ALCANCES Y AVANCES DE LA TECNOLOGÍA

Sabemos  que la tecnología cada día  más nos ayuda al  desarrollo de nuestro país y el mundo facilitando  cada vez más la satisfacción a necesidades como seres  humanos. La tecnología en las comunicaciones ha influido mucho porque en tiempos pasados  o enaños anteriores  parar dar información se necesitaba reunir a toda la comunidad y verbalmente de forma espontánea se decía la información, luego se comunicaban por medio  de las escrituras (cartas periódicos ) e inventaron el teléfono u otros inventos y sucesivamente  gracias al  tecnología hemos  avanzado cada díamás y ahora las comunicaciones son extensamente grandes ya que  actualmente nos comunicamos por medio de la cartas, teléfonos, celulares, radio, televisión periódicos, revistas  computadores que por medio del encontramos unagran variedad de programas  y buscadores etc. En cuanto a la educación la tecnología en gran parte nos ayuda  mucho porque  ahora los trabajos  talleres  y ejercicios los podemos  hacer e forma más rápida con nuevas formas de trabajar, inventar  y así crear  nuevas cosas e ir aprendiendo  y poner en práctica cada cosa que aprendamos con los docentes en fin. La tecnología nos brinda muchas oportunidades en la educación ya que se trata de aprender y poner en práctica  los conocimientos. Entonces nos damos cuenta que las comunicaciones, la tecnología influye mucho en nuestras vidas  ya que se va pasando de una etapa a otra y se van viendo mejores y mejores cosas a medida que pasa el tiempo, que tenemos que darnos cuenta que un invento supera  a otro. La ciencia influye en  la tecnología porque ambas se interrelacionan y se complementan la una con la otra ayudándose mutuamente. Aunque son dos conceptos muy unidos pero separados por su definición. La ciencia investiga principalmente la razón de los acontecimientos el porqué de las cosas mediante métodos, investigaciones, cálculos y observaciones y mediciones precisas. Su fin es descubrir respuestas. En cambio la tecnología es la forma de hacer las cosas, las herramientas, métodos y objetos con el fin de satisfacer una necesidad. Su fin es crear un objeto. La tecnología crea nuevas herramientas que ayudan al desarrollo de la ciencia. Después de todo sería imposible conceptuar la ciencia actual sin el uso de ordenadores y máquinas para las investigaciones.

El cambio tecnológico que estamos experimentando de nuevas formas de comunicación, de diferentes fuentes de energía, los  desarrollos  de  redes, los procesos de información, tantos  productos y  artículos, entre otras cosas. Ha  hecho que la Sociedad se desarrolle desde un  punto de vista organizativo, es decir coordinación, nuevas habilidades trabajo, eficacia, conocimiento de formación especializaciones y aprendizajes para nuestro beneficio propio.

LOS ALCANCES Y AVANCES DE LA TECNOLOGÍA

Sabemos  que la tecnología cada día  más nos ayuda al  desarrollo de nuestro país y el mundo facilitando  cada vez más la satisfacción a necesidades como seres  humanos. La tecnología en las comunicaciones ha influido mucho porque en tiempos pasados  o en años anteriores  parar dar información se necesitaba reunir a toda la comunidad y verbalmente de forma espontánea se decía la información, luego se comunicaban por medio  de las escrituras (cartas periódicos ) e inventaron el teléfono u otros inventos y sucesivamente  gracias al  tecnología hemos  avanzado cada día más y ahora las comunicaciones son extensamente grandes ya que  actualmente nos comunicamos por medio de la cartas, teléfonos, celulares, radio, televisión periódicos, revistas  computadores que por medio del encontramos una gran variedad de programas  y buscadores etc. En cuanto a la educación la tecnología en gran parte nos ayuda  mucho porque  ahora los trabajos  talleres  y ejercicios los podemos  hacer e forma más rápida con nuevas formas de trabajar, inventar  y así crear  nuevas cosas e ir aprendiendo  y poner en práctica cada cosa que aprendamos con los docentes en fin. La tecnología nos brinda muchas oportunidades en la educación ya que se trata de aprender y poner en práctica  los conocimientos. Entonces nos damos cuenta que las comunicaciones, la tecnología influye mucho en nuestras vidas  ya que se va pasando de una etapa a otra y se van viendo mejores y mejores cosas a medida que pasa el tiempo, que tenemos que darnos cuenta que un invento supera  a otro. La ciencia influye en  la tecnología porque ambas se interrelacionan y se complementan la una con la otra ayudándose mutuamente. Aunque son dos conceptos muy unidos pero separados por su definición. La ciencia investiga principalmente la razón de los acontecimientos el porqué de las cosas mediante métodos, investigaciones, cálculos y observaciones y mediciones precisas. Su fin es descubrir respuestas. En cambio la tecnología es la forma de hacer las cosas, las herramientas, métodos y objetos con el fin de satisfacer una necesidad. Su fin es crear un objeto. La tecnología crea nuevas herramientas que ayudan al desarrollo de la ciencia. Después de todo sería imposible conceptuar la ciencia actual sin el uso de ordenadores y máquinas para las investigaciones.

El cambio tecnológico que estamos experimentando de nuevas formas de comunicación, de diferentes fuentes de energía, los  desarrollos  de  redes, los procesos de información, tantos  productos y  artículos, entre otras cosas. Ha  hecho que la Sociedad se desarrolle desde un  punto de vista organizativo, es decir coordinación, nuevas habilidades trabajo, eficacia, conocimiento de formación especializaciones y aprendizajes para nuestro beneficio propio.

BASE DE DATOS EN ACCESS

Tomado De: Office.monografias.com


¿QUE ES UNA BASE DE DATOS?

Una base de datos es una herramienta para recopilar y organizar información. En las bases de datos, se puede almacenar información sobre personas, productos, pedidos, o cualquier otra cosa. Muchas bases de datos empiezan siendo una lista en un programa de procesamiento de texto o en una hoja de cálculo. A medida que crece la lista, empiezan a aparecer repeticiones e inconsistencias en los datos. Cada vez resulta más complicado comprender los datos presentados en la lista y existen pocos métodos para buscar o recuperar subconjuntos de datos para revisarlos.

¿QUE ES MICROSOFT ACCESS?

Es un programa, utilizado en los sistemas operativos Microsoft Windows, para la gestión de bases de datos creado y modificado por Microsoft y orientado a ser usado en entornos personal o en pequeñas organizaciones. Es un componente de la suite Microsoft Office. Permite crear ficheros de bases de datos relacionales que pueden ser fácilmente gestionadas por una interfaz gráfica sencilla.  Dentro de un sistema de información, entraría dentro de la categoría de gestión, y no en la de ofimática, como podría pensarse. Este programa permite manipular los datos en forma de tablas (formadas por filas y columnas), crear relaciones entre tablas, consultas, formularios para introducir datos e informes para presentar la información.

¿QUE ES UNA BASE DE DATOS ACCESS?

una base de datos de Access almacena sus tablas en un solo archivo, junto con otros objetos, como formularios, informes, macros y módulos. Con Access ,se puede: 

          *  Agregar más datos a una base de datos, por ejemplo, un elemento nuevo en un inventario.

·       * Modificar datos existentes en la base de datos, por ejemplo, cambiar la ubicación de un elemento.

·       *Eliminar información, por ejemplo, si se ha vendido o retirado un artículo.

          *  Organizar y ver los datos de distintas formas.

           *Compartir los datos con otros usuarios mediante informes, mensajes de correo electrónico, una intranet o Internet.

¿CUALES SON LOS COMPONENTES DE UNA BASE DE DATOS ACCESS?

Los componentes de una base de datos de Access son:

TABLAS

Una tabla de una base de datos es similar en apariencia a una hoja de cálculo, en cuanto a que los datos se almacenan en filas y columnas. Como consecuencia, normalmente es bastante fácil importar una hoja de cálculo en una tabla de una base de datos. La principal diferencia entre almacenar los datos en una hoja de cálculo y hacerlo en una base de datos es la forma de organizarse los datos.

Para lograr la máxima flexibilidad para una base de datos, la información tiene que estar organizada en tablas, para que no haya redundancias. Por ejemplo, si se almacena información sobre empleados, cada empleado se insertará una sola vez en una tabla que se configurará para contener únicamente datos de los empleados. Los datos sobre productos se almacenarán en su propia tabla, y los datos sobre sucursales también tendrán su tabla aparte. Este proceso se conoce como normalización.

Cada fila de una tabla se denomina registro. En los registros es donde se almacena cada información individual. Cada registro consta de campos (al menos uno). Los campos corresponden a las columnas de la tabla. Por ejemplo, puede trabajar con una tabla denominada "Empleados", en la que cada registro (fila) contiene información sobre un empleado distinto y cada campo (columna) contiene un tipo de información diferente, como el nombre, los apellidos, la dirección, o similares. Los campos se deben configurar con un determinado tipo de datos, ya sea texto, fecha, hora, numérico, o cualquier otro tipo.

Otra forma de describir registros y campos es imaginando un catálogo de fichas tradicional de una biblioteca. Cada ficha del armario corresponde a un registro de la base de datos. Cada información contenida en una ficha (autor, título, etc.) corresponde a un campo de la base de datos.

FORMULARIOS

Los formularios se conocen a veces como "pantallas de entrada de datos". Son las interfaces que se utilizan para trabajar con los datos y, a menudo, contienen botones de comando que ejecutan diversos comandos. Se puede crear una base de datos sin usar formularios, editando los datos de las hojas de las tablas. No obstante, casi todos los usuarios de bases de datos prefieren usar formularios para ver, escribir y editar datos en las tablas.

Los formularios proporcionan un formato fácil de utilizar para trabajar con los datos. Además, se les puede agregar elementos funcionales, como botones de comando. Puede programar los botones para determinar qué datos aparecen en el formulario, abrir otros formularios o informes, o realizar otras tareas diversas. Por ejemplo, podría crear un formulario denominado "Formulario de cliente" para trabajar con datos de clientes. El formulario de cliente podría tener un botón para abrir un formulario de pedido en el que se pudiese escribir un pedido nuevo del cliente.

Los formularios también permiten controlar la manera en que otros usuarios interactúan con los datos de la base de datos. Por ejemplo, puede crear un formulario que muestre únicamente ciertos campos y que permita la ejecución de determinadas operaciones solamente. Así, se favorece la protección de los datos y se facilita la entrada correcta de datos.

INFORMES

Los informes sirven para resumir y presentar los datos de las tablas. Normalmente, un informe responde a una pregunta específica, como "¿Cuánto dinero se ha facturado por cliente este año?" o "¿En qué ciudades están nuestros clientes?" Cada informe se puede diseñar para presentar la información de la mejor manera posible.

Un informe se puede ejecutar en cualquier momento y siempre reflejará los datos actualizados de la base de datos. Los informes suelen tener un formato que permita imprimirlos, pero también se pueden consultar en la pantalla, exportar a otro programa o enviar por correo electrónico.

CONSULTAS

Las consultas son las que verdaderamente hacen el trabajo en una base de datos. Pueden realizar numerosas funciones diferentes. Su función más común es recuperar datos específicos de las tablas. Los datos que desea ver suelen estar distribuidos por varias tablas y, gracias a las consultas, puede verlos en una sola hoja de datos. Además, puesto que normalmente no desea ver todos los registros a la vez, las consultas le permiten agregar criterios para "filtrar" los datos hasta obtener solo los registros que desee. Las consultas a menudo sirven de origen de registros para formularios e informes.

Algunas consultas son "actualizables", lo que significa que es posible editar los datos de las tablas base mediante la hoja de datos de la consulta. Si trabaja con una consulta actualizable, recuerde que los cambios se producen también en las tablas, no solo en la hoja de datos de la consulta.

Hay dos tipos básicos de consultas: las de selección y las de acción. Una consulta de selección simplemente recupera los datos y hace que estén disponibles para su uso. Los resultados de la consulta pueden verse en la pantalla, imprimirse o copiarse al portapapeles. O se pueden utilizar como origen de registros para un formulario o un informe.

Una consulta de acción, como su nombre indica, realiza una tarea con los datos. Las consultas de acción pueden servir para crear tablas nuevas, agregar datos a tablas existentes, actualizar datos o eliminar datos.

MACROS

Las macros en Access se pueden considerar como un lenguaje de programación simplificado, que se puede utilizar para aumentar la funcionalidad de la base de datos. Por ejemplo, puede adjuntar una macro a un botón de comando en un formulario, de modo que la macro se ejecute cuando se haga clic en el botón. Las macros contienen acciones que realizan tareas, como abrir un informe, ejecutar una consulta o cerrar la base de datos. Casi todas las operaciones de bases de datos que normalmente se realizan manualmente se pueden automatizar mediante macros, ahorrando así mucho tiempo.

MÓDULOS

Los módulos, como las macros, son objetos que sirven para aumentar la funcionalidad de la base de datos. Mientras que las macros en Access se crean seleccionando acciones de una lista, los módulos se escriben en el lenguaje de programación.  Un módulo es una colección de declaraciones, instrucciones y procedimientos que se almacenan conjuntamente como una unidad. Un módulo puede ser de clase o estándar. Los módulos de clase se adjuntan a formularios o informes, y normalmente contienen procedimientos específicos del formulario o el informe al que se adjuntan. Los módulos estándar contienen procedimientos generales que no están asociados a ningún otro objeto. Los módulos estándar se enumeran en módulos en el panel de exploración, pero los módulos de clase no.

 ¿CUALES SON LOS ASPECTOS QUE DEBEN TENERSE EN CUENTA PARA DISEÑAR UNA BASE DE DATOS EN ACCESS?

El primer paso para crear una base de datos, es planificar el tipo de información que se quiere almacenar en la misma, teniendo en cuenta dos aspectos: la información disponible y la información que necesitamos.
La planificación de la estructura de la base de datos, en particular de las tablas, es vital para la gestión efectiva de la misma. El diseño de la estructura de una tabla consiste en una descripción de cada uno de los campos que componen el registro y los valores o datos que contendrá cada uno de esos campos.
Los campos son los distintos tipos de datos que componen la tabla, por ejemplo: nombre, apellido, domicilio. La definición de un campo requiere: el nombre del campo, el tipo de campo, el ancho del campo, etc.
Los registros constituyen la información que va contenida en los campos de la tabla, por ejemplo: el nombre del paciente, el apellido del paciente y la dirección de este. Generalmente los diferente tipos de campos que su pueden almacenar son los siguientes: Texto (caracteres), Numérico (números), Fecha / Hora, Lógico (informaciones lógicas si/no, verdadero/falso, etc., imágenes.
En resumen, el principal aspecto a tener en cuenta durante el diseño de una tabla es determinar claramente los campos necesarios, definirlos en forma adecuada con un nombre especificando su tipo y su longitud.

TABLAS Y TIPOS DE RELACIONES

Tipos de relaciones entre tablas

El funcionamiento de una relación se basa en hacer coincidir datos de columnas clave, normalmente columnas que tienen el mismo nombre en ambas tablas. En la mayoría de los casos, la relación hace coincidir la clave principal de una tabla, que proporciona un identificador único para cada fila, con una entrada de la clave externa de la otra tabla. Por ejemplo, se pueden asociar las ventas de libros con los títulos específicos vendidos mediante la creación de una relación entre la columna title_id de la tabla titles (la clave principal) y la columna title_id de la tabla sales (la clave externa).

Existen tres tipos de relaciones entre tablas. El tipo de relación creado depende de cómo se definen las columnas relacionadas.

Relaciones uno a varios 

Relaciones varios a varios

Relaciones uno a uno.

Relaciones uno a varios

Una relación uno a varios es el tipo más habitual de relación. En este tipo de relación, una fila de la tabla A puede corresponderse con muchas filas de la tabla B, pero una fila de la tabla B sólo puede corresponderse con otra de la tabla A. Por ejemplo, en las tablas publishers (editoriales) y titles (títulos) se da una relación uno a varios: una editorial publica muchos títulos, pero a cada título le corresponde sólo una editorial.
Cree una relación uno a varios si solamente una de las columnas relacionadas es la clave principal o tiene una restricción unique.
El lado de la clave principal de una relación uno a varios se indica mediante un símbolo de clave. El lado de la clave externa de una relación se indica mediante un símbolo de infinito.

Relaciones Varios a Varios

En una relación varios a varios, una fila de la tabla A puede tener muchas filas coincidentes en la tabla B y viceversa. Este tipo de relaciones se crea definiendo una tercera tabla, denominada tabla de unión, cuya clave principal esté constituida por las claves externas de las tablas A y B. Por ejemplo, entre las tablas authors (autores) y titles (títulos) existiría una relación varios a varios definida por una relación uno a varios entre cada una de ellas y la tablatitleauthors (títuloautor). La clave principal de la tabla titleauthors es la combinación de la columna au_id (la clave principal de la tabla authors) y la columna title_id (la clave principal de la tabla titles).

Relaciones uno a uno

En una relación uno a uno, una fila de la tabla A no puede tener más de una fila coincidente en la tabla B y viceversa. Se crea una relación uno a uno si las dos columnas relacionadas son claves principales o tienen restricciones UNIQUE.
Este tipo de relación no es habitual, ya que la mayor parte de la información relacionada de esta manera estaría toda en una tabla. Puede utilizar una relación uno a uno para:

• Dividir una tabla con muchas columnas.
• Aislar parte de una tabla por razones de seguridad.
• Almacenar datos que son efímeros y que pueden eliminarse fácilmente mediante la simple eliminación de la tabla.
• Almacenar información que se aplica solamente a un subconjunto de la tabla principal.

El lado de la clave principal de una relación uno a uno se indica mediante un símbolo de clave . El lado de la clave externa también se indica mediante un símbolo de clave.

Tomado de: msdn microsoft

LOS HIDROCARBUROS

Los hidrocarburos  son compuestos orgánicos formados únicamente por "átomos de carbono e hidrógeno". La estructura molecular consiste en un armazón de átomos de carbono a los que se unen los átomos de hidrógeno. Los hidrocarburos son los compuestos básicos de la Química Orgánica. Las cadenas de átomos de carbono pueden ser lineales o ramificadas y abiertas o cerradas.

Los hidrocarburos se pueden diferenciar en dos tipos que son alifáticos y aromáticos. Los alifáticos, a su vez se pueden clasificar en alcanos, alquenos y alquinos según los tipos de enlace que unen entre sí los átomos de carbono. Las fórmulas generales de los alcanos, alquenos y alquinos son C_nH_2n+2, C_nH_2n y C_nH_2n-2, respectivamente.

LOS ALCANOS

Los alcanos son hidrocarburos, es decir que tienen sólo átomos de carbono e hidrógeno. La fórmula general para alcanos alifáticos (de cadena lineal) es C_nH_2n+2, y para ciclo alcanos es C_nH_2n. También reciben el nombre de hidrocarburos saturados.

Los alcanos son compuestos formados solo por átomos de carbono e hidrógeno, no presentan funcionalización alguna, es decir, sin la presencia de grupos funcionales como el carbonilo (-CO), carboxilo (-COOH), amida (-CON=), etc. La relación C/H es de C_nH_2n+2siendo n el número de átomos de carbono de la molécula, (como se verá después esto es válido para alcanos de cadena lineal y cadena ramificada pero no para alcanos cíclicos). Esto hace que su reactividad sea muy reducida en comparación con otros compuestos orgánicos, y es la causa de su nombre no sistemático: parafinas (del latín, poca afinidad). Todos los enlaces dentro de las moléculas de alcano son de tipo simple o sigma, es decir, covalentes por compartición de un par de electrones en un orbital s, por lo cual la estructura de un alcano sería de la forma:

PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DE LOS ALCANOS

Propiedades físicas:
Los 4 primeros miembros de la serie son gases, del pentano (C5) al hexadecano (C16), líquidos, y los superiores son sólidos, (parafinas).
Los grupos de hidrocarburos se caracterizan por su poca reactividad (son sustancias relativamente inertes), se utilizan como solventes y lubricantes.
Características:
a) Solubilidad: al ser sustancias no polares deben disolverse en solventes orgánicos no polares, son insolubles en la razón por lo cual se dice que son hidrofóbicos.
b) Densidad: Su valor aproximado es de 0.7 g/ml, es menos denso que el agua.
c) Punto de ebullición: Aumenta al aumentar el número de carbonos (masa molecular)
d) Punto de fusión: Aumenta al aumentar la masa molecular, porque no tiene forma regular.

Propiedades Químicas:
La poca reactividad química de los alcanos a temperatura ambiente dio origen al nombre de parafinas, derivado del latín PARUM AFFINIS que significa poca afinidad. Los alcanos no son atacados por ácidos o bases fuertes, tampoco por agentes oxidantes o reductores. Sin embargo, los alcanos si reaccionan en condiciones severas y constituyen productos de gran utilidad comercial.
Las principales reacciones de los alcanos son:

Combustión
Los alcanos reaccionan con el oxígeno para producir dióxido de carbono, agua y calor. 

NOMENCLATURA

La nomenclatura IUPAC (forma sistemática de denominar a los compuestos) para los alcanos es el punto de partida para todo el sistema de nomenclatura. Se basa en identificar a las cadenas hidrocarbonadas. Las cadenas de hidrocarburos saturados lineales son nombradas sistemáticamente con un prefijo numérico griego que denota el número de átomos de carbono, y el sufijo "-ano".

Los 4 primeros reciben los nombres de metano, etano, propano y butano.

USOS DE LA NOMENCLATURA

La 'nomenclatura' en química orgánica es el sistema establecido para denominar y agrupar los compuestos químicos.

Formalmente, se siguen las reglas establecidas por IUPAC y se emplean en la práctica un cierto número de reglas simplemente aplicadas, que permiten entender los nombres de muchos compuestos orgánicos.

Para muchos compuestos, el nombre puede comenzar mediante la determinación del nombre del hidrocarburo del que nominalmente derivan y por la identificación de algunos grupos funcionales en la molécula que la distingue del hidrocarburo. La numeración del alcano del que deriva el nombre se utiliza, modificada si resulta necesario, por la aplicación de las reglas de priorización de Chan Angol Pre log en el caso de que permanezca la ambigüedad tras la consideración de la estructura aislada del hidrocarburo del que nominalmente deriva. El nombre del hidrocarburo se modifica por la aplicación del sufijo del grupo funcional de mayor prioridad, indicándose los restantes grupos funcionales mediante prefijos numéricos, que aparecen en el nombre por orden alfabético, del primero hasta el último.

En algunos casos, la falta de rigor en aplicar la nomenclatura produce un nombre que es ininteligible; el propósito, por supuesto, es evitar cualquier ambigüedad sobre qué substancia se está discutiendo.

Por ejemplo, la estricta aplicación de la prioridad CIP a la denominación del compuesto:

NH₂CH₂CH₂OH

podría producir el nombre de 2-hidroxietanamina. No obstante, el nombre más elegante de 2-aminoetanol se refiere de forma no ambigua al mismo compuesto, por lo que es preferible frente al anterior.

Las cadenas de Simplified Molecular Input Line Entre Especificación (SMILES) se utilizan de forma común para describir compuestos orgánicos, y es una forma de "denominarlos".

TOMADO DE WIKIPEDIA

terremotos - videos educativos.flv

FUNCIONES REALES

Ejemplo

en el diagrama de la figura:

todos los elementos de Y, que tienen origen, tienen un único origen, esto hace que la aplicación sea inyectiva

todos los elementos de Y, tienen origen, esto hace que la aplicación sea sobreyectiva.

Si tomaremos por conjunto inicial el conjunto de los números naturales:

y por conjunto final el de los números naturales pares:

Podemos ver que la relación

Por el que a cada número natural x de X, le asociamos un número par 2x de Y, se cumple:

1. f: es una aplicación, dado que a cada uno de los valores x de X le corresponde un único valor 2x de Y.
2. esta aplicación es inyectiva dado que a cada número par 2x de Y le corresponde un único valor x de X.
3. y es sobreyectiva porque todos los números pares tienen un origen

Esto nos permite afirmar que hay el mismo número de números naturales que de números naturales pares, se da la paradoja de que los números naturales pares en un subconjunto propio de los números naturales, esta circunstancia solo se da con los conjuntos infinitos.
En el siguiente ejemplo podemos observar  que el conjunto de parejas ordenadas en el cual los elementos de Y tienen su propio origen miramos que todos los elementos se unen para formar un solo conjunto en donde los elementos de X  se dirigen hacia los elementos de Y. bueno esto fue lo que yo comprendi de las funcines reales espero que le guste adios..

LA TECNOLOGÍA DE INFORMACIÓN Y COMUNICACIÓN EN LA EDUCACIÓN

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La Tecnología De Información y Comunicación En La Educación

FUNCIONES REALES

En matemáticas, una función,^[1] aplicación o mapeo f es una relación entre un conjunto dado X (el dominio) y otro conjunto de elementos Y (el codominio) de forma que a cada elemento x del dominio le corresponde un único elemento del codominio f(x). Se denota por:

Comúnmente, el término función se utiliza cuando el codominio son valores numéricos, reales o complejos. Entonces se habla de función real o función compleja mientras que a las funciones entre conjuntos cualesquiera se las denomina aplicaciones.
Una función puede considerarse como un caso particular de una relación o de correspondencia matemática. Cada relación o correspondencia de un elemento con un (y sólo un) se denota , en lugar de
Formalmente, pedimos que se cumplan las siguientes dos condiciones:

Condición de existencia: Todos los elementos de X están relacionados con elementos de Y, es decir, Condición de unicidad: Cada elemento de X está relacionado con un único elemento de Y, es decir, si

Notación y nomenclatura

Al dominio también se le llama conjunto de entrada o conjunto inicial. Se denota por o . A los elementos del dominio se les llama habitualmente argumento de la función.
Al codominio, también llamado, conjunto de llegada, conjunto final o rango de f se le denota por

o codom_f

Cabe señalar que el término rango es ambiguo en la literatura, ya que puede hacer referencia tanto al codominio como al conjunto imagen. Por ello, es aconsejable usar el término codominio.
Si x es un elemento del dominio al elemento del codominio asignado por la función y denotado por f(x) se le llama valor o imagen de la función f de x. Al subconjunto del codominio formado por todos los valores o imágenes se le llama imagen, alcance o recorrido de la función. Se denota por o o .

Una preimagen de un es algún tal que .
Note que puede haber algunos elementos del codominio que no sean imagen de un elemento del dominio, pero que cada elemento del dominio es preimagen de al menos un elemento del codominio.

Ejemplos

• La función definida por , tiene como dominio, codominio e imagen a todos los números reales

Función con Dominio X y Rango Y

• Para la función tal que , en cambio, si bien su dominio y codominio son iguales a , sólo tendrá como imagen los valores comprendidos entre 0 y +∞.

• En la figura se puede apreciar una función , con

Note que a cada elemento de X le corresponde un único elemento de Y. Además, el elemento a de Y no tiene origen, y el elemento b tiene dos (el 1 y el 4). Finalmente,

Esta función representada como relación, queda:

TECNOLOGIA DE INFORMACION Y COMUNICACION

Acontinuacion muestro una exposicion sobre las TIC.

Tecnologia11 2

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Reacciones de oxidacion-reduccion

Reacciones de oxidacion-reducción (redox) 

1. 9. Reacciones oxidación-reducción Química (1S, Grado Biología) UAM 9. Reacciones de oxidación-reducción
2. Contenidos • Conceptos básicos. – Estado de oxidación; oxidación y reducción; semirreacción; ajuste de reacciones redox; valoraciones redox • Electroquímica. • Serie electromotriz: semirreacciones y potenciales de electrodo. • Aplicaciones. • Reacciones espontáneas: pilas. • Fuerza electromotriz y energía libre. • Efecto de la concentración sobre el voltaje: Ecuación de Nernst. Química (1S, Grado Biología) UAM 9. Reacciones de oxidación-reducción 2
3. Bibliografía recomendada • Petrucci: Química General, 8ª edición. R. H. Petrucci, W. S. Harwood, F. G. Herring, (Prentice Hall, Madrid, 2003). – Secciones 3.4, 5.4, 5.5, 21.1, 21.2, 21.3, 21.4 Química (1S, Grado Biología) UAM 9. Reacciones de oxidación-reducción 3
4. Conceptos básicos Química (1S, Grado Biología) UAM 9. Reacciones de oxidación-reducción
5. Estado de oxidación • Estado de oxidación (o número de oxidación) de un átomo en una molécula – Es un número que se le asigna y que indica de modo aproximado la estructura electrónica de ese átomo en esa molécula – Regla general de asignación de estados de oxidación (e.o.): • se imagina la situación límite (no real) de que los electrones de un enlace se hayan transferido completamente al átomo más electronegativo del enlace • el estado de oxidación de cada átomo es la carga que tiene tras esta operación mental – e.o. positivo: el átomo pierde total o parcialmente electrones en la molécula respecto al átomo aislado neutro – e.o. negativo: el átomo gana total o parcialmente electrones en la molécula respecto al átomo aislado neutro [Lectura: Petrucci 3.4] Química (1S, Grado Biología) UAM 9. Reacciones de oxidación-reducción 5
6. Estado de oxidación • Reglas básicas de asignación de estados de oxidación: – Los e.o. de los átomos en sus compuestos de determinan aplicando las reglas siguientes, en orden, hasta donde sea necesario: 1. El e.o. de un átomo individual sin combinar químicamente con otros elementos es 0 2. La suma de los e.o. de todos los átomos de una molécula neutra es 0; la de todos los átomos de un ión es la carga del ión 3. En sus compuestos, los metales alcalinos (Grupo 1) tienen e.o. +1 y los alcalinotérreos (Grupo 2) tienen e.o. +2 4. En sus compuestos, el e.o. del F es -1 5. En sus compuestos, el e.o. del H es +1 6. En sus compuestos, el e.o. del O es -2 7. En sus compuestos binarios con metales, los elemetos del Grupo 17 (F, Cl, ...) tienen e.o. -1, los del Grupo 16 (O, S, ...) tienen e.o. -2, y los del Grupo 15 (N, P, ...) tienen e.o. -3 [Lectura: Petrucci 3.4] Química (1S, Grado Biología) UAM 9. Reacciones de oxidación-reducción 6
7. Estado de oxidación Ejemplos: 0 0 +1 −1 +1 −2 +1 +1 −2 +1 −1 O O2 Na H Na O H H2 O H 2 O2 −4 +1 −3 +1 −2 +1 −1 +1 +4 −1 +1 +2 −1 C H4 C2 H 6 C2 H 4 C2 H 2 C F4 H C F3 +1 +7 −2 +7 −2 −3 +1 +5 −2 − + − K Mn O4 Mn O 4 NH 4 NO 3 +2 −2 +3 −2 +8/3 −2 +2 +3  Fe O Fe2 O3 Fe3 O4  Fe O⋅ Fe2 O3    −3 +1 +5 −2 N H 4 N O3 Química (1S, Grado Biología) UAM 9. Reacciones de oxidación-reducción 7
8. Oxidación, reducción y reacción de oxidación-reducción o redox • Oxidación: – aumento del e.o. o pérdida de electrones • Reducción: – disminución del e.o. o ganancia de electrones • Reacción redox o de oxidación-reducción: – reacción de transferencia de electrones, en la que algunos elementos se oxidan y otros se reducen • Oxidante: – reactivo que gana electrones y se reduce • Reductor: – reactivo que cede electrones y se oxida [Lectura: Petrucci 5.4] Química (1S, Grado Biología) UAM 9. Reacciones de oxidación-reducción 8
9. Oxidación, reducción y reacción de oxidación-reducción o redox +3 −2 +2 −2 0 +4 −2 Fe2 O3 + 3 C O → 2 Fe + 3 C O2 Fe gana electrones C pierde electrones y se reduce de +3 a 0 y se oxida de +2 a +4 Fe2O3 es el oxidante CO es el reductor Fe2O3 se reduce a Fe CO se oxida a CO2 0 +1 +2 0 + 2+ Cu ( s ) + 2 Ag ( ac ) → Cu ( ac ) + 2 Ag ( s ) Ag gana electrones Cu pierde electrones y se reduce de +1 a 0 y se oxida de 0 a +2 Ag + es el oxidante Cu es el reductor Ag + se reduce a Ag Cu se oxida a Cu 2+ [Lectura: Petrucci 5.4] Química (1S, Grado Biología) UAM 9. Reacciones de oxidación-reducción 9
10. Oxidación, reducción y reacción de oxidación-reducción o redox NAD : (coenzima de función metabólica) dinucleótido de nicotinamida-adenina NAD + : forma oxidada del NAD NADH : forma reducida del NAD −2 +1 +1 0 +1 −1 +1 + + R H 2 + NAD → R + H + NAD H NAD gana electrones R pierde electrones y se reduce de +1 a -1 y se oxida de -2 a 0 NAD + es el oxidante RH 2 es el reductor NAD + se reduce a NADH RH 2 se oxida a R [Lectura: Petrucci 5.4] Química (1S, Grado Biología) UAM 9. Reacciones de oxidación-reducción 10
11. Semirreacciones • Semirreacciones de reducción y de oxidación: – cada una de las dos partes en que se separa una reacción redox y en las que se aíslan la reducción (ganancia de e-) y la oxidación (pérdida de e-) Reacción redox global Cu ( s ) + 2 Ag + → Cu 2+ + 2 Ag semirreacción de reducción Ag + + e − → Ag semirreacción de oxidación Cu → Cu 2+ + 2e − Reacción redox global RH 2 + NAD + → R + H + + NADH semirreacción de reducción NAD + + H + + 2e − → NADH semirreacción de oxidación RH 2 → R + 2 H + + 2e − [Lectura: Petrucci 5.4] Química (1S, Grado Biología) UAM 9. Reacciones de oxidación-reducción 11
12. Ajustes de reacciones redox • Método del ión-electrón 1. Descomponer los compuestos en sus iones –los que se formarían en disolución acuosa-. 2. Identificar elementos que cambian su número de oxidación y escribir semirreacciones iónicas de oxidación y de reducción. 3. Ajustar las semirreacciones como si éstas tuviesen lugar en medio ácido, con la ayuda de H+ y de H2O. 1. Ajustar los átomos que no sean H ni O 2. Ajustar los O, utilizando H2O 3. Ajustar los H, utilizando H+ 4. Ajustar la carga utilizando e- 4. Sumar las semirreacciones ponderadas de modo que se equilibre el número de electrones. 1. Los H+ y H2O auxiliares se eliminarán automáticamente en este paso. 5. Completar la reacción con los compuestos o iones que no participan en las oxidaciones y reducciones. 6. Obtener los compuestos que se habían disociado en iones en el paso 1. a partir de esos mismos iones [Lectura: Petrucci 5.5] Química (1S, Grado Biología) UAM 9. Reacciones de oxidación-reducción 12
13. Ajustes de reacciones redox globales Ejemplo: KMnO4 + H 2O2 + H 2SO4 → O2 + MnSO4 + K 2SO4 + H2O 1. K + +MnO4 + H2O2 + 2H + +SO4− → O2 + Mn 2+ +SO4− + 2K + +SO4− + H 2O − 2 2 2 +7 −1 0 − 2+ 2+3. Mn O → Mn 4 H 2 O2 → O2 3.2 MnO− → Mn 2+ + 4H 2O 4 3.3 8H + +MnO4 → Mn 2+ + 4H 2O − H 2O2 → O2 + 2H + 3.4 8H + +MnO4 + 5e− → Mn 2+ + 4H 2O − H 2O2 → O2 + 2e- + 2H + 4. (8H + +MnO4 + 5e− → Mn 2+ + 4H2O ) × 2 − ( H 2O2 → O2 + 2e- + 2H+ ) × 5 2MnO− + 5H2O2 + 6H+ → 5O2 + 2Mn 2+ + 8H 2O 4 Química (1S, Grado Biología) UAM 9. Reacciones de oxidación-reducción 13
14. Ajustes de reacciones redox globales 5. 2MnO4 + 5H2O2 + 6H+ → 5O2 + 2Mn 2+ + 8H 2O − 3SO2− → 3SO2− 4 4 2K + → 2K + 2K + +2MnO− + 5H 2O2 + 6H+ +3SO4− → 5O2 + 2Mn 2+ +2SO4− + 2K + +SO4− + 8H2O 4 2 2 2 6. 2KMnO4 + 5H2O2 + 3H2SO4 → 5O2 + 2MnSO4 + K 2SO4 + 8H2O [Recomendación: Petrucci ejemplo 5.6] Química (1S, Grado Biología) UAM 9. Reacciones de oxidación-reducción 14
15. Valoraciones redox • Determinación de la concentración de un reactivo en una disolución por medio de una reacción redox (ajustada) – El punto de equivalencia se determina por un cambio brusco: cambio de color, aparición de precipitado, ... – Ejemplo: Valoración redox de MnO4- (permanganato) con HSO3- (bisfulfito) en medio ácido 2 MnO4− + 5H 2 SO3 → 2 Mn 2+ + 5SO4 − + 3H 2O + 4 H + 2 violeta incoloro − Problema: KMnO4 (ac) [ MnO4 ] desconocida V problema conocido Valorante: NaHSO3 (ac) [ NaHSO3 ] conocida Se añaden gotas de un ácido fuerte, p.ej. H 2 SO4 H 2 SO3 + H 2O HSO3− + H 3O + Se determina el punto de equivalencia por cambio de color: de violeta a incoloro. Se mide Vvalorante (Vvalorante ⋅ [ NaHSO3 ]) mol H 2 SO3 2 mol MnO4− 5 mol H 2 SO3 − = [ MnO4 ] V problema Química (1S, Grado Biología) UAM 9. Reacciones de oxidación-reducción 15
16. Electroquímica Química (1S, Grado Biología) UAM 9. Reacciones de oxidación-reducción
17. Cu Cu Ag Cu ( s ) + 2 Ag + → Cu 2+ + 2 Ag ( s ) paso del tiempo Cu 2+ Ag + NO3− Ag + NO3− Cu Cu Cu ( s ) + Zn 2+ → Cu 2+ + Zn( s ) paso del tiempo − − Zn 2 + NO3 Zn 2 + NO3 ¿Podemos prever si se dará o no una reacción redox? (poder oxidante y reductor) • ∆G • Potenciales de electrodo (un criterio adicional, sencillo, derivado del anterior) [Lectura: Petrucci 21.1] Química (1S, Grado Biología) UAM 9. Reacciones de oxidación-reducción 17
18. Semicélulas electroquímicas ¿Podemos separar las semirreacciones de oxidación y de reducción? Cu ( s ) + 2 Ag + → Cu 2 + + 2 Ag reducción: Ag + + e − → Ag oxidación: Cu → Cu 2 + + 2e− electrodo electrodo de de Cu Ag semicélula semicélula Cu 2+ Ag + 0, 2M 0,1M NO3− NO3− [Lectura: Petrucci 21.1] Química (1S, Grado Biología) UAM 9. Reacciones de oxidación-reducción 18
19. Células electroquímicas Un instrumento para separar las semirreacciones de oxidación y de reducción en recipientes distintos Cu ( s ) + 2 Ag + → Cu 2 + + 2 Ag reducción: Ag + + e − → Ag oxidación: Cu → Cu 2 + + 2e− +0,422 V − e e− potenciómetro puente salino Cu NO3− K + Ag semicélula semicélula Ánodo Cátodo 2+ + (oxidación) → Cu Ag → (reducción) 0, 2M 0,1M NO3− NO3− Cu | Cu 2+ (0, 2 M ) || Ag + (0,1M ) | Ag ánodo cátodo [Lectura: Petrucci 21.1] Química (1S, Grado Biología) UAM 9. Reacciones de oxidación-reducción 19
20. Células electroquímicas Cu ( s ) + Zn 2+ → Cu 2 + + Zn( s ) − -1,098 V e e− potenciómetro puente salino Cu K + Cl − Zn semicélula semicélula ← Cu 2+ Zn 2+ ← 0, 2M 0,3M SO4 − 2 SO4 − 2 reducción: Cu 2 + + 2e − → Cu oxidación: Zn → Zn 2+ + 2e − Zn( s ) + Cu 2 + → Zn 2+ + Cu ( s ) [Lectura: Petrucci 21.1] Química (1S, Grado Biología) UAM 9. Reacciones de oxidación-reducción 20
21. Células electroquímicas Zn( s ) + Cu 2 + → Zn 2+ + Cu ( s ) reducción: Cu 2 + + 2e − → Cu oxidación: Zn → Zn 2+ + 2e − +1,098 V − e e− potenciómetro puente salino + Zn Cl − K Cu semicélula semicélula Ánodo Cátodo 2+ 2+ (oxidación) → Zn Cu → (reducción) 0,3M 0, 2M SO4 − 2 SO4 − 2 Zn | Zn 2+ (0, 3M ) || Cu 2 + (0, 2 M ) | Cu ánodo cátodo [Lectura: Petrucci 21.1] Química (1S, Grado Biología) UAM 9. Reacciones de oxidación-reducción 21
22. Células electroquímicas Ejemplo: El aluminio metálico desplaza al ions zinc(II) de sus disoluciones acuosas. a) Escribe las semirreacciones de reducción y oxidación y la ecuación global. b) ¿Cuál es la notación de la célula electroquímica en la que tiene lugar esa reacción? Al ( s ) + Zn 2 + ( ac ) → Al 3+ ( ac ) + Zn( s ) reducción: Zn 2+ + 2e − → Zn ×3 oxidación: Al → Al 3+ + 3e− ×2 global: 2 Al + 3Zn 2+ → 2 Al 3+ + 3Zn célula electroquímica: Al | Al 3+ || Zn 2+ | Zn Al ( s ) | Al 3+ ( ac ) || Zn 2+ ( ac ) | Zn( s ) Química (1S, Grado Biología) UAM 9. Reacciones de oxidación-reducción 22
23. Potenciales de electrodo Química (1S, Grado Biología) UAM 9. Reacciones de oxidación-reducción
24. Potenciales de electrodo (escala internacional) • El voltaje medido en una célula electroquímica es la diferencia de potencial entre sus electrodos, o fuerza electromotriz FEM. Ecel = Emayor − Emenor – Una dif. de potencial de 1 V indica que se realiza un trabajo de 1 J por cada 1 C de carga que pasa por el circuito eléctrico; o que hay suministrar una energía de 1 J para que pase 1 C de carga (según el convenio de signos) • Podríamos calcular FEM de células electroquímicas hipotéticas si conociésemos los potenciales de sus electrodos, por resta. • No existe una escala absoluta de potenciales de electrodo. • Se define una escala arbitraria de potenciales de electrodo, por convenio internacional, por medio de: 1) asignar potencial cero a un electrodo concreto, el electrodo estándar de hidrógeno, y 2) elegir el signo de la FEM de modo que a mayor valor del potencial mayor tendencia a reducirse (poder oxidante). Química (1S, Grado Biología) UAM 9. Reacciones de oxidación-reducción 24
25. Potenciales de electrodo (escala internacional) 1) Electrodo de referencia: H 2 ( g ,1bar ) electrodo estándar de hidrógeno (EEH) sobre Pt + − 2H (1M )+ 2e H 2 ( g ,1bar ) 0 EH + / H = 0 Pt | H 2 ( g ,1bar ) | H + (1M ) 2 Pt 2) (signo de los) Potenciales de reducción HCl (1M ) FEM = Ecel = Ecátodo − Eánodo electrodo en el que hay reducción electrodo en el que hay oxidación 3) Potencial de reducción de una semicélula cualquiera (un electrodo): • Se construye una célula con ella y con un EEH y se mide el voltaje Ecel • Se observa si este electrodo actúa de ánodo o de cátodo si en la semicélula hay reducción (cátodo): 0 Eelectrodo − EH + / H = Ecel Eelectrodo = Ecel > 0 2 si en la semicélula hay oxidación (ánodo): 0 EH + / H − Eelectrodo = Ecel Eelectrodo = − Ecel < 0 2 Química (1S, Grado Biología) UAM 9. Reacciones de oxidación-reducción 25
26. Potenciales de electrodo (escala internacional) • Un potencial de reducción >0 indica una mayor capacidad para reducirse que el EEH – en el electrodo habrá una reducción y en el EEH una oxidación – cuanto más positivo el potencial de reducción, mayor poder oxidante – cuanto más arriba en la escala de potenciales de reducción, mayor poder oxidante • Un potencial de reducción <0 indica una menor capacidad para reducirse que el EEH – en el electrodo habrá una oxidación y en el EEH una reducción – cuanto más abajo en la escala de potenciales de reducción, menor poder oxidante, o mayor poder reductor • Sólo se tabulan los potenciales de electrodos en condiciones estándar a 298K: – potenciales estándar de electrodo, o de reducción, a 298K Química (1S, Grado Biología) UAM 9. Reacciones de oxidación-reducción 26
27. Potenciales de reducción a 298K Preparación Observación Cu | Cu 2+ (0, 2 M ) cátodo (reducción) Pt | H 2 ( g ,1bar ) | H + (1M ) || Cu 2 + (0, 2 M ) | Cu Pt | H 2 ( g ,1bar ) | H + (1M ) ánodo (oxidación) Ecel = 0,319V Conclusión 298K E (Cu 2+ (0, 2 M ) | Cu ) = 0,319 V (no se tabula) +0,319 V − e e− H 2 ( g ,1bar ) Cu Pt →H+ HCl (1M ) Cu 2 +→ 0, 2M SO4 − 2 Química (1S, Grado Biología) UAM 9. Reacciones de oxidación-reducción 27
28. Potenciales de reducción a 298K Preparación Observación Cu | Cu 2+ (0, 2 M ) cátodo (reducción) Pt | H 2 ( g ,1bar ) | H + (1M ) || Cu 2 + (0, 2 M ) | Cu Pt | H 2 ( g ,1bar ) | H + (1M ) ánodo (oxidación) Ecel = 0,319V Conclusión 298K E (Cu 2+ (0, 2 M ) | Cu ) = 0,319 V (no se tabula) Cu | Cu 2+ (1M ) cátodo (reducción) Pt | H 2 ( g ,1bar ) | H + (1M ) || Cu 2+ (1M ) | Cu Pt | H 2 ( g ,1bar ) | H + (1M ) ánodo (oxidación) 298K Ecel = 0, 340 V Conclusión E298 (Cu 2 + | Cu ) = 0,340 V 0 (SE TABULA) Ag | Ag + (1M ) cátodo (reducción) Pt | H 2 ( g ,1bar ) | H + (1M ) || Ag + (1M ) | Ag Pt | H 2 ( g ,1bar ) | H + (1M ) ánodo (oxidación) 298K Ecel = 0,800 V Conclusión E298 ( Ag + | Ag ) = 0,800V 0 (SE TABULA) Química (1S, Grado Biología) UAM 9. Reacciones de oxidación-reducción 28
29. Potenciales de reducción a 298K Preparación Observación Zn | Zn 2+ (1M ) ánodo (oxidación) Zn | Zn 2+ || H + (1M ) | H 2 ( g ,1bar ) | Pt Pt | H 2 ( g ,1bar ) | H + (1M ) cátodo (reducción) 298K Ecel = 0, 763V Conclusión E298 ( Zn 2+ | Zn) = −0, 763V 0 (SE TABULA) − -0,763 V e e− H 2 ( g ,1bar ) Zn Pt ←H+ Zn 2+ ← HCl (1M ) 1M SO4 − 2 Química (1S, Grado Biología) UAM 9. Reacciones de oxidación-reducción 29
30. Potenciales de reducción a 298K Preparación Observación Cu | Cu 2+ (0, 2 M ) cátodo (reducción) Pt | H 2 ( g ,1bar ) | H + (1M ) || Cu 2+ (0, 2 M ) | Cu Pt | H 2 ( g ,1bar ) | H + (1M ) ánodo (oxidación) Ecel = 0, 319 V Conclusión 298K E (Cu 2+ (0, 2 M ) | Cu ) = 0,319 V (no se tabula) Cu | Cu 2+ (1M ) cátodo (reducción) Pt | H 2 ( g ,1bar ) | H + (1M ) || Cu 2+ (1M ) | Cu Pt | H 2 ( g ,1bar ) | H + (1M ) ánodo (oxidación) 298K Ecel = 0, 340 V Conclusión E298 (Cu 2+ | Cu ) = 0,340 V 0 (SE TABULA) Ag | Ag + (1M ) cátodo (reducción) Pt | H 2 ( g ,1bar ) | H + (1M ) || Ag + (1M ) | Ag Pt | H 2 ( g ,1bar ) | H + (1M ) ánodo (oxidación) 298K Ecel = 0,800 V Conclusión E298 ( Ag + | Ag ) = 0,800V 0 (SE TABULA) Zn | Zn 2+ (1M ) ánodo (oxidación) Zn | Zn 2+ || H + (1M ) | H 2 ( g ,1bar ) | Pt Pt | H 2 ( g ,1bar ) | H + (1M ) cátodo (reducción) 298K Ecel = 0, 763V Conclusión E298 ( Zn 2+ | Zn) = −0, 763V 0 (SE TABULA) Química (1S, Grado Biología) UAM 9. Reacciones de oxidación-reducción 30
31. Potenciales estándar de reducción a 298K poder reductor (tendencia a oxidarse) poder oxidante (tendencia a reducirse) http://www.uam.es/departamentos/ciencias/quimica/aimp/luis/Docencia/QB/Otro_material/Potenciales_estandar_reduccion.htm Química (1S, Grado Biología) UAM 9. Reacciones de oxidación-reducción 31
32. Potenciales estándar de reducción a 298K 0 Electrodo Semirreacción de reducción E298 / V Cl2 | Cl − Cl2 + 2e − → 2Cl − +1,358 Ag + | Ag Ag + + e − → Ag +0,800 Cu 2+ | Cu Cu 2 + + 2e − → Cu +0,340 H + | H2 2 H 2 + + 2e − → H 2 0 Zn 2+ | Zn Zn 2+ + 2e − → Zn −0, 763 Ej.: La batería de zinc-cloro tiene como reacción neta: Zn(s)+Cl2(g)→ZnCl2(ac). ¿Cuánto vale el voltaje o FEM de la pila voltaica estándar a 298K? 0 Ecel = +1,358V − (−0, 763V ) = 2,121V Ej.: Semirreacciones, reacción global y voltaje de las pilas estándar cobre-plata y cobre-zinc a 298K? Red: Ag + + e− → Ag ×2 Red: Cu 2+ + 2e− → Cu 2+ − Ox: Cu → Cu + 2e Ox: Zn → Zn 2+ + 2e − Cu + 2 Ag + → Cu 2+ + 2 Ag Zn + Cu 2+ → Zn 2+ + Cu 0 0 Ecel = +0,800V − 0,340V = 0, 460V Ecel = +0,340V − (−0, 763V ) = 1,103V Química (1S, Grado Biología) UAM 9. Reacciones de oxidación-reducción 32
33. Relaciones Ecel-∆G-Keq Química (1S, Grado Biología) UAM 9. Reacciones de oxidación-reducción
34. Relación Ecel-∆G • -∆G es el trabajo que se puede obtener de un proceso a P y T constantes. (Cuando la energía interna se convierte en trabajo, es necesario convertir parte de ella en calor.) • La carga que circula por una célula electroquímica en la que se transfieren n mol de e-, es: nF 1 F = 96485 C / mol e−    • El trabajo eléctrico que realiza una pila es: welec = n F Ecel • Luego: ∆G = − n F Ecel ∆G 0 = − n F Ecel 0 • Reacción (a P,T ctes) espontánea si ∆G < 0 ; es decir, si Ecel > 0 Si una reacción redox tiene Ecel>0 en unas condiciones de concentraciones y temperatura dadas, es espontánea en esas condiciones. Si tiene Ecel<0, la reacción inversa es espontánea en esas condiciones. Química (1S, Grado Biología) UAM 9. Reacciones de oxidación-reducción 34
35. Relación Eºcel-Keq ∆G 0 = − RT ln K eq ∆G 0 = − n F Ecel 0 0 − nFEcel = − RT ln K eq 0 RT Ecel = ln K eq nF ∆G 0 ∆G 0 = − RT ln K eq K eq 0 RT ∆G 0 = − nFEcel 0 Ecel = ln K eq nF 0 Ecel Química (1S, Grado Biología) UAM 9. Reacciones de oxidación-reducción 35
36. Efecto de las concentraciones sobre los potenciales Química (1S, Grado Biología) UAM 9. Reacciones de oxidación-reducción
37. Ecuación de Nernst Los voltajes de las células electroquímicas de las diapositivas 19 y 21 no coinciden con las diferencias entre los potenciales de reducción estándar (diap.31) . 0 a) Cu | Cu 2+ (0, 2 M ) || Ag + (0,1M ) | Ag Ecel = +0,371 V Ecel = +0, 460 V b) Zn | Zn 2+ (0, 3M ) || Cu 2+ (0, 2 M ) | Cu Ecel = +1, 091 V 0 Ecel = +1,103 V ¿Cómo cambian los potenciales con las concentraciones? ∆G = ∆G 0 + RT ln Q ∆G = −n F Ecel ∆G 0 = − n F Ecel 0 0 − nFEcel = − nFEcel + RT ln Q 0RT Ecel =E −cel ln Q nF Ecuación de Nernst 00, 02569 V 0 0, 0592 V T = 298 K Ecel =E −cel ln Q = Ecel − log Q n n Química (1S, Grado Biología) UAM 9. Reacciones de oxidación-reducción 37
38. Ecuación de Nernst Los voltajes de las células electroquímicas de las diapositivas 19 y 21 no coinciden con las diferencias entre los potenciales de reducción estándar (diap.27) a 298K. 0 a) Cu | Cu 2+ (0, 2 M ) || Ag + (0,1M ) | Ag Ecel ,298 = +0, 422 V Ecel ,298 = +0, 460 V 0 b) Zn | Zn 2+ (0, 3M ) || Cu 2 + (0, 2 M ) | Cu Ecel ,298 = +1, 098 V Ecel ,298 = +1,103 V a) Cu + 2 Ag + → Cu 2+ + 2 Ag n=2 0, 02569 V [Cu 2+ ] 0, 02569 V 0, 2 Ecel ,298 = 0, 460 V − ln + 2 = 0, 460 V − ln 2 2 [ Ag ] 2 0,1 = 0, 460 V − 0, 038V = 0, 422 V b) Zn + Cu 2+ → Zn 2+ + Cu n=2 0, 02569 V [ Zn 2+ ] 0, 02569 V 0,3 Ecel ,298 = 1,103 V − ln = 1,103 V − ln 2 [Cu 2+ ] 2 0, 2 = 1,103 V − 0, 005V = 1, 098 V Química (1S, Grado Biología) UAM 9. Reacciones de oxidación-reducción 38
39. Fundamento del pH-metro e− e− Ecel Zn | Zn 2+ (1M ) || H + ( M ?) | H 2 ( g ,1bar ) | Pt H 2 ( g ,1bar ) Zn T Zn + 2 H + → Zn 2+ + H 2 [ Zn 2+ ] pH 2 Q= + [ H + ]2 Pt ←H Zn 2+ ← + [H ] = ? 1M 0 RT [ Zn 2+ ] pH 2 Ecel = Ecel ,T − ln SO 2− 2F [ H + ]2 4 0 RT RT Ecel = Ecel ,T − ln[ Zn 2+ ] pH 2 − 2 ⋅ 2,303 ⋅ (− log[ H + ]) 2F 2F Ecel = a + b ⋅ pH En cualquier célula electroquímica en que H+ intervenga en una semicélula, el voltaje varía linealmente con el pH de dicha semicélula Química (1S, Grado Biología) UAM 9. Reacciones de oxidación-reducción 39
40. Fundamento del pH-metro e− e− Ecel H 2 ( g ,1bar ) Zn Pt Zn 2+ 1M SO4 − 2 Ecel = a + b ⋅ pH En cualquier célula electroquímica en que H+ intervenga en una semicélula, el voltaje varía linealmente con el pH de dicha semicélula Química (1S, Grado Biología) UAM 9. Reacciones de oxidación-reducción 40
41. Uso del pH-metro Ecel = a + b ⋅ pH Ecel 1) Calibrado Dos disoluciones reguladoras de pH conocido Ecel ,1 pH1 , Ecel ,1 Ecel , problema pH 2 , Ecel ,2 2) Medida Ecel ,2 Ecel , problema → pH problema pH pH1 pH problema pH 2 Química (1S, Grado Biología) UAM 9. Reacciones de oxidación-reducción 41