La caries dental y el equilibrio de solubilidad

El esmalte de los dientes está formado por un fosfato de calcio hidratado, Ca₅(PO₄)₃OH_. Su disolución constituye el proceso de desmineralización de los dientes, que afecta normalmente en una pequeña extensión  y que se produce más rápidamente en los adultos que en los niños.

 

   

Ca₅(PO₄)₃OH_(s)   =  5 Ca²⁺_(aq) + 3 PO₄^3-_(aq)  +  OH^–_(aq)

El proceso natural inverso es la mineralización y, al contrario del anterior proceso, es más importante en los niños que en los adultos. Después de las comidas, especialmente después de ingerir alimentos ricos en azúcares, como dulces y helados, la producción de ácidos orgánicos disminuye el pH y, al eliminarse iones OH^– del anterior equilibrio, éste se desplaza hacia la derecha provocando la  desmineralización y facilitando la caries dental.

Para evitar este proceso se recomienda una dieta baja en azúcares y cepillarse los dientes después de las comidas para eliminar los residuos de los alimentos. Los iones F^– de ciertas pastas dentífricas  sustituyen en parte a los iones  OH^– produciendo un compuesto muy resistente a los ácidos.

5 Ca²⁺_(aq) + 3 PO₄^3-_(aq)  +   F^–_(aq) →  Ca₅(PO₄)₃F_(s)

 La presencia de flúor, como ingrediente,  en las pastas de dientes es polémico, ya que  existen distintos puntos de vista en favor o en contra de él. Los que están a favor del uso del flúor en la pasta de dientes y en nuestra boca, encuentran su beneficio en la ayuda que produce su uso  reduciendo la caries . Quienes están en contra de su uso, cuestionan si los beneficios del uso del flúor en los dientes son mayores que los riesgos que esta substancia tiene para la salud del cuerpo humano.

Animación sobre la lluvia ácida

Animación sobre la lluvia ácida. Pincha en la foto

Una disolución perjudicial: la lluvia ácida

Vemos un ejemplo de un equilibrio de solubilidad de interés práctico. Se trata de la lluvia ácida. Conocemos ya la naturaleza de la lluvia ácida. Se debe principalmente a las emisiones de SO₂ a la atmósfera como consecuencia de las erupciones volcánicas, de la tostación de sulfuros metálicos y de la combustión de gas natural, carbón mineral, petróleo y derivados. La lluvia normalmente presenta un pH de aproximadamente 5.65 (ligeramente ácido), debido a la presencia del CO₂ atmosférico, que forma ácido carbónico, H₂CO₃. Se considera lluvia ácida si presenta un pH menor que 5 y puede alcanzar el pH del vinagre (pH 3). Estos valores de pH se alcanzan por la presencia de ácidos como el ácido sulfuroso, H₂SO₃, ácido sulfúrico, H₂SO₄, y el ácido nítrico, HNO_3 .

El SO₂ siguiendo varios caminos, se oxida en el aire a SO₃. Más tarde, por reacción con el agua de lluvia, el SO₂ y el SO₃ se convierten en sus respectivos ácidos, H₂SO₃ y H₂SO₄, respectivamente.

Son conocidos los efectos de esta lluvia ácida sobre las tierras de cultivo, los bosques y la fauna de ríos y lagos. Además hay que incidir en el deterioro que produce sobre los monumentos y construcciones de piedra caliza y mármol, donde el CaCO₃ es disuelto progresivamente mediante reacciones como éstas:

 CaCO_{3  (s)}   +   H₂SO_{4 (aq)}    →   CaSO_{4 (s)}   + H₂O_(l)   +  CO_2(g)

 2 CaCO₃   +   2 SO_2(g)    +  O_2(g)  →   2 CaSO_{4 (s)}    +   2 CO_2(g)

El CaSO₄  producido (K_ps = 2,4. 10 ^-5) es lo suficientemente soluble para ser, poco a poco, disuelto y arrastrado por el agua.

Narbonne-Francia

La lluvia ácida también se forma cuando la humedad en el aire se combina con los óxidos de nitrógeno. El NO se forma por reacción entre el oxígeno y el nitrógeno atmosféricos a alta temperatura, oxidándose luego a  dióxido de nitrógeno, NO₂ . Por último, el dióxido de nitrógeno reacciona con el agua dando ácido nítrico,HNO₃ :

O₂  +  N₂    →  2 NO

O₂    +  2NO    →     2NO₂

3NO₂   +   H₂O   →  2HNO₃   +  NO

Algunos monumentos y construcciones han sido protegidos de este deterioro recubriéndolos de ciertas sustancias  cuya reacción produce BaCO₃ (K_ps = 8,1. 10 ^-9). Éste es tan insoluble como el CaCO₃ (K_ps = 8,7. 10 ^-9), pero cuando es atacado por el H₂SO₄ de la lluvia ácida forma BaSO₄ (K_ps = 1,1. 10 ^-10), un compuesto aún más insoluble que el CaCO₃.

Sopa de letras: Estados de la materia

Sopa de letras: Estados de la materia

Encuentra en la sopa de letras las siguientes definiciones:

1. El paso de líquido a sólido
2. El estado en que las partículas están más juntas.
3. Cuando un líquido pasa al estado gaseoso.
4. El paso de líquido a gaseoso que tiene lugar en toda la masa líquida a una temperatura fija.
5. El paso del estado sólido al estado gaseoso.
6. La masa correspondiente a una unidad de volumen.
7. El estado en que las partículas están muy juntas, pero pueden deslizarse unas sobre otras.

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