ÁCIDO -BASE
-
Upload
stacy-poole -
Category
Documents
-
view
42 -
download
2
description
Transcript of ÁCIDO -BASE
ÁCIDO -BASE
1.- Sistema ácido base conjugado2.- Ionización del agua y pH3.- Disoluciones amortiguadoras4.- Hidrólisis de sales5.- Titulaciones
Según Brönsted y Lowry Según Brönsted y Lowry en disolución acuosaen disolución acuosa
- ÁcidosÁcidos:: son especies dadoras de son especies dadoras de protones, éstos pasan a moléculas de protones, éstos pasan a moléculas de agua, formándose Hagua, formándose H33OO++
- BasesBases:: son especies que reciben son especies que reciben protonesprotones
El protón no tiene existencia libre, y debe pasar a otra base. En consecuencia se establece un equilibrio en un doble sistema conjugado:
Sistema conjugado
Ácido 1 + base 2 ácido 2 + base 1
ácido base conjugada + protón
SSsistema conjugadosistema conjugado
H2SO4 + H2O HSO4- + H3O-
ACIDO BASE CONJUGADA
BASE ÁCIDO CONJUGADO
HCO3- + H2O H2SO3 + 0H-
BASE ÁCIDO CONJUGADO
ACIDO BASE CONJUGADA
Sistema conjugado
NH3 + H2O NH4 + OH-
Àcido conjugado
Base conjugada
• H3O+ • H2O
• H2O • OH-
• H2SO4 • HSO4-
• HSO4- • SO4
2-
• NH4+ • NH3
• NH3 • NH2-
• H3PO4 • H2PO4-
• H2PO4- • HPO4
2-
• HPO42- • PO4
3-
• CH3COOH • CH3COO-
• CH3NH3+ • CH3NH2
El agua como anfótero
• Fuertes
• Débiles
Fuerza de los electrolitos
. Ionización del agua y concepto de pH.
H2O + H2O H3O+ + OH-
Kw = [H3O+][OH-]
A 25 ºC se cumple que:
Kw = [H3O+] . [OH-] = 10-14
Sacando logaritmos y cambiando el signo -Log Kw = - Log [H3O+] - Log [OH-]
pKw = pH + pOH = 14
Esta expresión permite relacionar las concentraciones de iones hidronio e hidroxilo en una disolución
[ H3O+ ] pH carácter
10 -1 1 ácido10 -2 2 ácido10 -3 3 ácido10 -4 4 ácido10 -5 5 ácido10 -6 6 ácido10 -7 7 neutro10 -8 8 básico10 -9 9 básico10 -10 10 básico10 -11 11 básico10 -12 12 básico10 -13 13 básico10 -14 14 básico
Efecto de ión comúnEfecto de ión común
HFHF(aq)(aq) + H + H22OO(l)(l) H H33OO++(aq)(aq) + + FF--
(aq)(aq)
NaFNaF(s)(s) + H + H22OO(l)(l) NaNa++(aq)(aq) + + FF--
(aq)(aq)
FF--(aq)(aq) es el ión común es el ión común
Cambia el equilibrio, pH aumenta
Efecto del ión comúnEfecto del ión común
Para basesPara bases
NHNH3(aq)3(aq) + H + H22OO(l)(l) NHNH44++
(aq)(aq) + OH + OH--(aq)(aq)
Se agrega NHSe agrega NH44ClCl(s)(s)::
NHNH44ClCl(s)(s) + H + H22O O NHNH44++
(aq)(aq) + Cl + Cl--(aq)(aq)
Cambia el equilibrio, pH disminuye
Efecto del ión comúnEfecto del ión común
Ejemplo:Ejemplo:
2.0 M HF2.0 M HF(aq)(aq) tiene un pH = 1.4 tiene un pH = 1.4
Se agrega NaFSe agrega NaF(s)(s) hasta [NaF hasta [NaF(aq)(aq)] = 2.0 M, ] = 2.0 M,
calcular el pHcalcular el pH
(K(Kaa (HF) = 7.2 x 10 (HF) = 7.2 x 10-4-4))
Efecto del ión comúnEfecto del ión comúnHFHF(aq)(aq) + H + H22OO(l)(l) H H33OO++
(aq)(aq) + F + F--(aq)(aq)
NaFNaF(s)(s) + H + H22OO(l)(l) Na Na++(aq)(aq) + F + F--
(aq)(aq)
Inicial EquilibrioInicial Equilibrio
HFHF(aq) (aq) 2.02.0 2.0 - x2.0 - x
FF-- 2.02.0 2.0 + x 2.0 + x (de NaF + HF)(de NaF + HF)
HH33OO++ 0 0 x ( x (de la disociaciónde la disociación HFHF))
Efecto del ión comúnEfecto del ión común
Ka = 7.2 x 10-4 = [H3O+] [F-]
[HF]
x (2.0 + x)
2.0 - x=
X (2.0)
2.0(x se desprecia)
x
Efecto del ión comúnEfecto del ión común[H[H33OO++] = x = 7.2 x 10] = x = 7.2 x 10-4 -4 MM
pH = -logpH = -log1010 (7.2 x 10 (7.2 x 10-4-4))
= 3.14= 3.14
(era 1.4 antes de la adición de NaF)(era 1.4 antes de la adición de NaF)
DISOLUCIONES AMORTIGUADORAS
Debe estar presente un ácido o base débil y su sal
Estas disoluciones tienen la capacidad de resistir cambios de pH cuando se agrega un ácido o base
Por ejemplo : CH3COOH y CH3COO-
CH3COO- + H+ CH3COOH
CH3COOH + OH- CH3COO- + H2O
CH3COOH y CH3COO- y se agrega un ácido fuerte
CH3COO- + H+ CH3COOH
CH3COOH y CH3COO- y se agrega una base fuerte
CH3COOH + OH- CH3COO- + H2O
Ka = A- H3O
+
AH
= A-
H3O+
AH Ka
= A-
-Log H3O+
AH -Log Ka- Log
AH A- + H3O+
= A-
pH AH
pKa + Log
Ecuación de Henderson-Hasselbalch
HIDRÓLISIS
El comportamiento ácido o básico de las disoluciones acuosas de sales neutras se debe a que, al menos, uno de los iones de la sal reacciona con el agua y se produce la hidrólisis
Desde el punto de vista cualitativo, pueden presentarse 4 casos distintos:
1.- Sal de ácido fuerte y base fuerte
HCl + NaOH NaCl + H2O
• Na+ + H2O ⇒ No reacciona
• Cl- + H2O ⇒ No reacciona
Ejemplo: NaCl, KI, NaNO3, etc.
2.- Sal de ácido fuerte y base débil
HCl + NH3 NH4Cl
Ejemplos: NH4Cl, NH4NO3, etc.
Cl- no hidrolizaNH4
+ hidroliza
NH4Cl + H2O NH4+ + Cl-
NH4+ + H2O NH3+ H3O
+
La sal producida genera una disolución ácida
Ka = NH3 H3O
NH4+
CH3COOH + NaOH CH3COONa
Ejemplos: CH3COONa, KCN, Na2CO3, etc.
Na+ no hidroliza
CH3COO- hidroliza
3.- Sal de ácido débil y base fuerte
CH3COO Na + H2O Na+ + CH3COO-
CH3COO- + H2O CH3COOH + OH-
Kb = CH3COOH OH- CH3COO-
La sal producida genera una disolución básica
CH3COOH + NH3 CH3COO NH4
Ejemplos: NH4CH3COO, NH4CO3
4.- Sal de ácido débil y base débil
CH3COONH4 + H2O NH4+ +
CH3COO-
NH4+ hidroliza
CH3COO- hidroliza
El pH de la disolución va depender de la Ka y Kb
Titulación Punto de equivalenciaMoles de ácidos = moles de base
1.- Titulación de un acido fuerte con una base fuerte
2.- Titulación de un ácido débil con una base fuerte
3.- Titulación de una base débil con un ácido fuerte