De la Química.

De la Química.

La transformación de unas substancias en otras, consecuente a una redistribución de sus átomos, para conformar nuevas moléculas, se reconoce como "reacción química".

El conocimiento de la reacción química se obtiene a través de múltiples magnitudes que procuran la posición y el momento de las substancias que la conforman. En sí, el conocimiento de la reacción química se hace bajo la teoría científica clásica, y se procura a través del método experimental.

La expresión de la posición en función del momento, determina el conocimiento de la reacción química, pretendiendo reducir las restricciones que imponen las condiciones ideales, o de constancia dadas por la teoría científica y el método experimental.

El estudio de la reacción química a través de la magnitud "calor", procura el conocimiento de su relación con el Ambiente Controlador; estudio que se conoce a través de la Termodinámica.

La Termodinámica clasifica la reacción química en dos tipos: endergónica y exergónica. Cuando el Ambiente Controlador aporta calor a la reacción química, a ésta se le denomina endergónica, y exergónica cuando la acción de calor es en sentido contrario.

El estudio de la reacción química a través de otras magnitudes, procura su propio conocimiento. Tal estudio se conoce como "cinética química", ya que la magnitud posición que se considere se hace en función del momento en que se dé. Por este motivo, la magnitud utilizada se denomina "velocidad de reacción".

En la Teoría y Método del Conocimiento de Sistemas por su Comportamiento, la Termodinámica procura el conocimiento del Sistema Complementario; es decir, el Sistema Químico resultante del acoplamiento de éste con su Ambiente Controlador. Así como la Cinética de Reacción procura el conocimiento del Sistema Químico en sí mismo.

La Cinética Química construye curvas analógicas de la magnitud utilizada.

Es decir, procura el conocimiento de la relación que mantiene la magnitud utilizada en dos momentos sucesivos.

Este hecho está basado en que considera la reacción química como un fenómeno aislado de su entorno en cada momento en que se hace la observación de la magnitud que la identifica. La observación de la reacción química se hace bajo condiciones ideales, que son aquellas de las hipótesis restrictivas del método científico clásico.

La curva analógica de la reacción química procura obtener conocimiento de la relación existente entre dos observaciones consecutivas, y con ello ganar en unidad y uniformidad de observaciones. Una vez obtenida esta información "longitudinal" de la reacción química, se procura llegar al conocimiento "transversal" de la misma que, en sí misma, es la pretensión primera. No se puede conocer posición y momento de cada una de las unidades que conforman la reacción química, cuando se hace su observación. Si se considera al conjunto de unidades como unidad, el comportamiento de ésta en un tiempo "suficientemente corto" (longitudinal) es equivalente al tenido por cada una de ellas en un tiempo "suficiente largo" (transversal) (hipótesis de casi-ergodicidad).

Esta hipótesis introduce una nueva magnitud a observar en la reacción química, la "distribución" de sus unidades.

La distribución impone que la posición y momento de cada unidad de reacción química es distinta en el momento de la observación, al igual que confiere a la relación entre las mismas, el carácter de interacción, o acción recíproca e indeterminada. Así, la posición y momento de la unidad de reacción química observable, ha de cualificarse con la propiedad "probabilidad".

La magnitud probabilidad identifica la propiedad de observación conocida como "certidumbre".

La probabilidad impone a la reacción química que su propiedad estabilidad sea de equilibrio. Para ello, la distribución ha de ser restringida a través del tratamiento denominado de "normalización".

La probabilidad impone a la observación las restricciones propias del método experimental, que son aquellas que la teoría científica clásica, a su vez, impone a la reacción química.

En consecuencia, el conocimiento de la reacción química lo es de las magnitudes posición y momento, en particular velocidad de reacción, de su propiedad estabilidad, y de aquella de la observación denominada certidumbre.

La propiedad estabilidad de la reacción química procura el carácter "global", retrodictivo, actual y predictivo, de la información obtenida con la observación.

La estabilidad de equilibrio de la reacción química procura el carácter actual de la información.

El procurar el carácter retrodictivo y predictivo de la información ofrecida por la observación de la reacción química, está basado en una determinada estructura de la misma que genéricamente se expresa así,

INICIACIÓN → PROPAGACIÓN → TERMINACIÓN

Si se considera la reacción química siguiente:

A, B -> A - B -> C

Si se tiene en cuenta la hipótesis de casi-ergodicidad, en una observación "transversal" de la reacción química, en la misma está representada la estructura química que hemos expuesto. Cuando la participación en la reacción química de su Constituyente de Iniciación es la misma que la tenida por el Constituyente Terminación, se dice que su estabilidad es de equilibrio.

La participación de los constituyentes Iniciación y Terminación en la condición de estabilidad en equilibrio de la reacción química, lleva a la concepción de la misma en cambio continuo. Esta nueva propiedad, que es la variación de cambio posición/momento de la reacción química, se denomina "fluctuación".

Así, al conocimiento de las magnitudes antes señaladas hay que añadir esta nueva, denominada fluctuación, para con ellas procurar acercarse al de reacción química.

En la Teoría y Método del Conocimiento de Sistemas por su Comportamiento, el Sistema Químico observado viene definido por su Estado-Tipo, procurando la propiedad estabilidad por el carácter de controlado del mismo. Igualmente, la propiedad fluctuación viene dada por los valores que toman las Variables de Identificación en la conformación del Estado-Tipo.

El carácter actual, retrodictivo y predictivo de la información viene dado por el comportamiento de adaptación mediante transformación.

La estructura de la reacción química, y por ello la información global de la misma, viene dada por los valores de las Variables de Identificación de los tres constituyentes. En definitiva, por el Estado-Tipo. Con la teoría científica clásica se concibe como información actual de la reacción química a su Constituyente Terminación, que en la realidad es el constituyente que conforma la información prospectiva. Así mismo, se concibe como constituyente único de los tres que conforman la reacción química, cuando en realidad es su conjunto. Para reducir esta última restricción se hace una observación a través del método experimental: se impone que el Constituyente Propagación tenga un comportamiento constante y nulo en la reacción química, y que el Constituyente Iniciación se predetermine su participación. Por este modo de proceder en la observación, al mismo se le conoce como de "estímulo/respuesta", de "iniciación/terminación".

De la observación del Constituyente Terminación, conocido el Constituyente Iniciación bajo las condiciones restrictivas de la reacción química, que pueden definirse como de Sistema Cerrado, condiciones experimentales, se deduce el conocimiento del Constituyente Propagación. La participación tenida por este Constituyente Propagación en la reacción química, que como he dicho es constante dadas las "condiciones iniciales" del experimento, u observación, se denomina Acción de Transformación. Acción de Transformación del Constituyente Iniciación en Constituyente Terminación producida por el Constituyente Propagación, o constante de equilibrio de la reacción química, en base a como se obtiene la misma.

A la Acción de Transformación, constante de equilibrio, o Constituyente Propagación, también se denomina velocidad de aparición del Constituyente Terminación, o velocidad de desaparición del Constituyente Iniciación a su opuesto.

La relación que mantienen entre sí las magnitudes que observan la Iniciación, Terminación y la constante de equilibrio, bajo las condiciones iniciales, o del Ambiente Controlador, se denomina "ecuación de estado".

Un ejemplo de lo dicho hasta aquí es el estudio de las curvas E, F y C del llamado modelo experimental de estímulo/respuesta, en los fluidos con flujo no lineal de los reactores.

Dado que el tiempo es la magnitud única para la observación de la propiedad momento, y esta es común a todas las unidades que conforman la reacción química observable, la distribución de "tiempos de residencia", diferencia de tiempo de la Terminación y la Iniciación, o supervivencia de cada una de ellas, conforma una curva, que tras someterse al proceso de normalización, se denomina Curva E.

La distribución normalizada de las concentraciones del marcador del fluido en el Constituyente Terminación, cuando la iniciación se impuso en "escalón", conforma la llamada Curva F. Cuando la iniciación del trazador en el reactor se impone en "impulso", la distribución normalizada de sus concentraciones en la Terminación, conforma la llamada Curva C.