Propiedades de ácidos y bases
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PRPOPIEDADES DE LOS ÁCIDOS Y LAS BASES
COLEGIO JORGE MANTILLA ORTEGAPROFESOR: Lic. Vicente Sarango
Año: 2014Quito- Ecuador
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Arrhenius
Svante AugustArrhenius (1859-1927) fue un químico suizo que estudiaba en la
escuela para graduados. Nació cerca de Uppsala,
estudió en la Universidad de
Uppsala y se doctoró el año 1884
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Diferencias entre ácidos y bases, según Arrhenius
ACIDOS BASES
Tienen un sabor agrio si se diluyen los suficiente para poderse probar.
Tienen un sabor amargo.
Producen iones hidrógeno (H+) en solución acuosa
Producen iones hidroxilo (OH) en solución acuosa.
Hacen que el papel tornasol cambie de azul a rojo.
Hacen que el papel tornasol cambie de rojo a azul.
Reaccionan con los metales activos como el magnesio, zinc y hierro produciendo hidrógeno gaseoso, H2 (g).
Reaccionan con lo ácidos formando agua y sales.
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Ácidos según Arrhenius
HCl(ac) H+ Cl-+
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Bases según Arrhenius
NaOH(ac) Na+ (OH)-+
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Neutralización entre bases y sales
• Cuando una base una sal se juntan forman una sal y agua, esta reacción se conoce como neutralización.
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Neutralización entre bases y ácidos
HCl NaCl H2O++ NaOH
Ácidos(ácido clorhídrico)
Bases(hidróxido de
sodio)
Sal(cloruro de
sodio)
Agua
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Neutralización entre bases y sales
• En la actualidad se sabe que los iones de hidrógeno no existen de forma simple cuando están en una solución acuosa. Cuando un átomo de hidrógeno pierde su único electrón queda el núcleo con su único protón, el cual es demasiado reactivo para existir como un ion estable por lo que se forman protones hidratados como H3 O(+)
los que se conoce como iones hidronio
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ION HIDRONIO
OH
H
H
:
+
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Diferencias entre ácidos y bases, según Bronsted y Lowry
ACIDOS BASES
Un ácido es una sustancia donadora de protones
Es una sustancia receptora de protones
En función de esta definición el agua es un compuesto que puede actuar como ácido o como base por lo que el agua es una
sustancia anfiprótica las Sustancias anfipróticas son aquellas que, dependiendo de su
entorno de reacción pueden actuar como ácido o como base. El
ejemplo mas clásico es el ion carbonato (HCO3-)
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Ácidos y bases según Bronsted y Lowry
HCl(ac) (H3O)+ Cl- (ac)(ac)++ H2O (l)
ÁcidoDona protones Bases
Recibe protones
+ +
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Según Bronsted y Lowry
• Se incluyen otras especies que tienen la capacidad de donar o aceptar un protón.
NH3 (ac) (NH4)+ OH- (ac)(ac)++ H2O (l)
Baserecibe protones Ácido
dona protones
+ +
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Ácidos y bases: Bronsted y Lowry
Las definiciones de ácidos y bases según Bronsted y Lowry se basan en una reacción en donde la sustancia que dona un protón es un ácido y aquella que recibe es una base.
Esto da origen a que un ácido genere una base, la cual es un ácido sin su protón, y de la misma manera una base al recibir un protón genere una sustancia que tendrá la capacidad de donar un protón actuando como ácido. Estas parejas se denominan pares conjugados acido-bases.
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HCl(ac) (H3O)+ Cl- (ac)(ac)++ H2O (l)
ÁcidoDona protones
BasesRecibe protones
+ +
Ácido puededonar protones
BasesRecibe protones
Par ácido base conjugado
Par ácido base conjugado
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Ácidos y bases: Bronsted y Lowry
Desde el punto de vista de la Física, los ácidos al donar protones se quedan con iones negativos y las bases al recibir protones se quedan con iones positivos.
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Ácidos y bases según Lewis
ACIDOS BASES
Un ácido es una sustancia capaz de aceptar y compartir un par de electrones
Es una sustancia capaz de donar y compartir electrones
En el ejemplo puedes observar como el amoniaco (NH3) que actúa como base dona el par de electrones solitarios del nitrógeno al trifluoruro de de boro (BF3) el cual al aceptar el par de electrones actúa como ácido
B
Ácido
+
H
H
H
Base
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TIPOS DE ÁCIDOS
1.- Dependiendo del número de iones de hidronio (H3O)+ que un ácido puede donar, los ácidos pueden ser:
Monopróticos
Dipróticos
Polipróticos
2.- Dependiendo de su capacidad de ionización:
Fuertes
Débiles
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Ejemplos de ácidos
MONOPRÓTICOS DIPRÓTICOS POLIPRÓTICOS
Tienen un átomo de H en su estructura molecular
Tienen dos átomos de H en su estructura molecular
Tienen tres o más átomos de H en su estructura molecular
Ácido clorhídrico HClÁcido nítrico HNO3
Ácido sulfúrico H2SO4
Ácido Carbónico H2CO3
Ácido fosfórico H3PO4
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Ácidos: fuertes y débiles
La capacidad de ionizarse tanto ácidos como bases, determina si son fuertes o débiles
Ácidos fuertes: se ionizan totalmente en agua, es decir donan todos sus protones.
Ácidos Débiles: se ionizan parcialmente o en una proporción baja. Este proceso da origen a una reacción de equilibrio, que se reconoce por la presencia de una doble flecha. En la ecuación química de formación.
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Ejemplos de ácidos fuertes
HCl(ac) H+ Cl-+
El ácido clorhídrico es un ácido fuerte, cuando se encuentra disuelto en agua se ioniza totalmente obteniendo iones hidronio y iones cloruro
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Ejemplos de ácidos débiles
CH3COOH (ac) H+ (CH3COO)-+
El ácido etanoico es un ácido débil, cuando está disuelto en agua produce pocos iones hidronio y iones acetatos. Es una reacción que se encuentra en equilibrio, sin embargo hay una mayor proporción de ácido etanoico, lo cual indica la flecha
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Ejemplos de ácidos fuertes
Acido clorhídrico HCl
Ácido Bromhidríco HBr
Ácido yodhídrico HI
Ácido sulfúrico H2SO4
Ácido nítrico HNO3
Ácido perclórico HClO4
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Bases: fuertes y débiles
La capacidad de ionizarse tanto ácidos como bases, determina si son fuertes o débiles
Bases fuertes: se ionizan casi totalmente en agua, es decir producen iones hidroxilo (OH)-.
Ácidos Débiles: se ionizan parcialmente en agua
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Bases: fuertes
Todas los hidróxidos que se forman con los metales del grupo 1 (familia 1. A) y los hidróxidos del Ca, Sr y Ba son fuertes. Como podrás observar en el gráfico.
NaOH (ac) Na+ (ac) (OH)- (ac)+
Ion sodio
El hidróxido de sodio es una base fuerte, que cuando está disuelta en agua forma iones
de sodio y iones hidroxilo
Base
Ion hidroxilo
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Bases: Débiles
El hidróxido de magnesio es una base débil, es poco soluble en agua y se usa como principio activo de los medicamentos antiácidos conocidos como leche magnesia. Debido a su escasa ionización es muy seguro ingerirlo.
Mg(OH)2 (ac) Mg++ (ac) 2(OH)- (ac)+
Ion magnesio
Base
Dos ioneshidroxilo
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Bases: Débiles
El amoniaco acuoso NH3 (ac) es una base débil se ioniza solo el 1 % y tiene un olor muy característico.
NH3 (NH4)+ (OH)-+
Ion amonio
Base
ion hidroxilo
+ H2O
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Reacciones de los ácidos
Los ácidos presentan algunas reacciones características siguientes:
1.- Reacciones con metales que se encuentran sobre el hidrógeno en la serie reactiva.
2.- Reacciones con carbonatos y bicarbonatos
3.- Reacción con los óxidos metálicos
4.- Reacciones con los sulfuros metálicos
5.- Reacciones con las bases
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1.- Reacciones con metales que se encuentran sobre el hidrógeno en la serie reactiva.
Zn(s) H2 (g) ZnCl2 (ac) +
Hidrógeno gaseoso
Metal activo
Sal
+ 2HCl (ac)
Los ácidos reaccionan con metales activos, es decir con los metales situados por encima del hidrógeno en la serie de actividad de los metales (ver tabla).la reacción produce hidrógeno gaseoso y una sal constituida por el catión metal y el anión del ácido.
Ácido
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1.- Reacciones con metales que se encuentran sobre el hidrógeno en la serie reactiva.
Este tipo de reacciones son muy utilizadas en procesos de obtención y tratamiento de metales. Así como, en la producción de aleaciones para evitar reacciones de corrosión.
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2.- Reacciones con carbonatos y bicarbonatos.
CaCO
3CO2 (g) CaCl2 (ac) +
Dióxido de carbono
Carbonato
Sal
+2HCl (ac)
Los ácidos en soluciones acuosas reaccionan con los carbonatos y bicarbonatos desprendiendo CO2 gaseoso, formando una sal y agua.
Ácido
+ H2O
Agua
Carbonatos
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3.- Reacciones con carbonatos y bicarbonatos.
NaHCO3 CO2 (g) NaCl2 (ac) +
Dióxido de carbono
Bicarbonato
Sal
+ HCl (ac)
Los ácidos en soluciones acuosas reaccionan con los carbonatos y bicarbonatos desprendiendo CO2 gaseoso, formando una sal y agua.
Ácido
+ H2O
AguaBicarbonatos
![Page 32: Propiedades de ácidos y bases](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042505/559988501a28abb2628b478a/html5/thumbnails/32.jpg)
4.- Reacciones con óxidos metálicos
2HCl (ac) CaCl2 (ac) +
Ácido
Sal
+ CaO (S)
Los ácidos en soluciones acuosas reaccionan con los óxidos metálicos formando una sal y agua.
Óxido
H2O
Agua
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5.- Reacciones de lo ácidos con los sulfuros metálicos
H2SO4 (ac) H2S (g) +
Ácido
Sulfuro de hidrógeno
+ FeS
Los ácidos en soluciones acuosas reaccionan con los sulfuros metálicos produciendo sulfuro de hidrógeno gaseoso una sal.
Sulfuro
FeSO4
Sal
![Page 34: Propiedades de ácidos y bases](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042505/559988501a28abb2628b478a/html5/thumbnails/34.jpg)
5.- Reacciones de lo ácidos con los sulfuros metálicos
El sulfuro metálico es un gas de olor a huevo podrido, se encuentra de forma natural en el petróleo, los gases provenientes de los volcanes y en las aguas termales. También se produce por la descomposición anaeróbica de restos orgánicos, por lo que comúnmente se llaman gases de alcantarilla
![Page 35: Propiedades de ácidos y bases](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042505/559988501a28abb2628b478a/html5/thumbnails/35.jpg)
Reacciones de las bases
Las bases presentan algunas reacciones características: 1.- Reacciones de bases fuertes con metales anfóteros.2.- Reacciones de las bases con sales de los metales de transición3.- Reacción de obtención de amoniaco a partir de sales de amonio4.- Reacciones hidróxidos anfóteros con ácidos y bases
![Page 36: Propiedades de ácidos y bases](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042505/559988501a28abb2628b478a/html5/thumbnails/36.jpg)
1.- Reacciones de bases fuertes con metales anfóteros
2Al (s) 2NaAl(OH)4 (ac)
Metal anfótero
Hidróxido
+ 2NaOH (S)
Los metales anfóteros reaccionan con las bases fuertes y forman hidrógeno gaseoso.
Bases fuertes
+ 3H2 (g)
Hidrógeno gaseoso
+ 6H2O
![Page 37: Propiedades de ácidos y bases](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042505/559988501a28abb2628b478a/html5/thumbnails/37.jpg)
2.- Reacciones de las bases con sales de los metales de transición
3Ca(OH)2 2Cr(OH)3 (s)
Base
Hidróxido insoluble del metal de transición
+ 2CrCl3
Cuando las bases reaccionan con sales de metales de transición que se solubilizan en agua, generan como producto hidróxidos insolubles del metal de transición y una sal soluble
Sal soluble del metal de transición
+ 3CaCl2 (ac)
Sal soluble
![Page 38: Propiedades de ácidos y bases](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042505/559988501a28abb2628b478a/html5/thumbnails/38.jpg)
3.- Reacción de obtención de amoniaco a partir de sales de amonio
NH4Cl (s) NaCl (s)
Sal de amonio
Sal
+ NaOH (ac)
Cuando los hidróxidos alcalinos se combinan con sales de amonio, se desprende amoniaco en forma de gas , el cual es muy soluble en agua.
Hidróxido alcalino
NH3 (g)/(AC)
Amoniaco gaseoso
+ H2O (l) +
![Page 39: Propiedades de ácidos y bases](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042505/559988501a28abb2628b478a/html5/thumbnails/39.jpg)
AUTOEVALUACIÓN
![Page 40: Propiedades de ácidos y bases](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042505/559988501a28abb2628b478a/html5/thumbnails/40.jpg)
1. Con base a las definiciones de Arrhenius explica: el compuesto siguiente HNO3 libera iones de H+, en solución, entonces es:
a) Es una sal
b) Es un ácido
c) Es una base
![Page 41: Propiedades de ácidos y bases](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042505/559988501a28abb2628b478a/html5/thumbnails/41.jpg)
2. Con base a las definiciones de Arrhenius explica: el compuesto siguiente Ba(OH)2 libera iones hidroxilo (OH)-, en solución, entonces es:
a) Es una sal
b) Es un ácido
c) Es una base
d) Ninguna
![Page 42: Propiedades de ácidos y bases](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042505/559988501a28abb2628b478a/html5/thumbnails/42.jpg)
3. Con base a las definiciones de Arrhenius explica: el compuesto siguiente CaCl2 se forma durante la neutralización del ácido clorhídrico HCl con el hidróxido de calcio Ca(OH)2 entonces es:
a) Es un ácido
b) Es una sal
c) Es una base
d) Ninguna
![Page 43: Propiedades de ácidos y bases](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042505/559988501a28abb2628b478a/html5/thumbnails/43.jpg)
4. El propano C3H8 tiene átomos de hidrógeno unidos al carbono con enlaces covalentes, entonces es:
a) Es un ácido
b) Es una sal
c) Es una base
d) Ninguna
![Page 44: Propiedades de ácidos y bases](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042505/559988501a28abb2628b478a/html5/thumbnails/44.jpg)
5. Indica la fórmula y clasifica como ácido fuerte o débil y como ácido orgánico o inorgánico.
COMPUESTO FÓRMULA FUERZA RELATIVA DEL ÁCIDO
ORGÁNICO O INORGÁNICO
ÁCIDO ACÉTICO
ÁCIDO BÓRICO
ÁCIDO NÍTRICO
CH3COOH
H3BO3
HNO3
DÉBIL
DÉBIL
FUERTE
INORGÁNICO
INORGÁNICO
ORGÁNICO
![Page 45: Propiedades de ácidos y bases](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042505/559988501a28abb2628b478a/html5/thumbnails/45.jpg)
6. Por qué se puede ingerir Mg(OH)2 saturado (una suspensión de Mg(OH)2 en agua como antiácido llamado leche magnesia, que tiene una concentración pequeña de iones (OH)- )
a) El hidróxido de Mg(OH)2 es muy soluble en agua
b) El hidróxido de Mg(OH)2 es poco soluble en agua
c) Es una sal
d) Ninguna
![Page 46: Propiedades de ácidos y bases](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042505/559988501a28abb2628b478a/html5/thumbnails/46.jpg)
7. Por qué el NaOH nunca se emplea como antiácido?, esta sustancia provoca grandes quemaduras y daños a los tejidos, (sus soluciones tienen concentraciones grandes de iones (OH)- )
a) El hidróxido de Mg(OH)2 es muy soluble en agua
b) El hidróxido de Mg(OH)2 es poco soluble en agua
c) Es una sal
d) Ninguna
![Page 47: Propiedades de ácidos y bases](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042505/559988501a28abb2628b478a/html5/thumbnails/47.jpg)
8. En reacciones de los ácidos escribe una ecuación química balanceada de: hidrógeno carbonato de sodio con ácido acético CH3COOH (del vinagre)
NaHCO3 CH3COOH (ac) NaCH3COO (ac) H2O CO2+ + +
![Page 48: Propiedades de ácidos y bases](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042505/559988501a28abb2628b478a/html5/thumbnails/48.jpg)
9. Por qué algunas sustancias como el hidróxido de zinc y aluminio se llaman anfóteras? Porque:
a) Reaccionan solo como ácidos
b) Reaccionan solo como bases
c) Reaccionan como bases y ácidos
d) Reaccionan como bases y sales
![Page 49: Propiedades de ácidos y bases](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042505/559988501a28abb2628b478a/html5/thumbnails/49.jpg)
10. Pares conjugados ácido-baseCon respecto a cada ácido o base, indica la base o ácido conjugado que se solicita.El agua actúa como ácido. ¿Cuál es su base conjugada? Si pierde un protón.
a) La base conjugada es H+
b) La base conjugada es (OH)-
c) No tiene base conjugada.
![Page 50: Propiedades de ácidos y bases](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042505/559988501a28abb2628b478a/html5/thumbnails/50.jpg)
11. Pares conjugados ácido-baseCon respecto a cada ácido o base, indica la base o ácido conjugado que se solicita.El agua actúa como base. ¿Cuál es su ácido conjugado? Si acepta un protón.
a) El ácido conjugado es H+
b) El ácido conjugado es H+
c) El ácido conjugado es (H3O)+
d) No tiene ácidos conjugados
![Page 51: Propiedades de ácidos y bases](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042505/559988501a28abb2628b478a/html5/thumbnails/51.jpg)
12. Pares conjugados ácido-baseCon respecto a cada ácido o base, indica la base o ácido conjugado que se solicita.El (HCO3)- actúa como ácido. ¿Cuál es su base conjugada? Si dona un protón.
a) La base conjugada es (CO3)2-
b) La base conjugada es (CO2)2-
c) La base conjugada es (CO3)-
d) No tiene bases conjugadas
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13. Pares conjugados ácido-baseCon respecto a cada ácido o base, indica la base o ácido conjugado que se solicita.El (HCO3)- actúa como base. ¿Cuál es su ácido conjugado? Si recibe un protón.
a) El ácido conjugado es (CO4)-
b) El ácido conjugado es H2 CO3
c) El ácido conjugado es (CO3)-
d) No tiene bases conjugadas
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14. Pares conjugados ácido-baseCon respecto a cada ácido o base, indica la base o ácido conjugado que se solicita.El (HCO3)- y el H2O. ¿Cómo se comportan? Si recibe y pierden a la vez un protones?.
a) Son anfipróticos
b) Son solo bases conjugadas
c) Son solo ácidos conjugados
d) No tiene bases conjugadas
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15. Qué teoría se acerca cuando una ácido recibe un par de electrones y las bases donan par de electrones?. La teoría es de:
a) Teoría de Arrhenius
b) Teoría de Lewis
c) Teoría de Bronsted y Lowry
d) Ninguna.
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16. Qué teoría se acerca cuando un ácido produce iones de hidrógeno H+ y las bases producen iones hidroxilo (OH)- ?. La teoría es de:
a) Teoría de Arrhenius
b) Teoría de Lewis
c) Teoría de Bronsted y Lowry
d) Ninguna.
![Page 56: Propiedades de ácidos y bases](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042505/559988501a28abb2628b478a/html5/thumbnails/56.jpg)
17. Qué teoría se acerca cuando un ácido dona protones ion hidrógeno H+ y las bases recepta protones iones ion hidrógeno H+ ?. La teoría es de:
a) Teoría de Arrhenius
b) Teoría de Lewis
c) Teoría de Bronsted y Lowry
d) Ninguna.
![Page 57: Propiedades de ácidos y bases](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042505/559988501a28abb2628b478a/html5/thumbnails/57.jpg)
BIBLIOGRAFÍA
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• http://html.rincondelvago.com/acidos-y-bases_teorias-de-arrhenius-lowry-y-lewis.html
• www.profesorenlinea.com• www.monografías.com• www.wikimedia.com
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