debido a que la teoría del equilibrio químico puede aplicarse a 
problemas sencillos en los que intervengan disoluciones iónicas, ha 
pasado a ser una parte clásica de los cursos de iniciación a la 
Química. Por desgracia. Los profesores de los cursos mas avanzados 
encuentran a menudo que esta exposición inicial enseña a los 
estudiantes a resolver los problemas mediante “recetas de cocina”. 
Por 1o que aquellos problemas tan solo ligeramente distintos o que 
presenten alguna dificultad hacen necesario volver a repetir la teoría 
o a memorizar mas formulas. Este proceso continuo a veces en los 
cursos de Química analítica, Física y hasta en los cursos para 
graduados. 
Este libro ha sido escrito en la creencia de que a los estudiantes de 
Química se les puede acrecer un tratamiento riguroso de la teoría del 
equilibrio químico desde la misma comienza de su exposición. En 
especial cuando se introduzcan las aproximaciones de manera 
explícita como pasos necesarios para la resolución de los problemas. 
La resolución de problemas a partir de las ecuaciones de neutralidad 
de carga eléctrica y de conservación a balance de materia que se 
usan en este libra ya ha sido empleada can anterioridad, pero raras 
veces en tratadas elementales. Una vez que el estudiante domine esta 
técnica podrá, cuando menos. Intentar la resolución de cualquier 
problema sobre equilibrios sin necesidad de recurrir a formulas 
memorizadas, y retendrá este método de curso a curso. 
Se hace constante empleo del tratamiento de Bronsted de la Química 
de los ácidos y bases, ya que permite la unificación y la 
simplificación de los problemas, así como una fácil extensión a 
sistemas no acuosos. Aunque los coeficientes de actividad y la teoría 
de Debye-Hiickel no se estudian generalmente en los cursos de 
iniciación, los conceptos correspondientes no son inaccesibles para 
la mayoría de los estudiantes, por 1o que cabe esperar que se 
encuentre espacio para desarrollar estos temas en los cursos ya 
recargados. También se incluyen capítulos acerca de métodos 
gráficos que permiten' la resolución elegante de problemas 
complicados sobre separaciones, tema incluido en la mayoría de los 
cursos de Química analítica. En las listas de bibliografía 
complementaria se hace referencia principal mente a monografías y 
trabajos aparecidos en el Journal of Chemical Education con la 
esperanza de que al menos algunos estudiantes se familiaricen con la 
literatura quimica en esta forma fácilmente asequible. Estos trabajos 
hacen referencia a los estudios originales y más eruditos que no se 
recogen aquí. 
Se aconseja al estudiante que estudie con atención los numerosos 
problemas puestos como ejemplo en el texto, así como los 
problemas al final de los capítulos (la respuesta a las partes (a) de la 
mayoría de los problemas no resueltos pueden encontrarse al final 
del libro. Solo mediante la resolución de numerosos problemas 
podrá dominarse esta asignatura. 
Muchos de mis colegas, en especial el profesor G. H. Ayres, y 
algunos de mis alumnos me han ayudado a dar forma al enfoque de 
este libro a través de discusiones estimulantes y criticas. Deseo 
agradecer al profesor Fred Anson la lectura del manuscrito, así como 
sus útiles consejos. Mi esposa, Fran, paso a maquina el manuscrito 
en su forma final y ayudo a corregir las pruebas; rcconozco con 
agrade- cimiento su con stante aliento y su ayuda. 
 
Austin, Texas 
 
ALLEN J. BARD 
 
	Indice
	Prólogo
	Capítulo 1. Introducción
	1.1 El empleo de la teoría del equilibrio
	1.2 El punto de vista cinético
	Reacción directa
	Reacción inversa
	Equlibrio dinámico
	Mecanismos de reacción complejos
	El punto de vista termodinámico
	Sistemas mecánicos
	Sistemas químicos y energía libre
	Energía libre y equilibrio
	Equlibrios metaestables
	1.4 Equilibrio desde el punto de vista cinético
	Expresiones de la constante de equlibrio
	Velocidad de las reacciones
	1.5 Desplazamiento del equlibrio
	Principio de Le Chatelier
	Variación de la temperatura
	Variaciones en la presión
	1.6 Valores numéricos de las constantes de equilibrio
	Bibliografía complementaria
	Capítulo 2. Cálculos con las expresiones de las constantes de equilibrio
	2.1 Ionización
	Electrólitos fuertes
	Sales
	Ácidos fuertes
	Bases fuertes
	Electrólitos débiles
	Ácidos débiles
	Bases débiles
	Complejos
	El agua
	Otros
	2.2 Resolución de problemas
	Problemas
	Bibliografía complementaria
	Capítulo 3. Equilibrios ácido-base
	3.1 Ácidos y bases
	Ácidos
	Bases
	Anfóteros
	El agua
	pH
	3.2 Problemas sobre equilibrios ácido-base
	3.3 Ácidos polipróticos
	3.4 Disoluciones no acuosas
	Problemas
	Bibliografía complementaria
	Capítulo 4. Solubilidad
	4.1 Producto de solubilidad
	Solubilidad
	La expresión Ksp
	4.2 Problemas sobre solubilidad
	4.3 Precipitación fraccionada
	4.4 Equilibrios ácido-base
	4.5 Separaciones mediante el sulfuro de hidrógeno
	Problemas
	Bibliografía complementaria
	Capítulo 5. Equlibrio de los iones complejos
	5.1 Iones complejos
	Iones metálicos y ligandos
	Número máximo de coordinación
	5.2 Problemas sobre iones complejos
	5.3 Iones complejos y equilibrios correspondientes
	Separaciones mediante precipitación
	Disolución de precipitados
	5.4 Influencia del pH sobre la concentración del ligando
	5.5 Quelatos
	Ligandos polidentados
	EDTA
	5.6 Complejos polinucleares
	5.7 Estabilidad frente a labilidad
	Problemas
	Bibliografía complementaria
	Capítulo 6. Equilibrios de oxidación-reducción
	6.1 Reacciones de oxidación-reducción
	6.2 Potenciales de oxidación-reducción
	Potenciales de semirreacción
	Potenciales y capacidad reductora
	Potenciales de reacción
	6.3 Constantes de equilibrio de las reacciones redox
	6.4 Problemas de oxidación-reducción
	6.5 Velocidad de las reacciones de oxidación-reducción
	Problemas
	Capítulo 7. Actividad y coeficientes de actividad
	7.1 Actividad en función de la concentración
	7.2 Intensidad iónica y coeficientes de actividad
	Intensidad iónica
	Medición de coeficientes de actividad
	7.3 Cálculo teórico de coeficientes de actividad
	Teoría de los coeficientes de actividad
	Teoría de Debye-Hückel
	7.4 Coeficientes de actividad y problemas de equilibrio
	Conclusión
	Bibliografía complementaria
	Capítulo 8. Métodos gráficos
	8.1 Empleo de métodos gráficos
	8.2 Problemas ácido-base
	Log c en función del pH
	Aplicaciones del gráfico ácido-base
	Mezcla de ácidos y bases
	Ácidos polipróticos
	Diagramas de distribución
	8.3 Problemas de productos de solubilidad
	Diagramas de variable fundamentalSeparaciones
	8.4 Equilibrios ácido-base y de solubilidad en competencia
	8.5 Problemas sobre iones complejos
	Diagramas de variable fundamental
	Diagramas de distribución
	Diagrama n
	8.6 Conclusiones
	Problemas
	Bibliografía complementaria
	Capítulo 9. Separaciones y otros equilibrios
	9.1 Introducción
	9.2 Extracción líquido-líquido
	Ley de distribución
	Equilibrios de iones complejos
	9.3 Intercambio iónico
	Equilibrios de intercambio iónico
	Coeficientes de distribución
	Efecto de la acción complejante
	9.4 Electrodeposición
	9.5 Equilibrios diversos
	Reacciones en fase gaseosa
	Equilibrios a través de membranas
	Otros equilibrios
	Problemas
	Bibliografía complementaria
	Capítulo 10. Métodos numéricos y digitales
	10.1 Introducción
	10.2 Soluciones algebraicas
	Ecuaciones de segundo grado o cuadráticas
	Ecuaciones cúbicas y grado superior
	10.3 Métodos gráficos
	10.4 Métodos numéricos
	Métodos iterativos sencillos
	Método de Wegstein
	Método de Newton-Raphson
	10.5 Métodos digitales
	Formulación de un método de cálculo
	Método de Brinkley
	Método de Villars
	Método de White
	Método de Anthony y Himmelblau
	Método de Bard y King
	Problemas
	Bibliografía complementaria
	Apéndice A. Cálculo de las concentraciones y velocidades de reacción durante la reacción H2-I2
	Apéndice B. Cálculo de las constantes de equilibrio a partir de los datos de energía libre
	Apéndice C. Tablas de constantes de equilibrio
	Apéndice D. Potenciales standard de electrodo de algunas semirreacciones de oxidación-reducción a 25 C
	Soluciones a los problemas
	Índice

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