Electrolitos
Los electrolitos son sustancias que se separan en iones al disolverse o fundirse y que, por eso, conducen la corriente eléctrica.
Los electrolitos son sustancias que, disueltas en agua o fundidas, se separan en iones y permiten el paso de la corriente eléctrica. La sal común, el ácido clorhídrico o el hidróxido de sodio son ejemplos clásicos. El término tiene además un uso muy extendido en fisiología, donde designa los iones disueltos en los líquidos del cuerpo, como el sodio, el potasio o el cloruro, imprescindibles para el funcionamiento de nervios y músculos.
¿Qué es un electrolito?
En química, un electrolito es un compuesto que produce iones libres cuando se disuelve en un disolvente polar, normalmente agua, o cuando se funde. Esos iones con carga positiva (cationes) y negativa (aniones) pueden desplazarse, y su movimiento es lo que transporta la corriente a través del líquido. Por eso una disolución de sal en agua conduce la electricidad y una de azúcar no.
La palabra la introdujo Michael Faraday en 1834, junto con otros términos como electrodo, ánodo, cátodo e ion, para describir sus experimentos de electrólisis. Procede del griego ḗlektron (ámbar, de donde viene «electricidad») y lytós (que puede desatarse o descomponerse). La explicación moderna llegó con Svante Arrhenius, que en la década de 1880 formuló la teoría de la disociación electrolítica: los electrolitos se separan espontáneamente en iones al disolverse, sin necesidad de que pase corriente. Esa teoría le valió el Premio Nobel de Química en 1903.
Características de los electrolitos
- Conducen la electricidad en disolución o fundidos, pero no en estado sólido cristalino (salvo los llamados electrolitos sólidos), porque en el cristal los iones no pueden moverse.
- Son eléctricamente neutros en conjunto: la carga total de los cationes iguala la de los aniones.
- Su conductividad depende de la concentración de iones, de su carga y de su movilidad, así como de la temperatura.
- Alteran las propiedades coligativas más que los no electrolitos: una disolución de NaCl desciende el punto de congelación del agua casi el doble que una de glucosa con la misma concentración, porque cada unidad de sal aporta dos partículas.
- Se descomponen por electrólisis: al aplicar corriente, los cationes migran al cátodo y los aniones al ánodo, donde se producen reacciones químicas.
Disociación e ionización
Hay dos maneras de que una sustancia genere iones en agua:
- Disociación: los compuestos iónicos, como el cloruro de sodio, ya están formados por iones en el sólido. El agua los separa y los rodea (solvatación): NaCl(s) → Na⁺(aq) + Cl⁻(aq).
- Ionización: algunas sustancias moleculares, como el cloruro de hidrógeno, no contienen iones, pero reaccionan con el agua y los forman: HCl(g) + H₂O(l) → H₃O⁺(aq) + Cl⁻(aq).
En ambos casos, la fracción de moléculas o unidades que pasa a iones se expresa con el grado de disociación (α), que vale 1 (100 %) cuando la separación es completa y es mucho menor que 1 cuando es parcial.
Clasificación de los electrolitos
| Tipo | Comportamiento en agua | Conductividad | Ejemplos |
|---|---|---|---|
| Electrolitos fuertes | Se disocian o ionizan casi por completo (α ≈ 1) | Alta | NaCl, KNO₃, HCl, HNO₃, H₂SO₄ (primera ionización), NaOH, KOH |
| Electrolitos débiles | Se ionizan solo en parte; se establece un equilibrio | Baja | Ácido acético, ácido carbónico, ácido fluorhídrico, amoniaco |
| No electrolitos | Se disuelven sin formar iones | Prácticamente nula | Sacarosa, glucosa, etanol, urea |
Electrolitos fuertes
Comprenden casi todas las sales solubles, los ácidos fuertes y los hidróxidos de los metales alcalinos y de algunos alcalinotérreos. En sus disoluciones prácticamente no quedan moléculas sin disociar, por lo que la concentración de iones se calcula directamente a partir de la fórmula.
Electrolitos débiles
Son sobre todo los ácidos y las bases débiles. En una disolución de ácido acético 0,1 M, por ejemplo, solo algo más del 1 % de las moléculas está ionizado. El resto permanece como CH₃COOH, en equilibrio con los iones. La relación entre el grado de disociación y la concentración la describe la ley de dilución de Ostwald: cuanto más diluida está la disolución, mayor es la fracción ionizada.
Conviene no confundir «fuerte» con «concentrado»: un electrolito fuerte muy diluido conduce poco, y uno débil concentrado puede conducir más que él. La fuerza se refiere a la proporción que se disocia, no a la cantidad disuelta. La relación con la acidez se explica en el artículo sobre ácidos y bases.
Otros electrolitos
- Sales fundidas: el cloruro de sodio fundido conduce la corriente y su electrólisis industrial permite obtener sodio metálico y cloro.
- Electrolitos sólidos: algunos materiales cerámicos o poliméricos dejan pasar iones por su red; se investigan para las baterías de estado sólido.
- Polielectrolitos: polímeros con muchos grupos ionizables, como el ADN o el poliacrilato de sodio de los pañales.
Los electrolitos en el cuerpo humano
En fisiología se llama electrolitos a los iones disueltos en la sangre, el líquido intersticial y el interior de las células. Su reparto desigual a ambos lados de la membrana celular crea diferencias de carga que hacen posibles el impulso nervioso, la contracción muscular y el latido del corazón. También regulan el volumen de agua de cada compartimento y el equilibrio ácido-base, dentro del conjunto de procesos de homeostasis.
| Ion | Dónde predomina | Funciones principales |
|---|---|---|
| Sodio (Na⁺) | Fuera de las células | Regula el volumen de líquido extracelular y la presión osmótica; participa en el potencial de acción de las neuronas |
| Potasio (K⁺) | Dentro de las células | Mantiene el potencial de membrana en reposo; es clave para la excitabilidad del músculo cardíaco |
| Cloruro (Cl⁻) | Fuera de las células | Acompaña al sodio en el equilibrio osmótico; forma parte del ácido del jugo gástrico |
| Bicarbonato (HCO₃⁻) | Sangre y líquidos extracelulares | Principal sistema tampón que mantiene el pH de la sangre |
| Calcio (Ca²⁺) | Huesos y líquido extracelular | Contracción muscular, coagulación, liberación de neurotransmisores |
| Magnesio (Mg²⁺) | Dentro de las células | Cofactor de cientos de enzimas, entre ellas las que utilizan ATP |
| Fosfato (HPO₄²⁻ / H₂PO₄⁻) | Dentro de las células y en los huesos | Forma parte del ATP y de los ácidos nucleicos; actúa como tampón intracelular |
La bomba de sodio-potasio, una proteína de la membrana, expulsa tres iones Na⁺ y hace entrar dos K⁺ por cada molécula de ATP que consume, lo que mantiene esas diferencias de concentración. Los riñones, por su parte, ajustan cuánto de cada ion se elimina por la orina. Los análisis de sangre suelen medir sodio, potasio, cloruro y bicarbonato en un perfil llamado ionograma; los valores de referencia dependen de cada laboratorio y su interpretación corresponde a los profesionales sanitarios.
Ejemplos de electrolitos en la vida cotidiana
- Baterías de coche: el electrolito es una disolución de ácido sulfúrico.
- Pilas alcalinas: usan una pasta de hidróxido de potasio.
- Baterías de iones de litio: contienen sales de litio, como el hexafluorofosfato de litio (LiPF₆), disueltas en disolventes orgánicos.
- Agua del mar: es una disolución de electrolitos (sobre todo NaCl), por eso conduce mucho mejor la electricidad que el agua dulce.
- Galvanoplastia: los objetos se recubren de cobre, níquel o cromo sumergiéndolos en disoluciones de sales de esos metales.
- Bebidas isotónicas: incluyen sales de sodio y potasio para reponer las que se pierden con el sudor.
Importancia de los electrolitos
Los electrolitos son la base de la electroquímica: sin ellos no existirían las pilas, las baterías, la electrólisis industrial que produce cloro, sosa o aluminio, ni los procesos de protección frente a la corrosión. En el laboratorio, la conductividad eléctrica de una disolución sirve para medir su contenido en sales, por ejemplo para controlar la calidad del agua. Y en biología, el movimiento de unos pocos iones a través de las membranas está detrás de cada pensamiento, cada movimiento y cada latido.
Ejercicios resueltos
1. Clasifica como electrolito fuerte, débil o no electrolito: KCl, glucosa, ácido acético, HNO₃ y etanol.
KCl: sal soluble, fuerte. Glucosa: no electrolito. Ácido acético: ácido débil, débil. HNO₃: ácido fuerte, fuerte. Etanol: no electrolito.
2. ¿Qué concentración total de iones tiene una disolución 0,10 M de cloruro de calcio (CaCl₂)?
CaCl₂ → Ca²⁺ + 2 Cl⁻. Cada unidad da 3 iones: [Ca²⁺] = 0,10 M y [Cl⁻] = 0,20 M. Total = 0,30 mol/L de iones.
3. Escribe la ecuación de disociación del sulfato de sodio y di cuántos moles de iones da 1 mol de sal.
Na₂SO₄(s) → 2 Na⁺(aq) + SO₄²⁻(aq). Un mol de sal produce 3 moles de iones: dos de sodio y uno de sulfato.
4. El ácido acético tiene Ka = 1,8 · 10⁻⁵. Estima su grado de disociación en una disolución 0,10 M.
Para un ácido débil, α ≈ √(Ka / c) = √(1,8 · 10⁻⁵ / 0,10) = √(1,8 · 10⁻⁴) ≈ 0,013. Es decir, α ≈ 1,3 %: casi todo el ácido queda sin ionizar.
5. Se preparan dos disoluciones 0,1 M, una de NaCl y otra de sacarosa. ¿Cuál conduce la electricidad y cuál baja más el punto de congelación del agua?
La de NaCl, porque se disocia en iones Na⁺ y Cl⁻: conduce la corriente y baja más el punto de congelación (aporta unas 0,2 mol/L de partículas frente a 0,1 mol/L de la sacarosa).
Preguntas frecuentes
¿Qué diferencia hay entre un electrolito fuerte y uno débil?
¿El agua pura es un electrolito?
¿Por qué la sal sólida no conduce la electricidad?
¿Cuáles son los principales electrolitos del cuerpo humano?
¿Quién propuso la teoría de la disociación electrolítica?
Referencias
- Petrucci, R. H., Herring, F. G., Madura, J. D. y Bissonnette, C. Química general. Pearson.
- Atkins, P. y de Paula, J. Química física. Editorial Médica Panamericana.
- Hall, J. E. y Hall, M. E. Guyton y Hall. Tratado de fisiología médica. Elsevier.
Cómo citar este artículo
Equipo de Conceptualia. (2026). «Electrolitos». Conceptualia. https://conceptualia.es/ciencias-naturales/quimica/electrolitos/
