6 Ácidos y bases pka pkb (1)

7/13/2019 6 cidos y Bases Pka Pkb (1)

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CIDOS Y BASES


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CIDOS Y BASES

Las ideas sobre los cidos y bases, (lcalis)empezaron en la antigedad.

CIDOcidus

LC LI(BASE)al-qali


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CIDOS

Desde el punto de vista prctico podemosidentificar los CIDOSpor: Su sabor agrio.

Su capacidad de reaccionar con muchosmetales.

Su capacidad de reaccionar con los carbonatos.

Su efecto sobre los colores de las sustancias

llamadas indicadores cido-base.


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INDICADORES:

Anaranjado de metilo 3,1---4,4 rojo a naranja

Rojo de metilo 4,4---6,2 rojo a amarillo

Fenolftalena 8,0---10,0 incoloro a rojo


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B SESDesde el punto de vista prctico podemosidentificar las BASES por:

Su sabor amargo.

Son resbaladizos al tacto.

Su efecto sobre los colores de las sustanciasllamadas indicadores cido-base.


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CIDOS Y BASES

Durante mucho tiempo los qumicos hanclasificado a las sustancias en cidos y Bases.

An to ine Lavois ier pens que el elementocomn a todos los cidos era el oxgeno.

Oxgeno = formador de cido.

1810 Humphry Davy demostr que el elementocomn a todos los cidos es el hidrgeno.


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CIDOS Y BASES

1880 - Svante Arrheniu s enuncia la primeradefinicin de cido y base.

CIDO: sustancia que en disolucin da lugar a

iones hidrgeno (H+).

BASE: sustancia que en disolucin acuosa se

ioniza dando lugar a iones hidrxilo (OH-).

El amonaco (NH3) carece de grupo OH- pero

posee caractersticas bsicas.


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El ion H+que se produce en la disociacin delcido se encuentra generalmente hidratado.

Se escribe tambin como H3O+

La definicin de Arrhernius slo es vlida cuando

se utiliza el agua como disolvente.

H+ + H2O H3O+


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CIDOS Y BASES

1923 - Johannes Brnsted y Thomas Lowry.

CIDO: toda sustancia que puede donar H+(1PROTN).

BASE: Sustancia que puede aceptar H+

(protn).


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Autoionizacin del agua


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Constante de ionizacin de algunos cidos y bases dbiles


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Constantes de ionizacin de algunos cidos poliprticos


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REACCIN CIDO - BASE

HA + H2O H3O+ + A-

cido Base cido conjugado Base conjugada

HA H++ A-

CH3COOHCH3COO- + H+

NH4+NH3+ H+


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CIDOS Y BASES

Segn Gilbert Lewis

CIDO: es una sustancia que puede aceptarun par de electrones.

BASE: es aquella sustancia que puede donar

un par de electrones.


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CIDOS Y BASES

Un cido dbil es aqul cido que no esttotalmente disociado en una disolucin acuosa.

Aporta iones H + al medio, pero tambin escapaz de aceptarlos.


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EQUILIBRIO CIDO - BASE

Las concentraciones en equilibrio de reactivos yproductos se relacionan mediante la constantede acidez (Ka), cuya expresin es:


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Casi todos los cidos orgnicosson dbiles. Pueden considerarse cidos dbiles:

El cido actico, CH3COOH cido orgnicoresponsable de la acidez del vinagre,

El cido ctrico, presente en los limones y otrasfrutas.

El cido brico, H3BO3 que se usa como

antisptico en oftalmologa, El cido carbnico, H2CO3.


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El cido fosfrico, H3PO4en fertilizantes y en la

alimentacin.

El cido hipobromoso(HBrO). El cido sulfhdrico o sulfuro de hidrgeno

(H2S).

Tambin algunas sales, como el fosfato deamonio(NH4)H2PO4).


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CIDOS Y BASES

Una reaccin de neutralizacin es la reaccin en

disolucin acuosa de un cido con una base.

Idea fundamental de la teora de Arrhenius:

Una reaccin de neutralizacin consiste en lacombinacin de iones hidrgeno y ioneshidroxilo para formar agua.


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CIDO DBIL

No est totalmente disociado en disolucinacuosa.

Aporta iones H+

al medio.

Tambin es capaz de aceptar iones hidronio delmedio.


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CIDOS Y BASES

La ionizacin del cido actico no es completa.

Es un electrolito dbil.

CIDO DBIL: los que no estn completamenteionizados en disolucin acuosa.


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CIDOS Y BASES

El NH3 es un electrolito dbil y no reaccionacompletamente con el agua.

BASE DBIL: es aqulla base que no estcompletamente ionizada en disolucin acuosa.


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En Qumica Orgnica se denominan cidosorgnicos a aqullas sustancias que poseen almenos un grupo carboxilo (-COOH).

R-COOH + H2O R-COO- + H3O+

La mayora de los cidos orgnicos, como el

cido actico, son cidos dbiles, ya que no seencuentran totalmente disociados en solucinacuosa.


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Esto significa que al disolver en agua ciertacantidad de cido actico se alcanza unequilibrio estacionario representado por laecuacin:

[H+][A-] / [HA] = Ka


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Ka = constante de ionizacin del cido, la cual

debe medirse experimentalmente, mediante ladeterminacin del pH de soluciones sucesivasdel cido.


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Para entender el comportamiento de los cidos

dbiles resulta til el concepto de pKa.

pKa se define como el logaritmo negativo de laconstante de disociacin Ka del cido:

pKa = - log Ka


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El pKa de un cido es el pH al cual este cido seencuentra semi-ionizado.

El concepto de pKa nos proporciona una medida dela fuerza del cido.


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Cuando el cido actico se disuelve en agua, lareaccin no se lleva a cabo en forma completa.


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FUERZA DE LOS CIDOS

Se denominan cidos fuertes a aqullos cuyasmolculas estn disociadas en su casi totalidad aldisolverse en el agua.

HCl Cl + H +

Por tanto, al no existir prcticamente la reaccin

inversa, en la disolucin slo se hallan los iones.


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Otros cidos, como el ctrico o el actico, sedisocian segn la ecuacin:

CH3COOH CH3COO + H+

Estos cidos no tienen sus molculas del tododisociadas.

En la disolucin coexistirn las molculas de cidoactico (CH3-COOH), con los iones acetato

(CH3-COO-) y los protones (H+).


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La fuerza de los cidos vara con el grado de

disociacinde las molculas en el disolverse.

Los cidos que tienen un grado de disociacinbajo reciben el nombre de cidos dbiles.


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FUERZA DE LAS BASES

Ser llama base fuerte a aquella base que ensolucin, sus molculas se disocian en casi sutotalidad y base dbil a aqulla que en en solucin,

tiene gran parte de sus molculas sin disociar.

Son ejemplos de bases fuertes el hidrxido desodio (NaOH) y de potasio (KOH).


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En cambio, el hidrxido de amonio (NH4OH) es

una base dbil, por lo que la ecuacin dedisociacin se escribe con dos flechas:

NH4OH NH4+

+ OH

Esta base no tiene sus molculas del tododisociadas, por lo que en la disolucin coexistirn

las molculas de hidrxido de amonio con las del ionamonio y el ion hidrxido.


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La fuerza de las bases vara con el grado de

disociacin de las molculas al disolverse.

Las bases que tienen un grado dedisociacin bajo reciben el nombre de bases

dbiles


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Constantes de acidez y de basicidadUn cido dbil en disolucin acuosa se disocia deacuerdo con:

La constante de equilibrio se expresacomo:

K = [A ] [ H3O+]

[ HA] [ H2O]


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En disoluciones acuosas diluidas, la concentracinde agua se puede considerar constante, por lo quese incluye en la constante de equilibrio.

La constante que se obtiene se llama constante de

acidez(Ka).


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Cuando una base en disolucin acuosa

es dbil, se disocia conforme a:

B + H2O BH+ + OH-

La constante de equilibrio es:

K = [ BH

+

] [ OH

-

][ B ] [ H2O ]


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Al igual que en los cidos, en las

disoluciones diluidas la concentracinde agua es prcticamente constante,por lo que se engloba en K.

La constante que se obtiene se llamaconstante de basicidad (Kb).

Un cido es ms fuerte cuanto mayores su Ka y una base es ms fuertecuanto mayor es su Kb.


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Valor de Kapara algunos cidos


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Valor de Kbpara algunas bases

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