semana 12 Ácidos y bases · 2 h 3 o 2-2. calcule el ph y % de ionización de una solución de...
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Semana 12 Ácidos y Bases
Ing. Q. Rosangela Juárez
Teoría de ArrheniusACIDO: Es una sustancia que produce iones de hidrógeno (H+) cuando se disuelve
en agua. El ión hidrogeno (H+) es un protón que en solución acuosa se hidrata y se convierte en ión hidronio (H3O+) .
H+ + H2O → H3O+
Ejemplo : HCl , HNO3
HCl (g) + H2O (l)→ H+(ac) + Cl -
(ac)
HNO3 + H2O(l) → H+(ac) + NO3
-(ac)
BASE: Compuestos iónicos que se disocian en un ion metálico y en iones hidróxido (OH-) cuando se disuelve en agua.
Ejemplo : NaOH, KOH, Ba(OH)2
NaOH + H2O → Na+ + OH-
KOH + H2O → K+ + OH-
Ba(OH)2 + H2O → Ba+2 + 2 OH-
Teoría de Bronsted- Lowry
ACIDO:
Sustancia que dona un protón , (ion H+) a otra sustancia.
HCl + H2O → H3O+ + Cl-
ACIDO BASE
BASE:
Sustancia que acepta un protón (H+) de otra sustancia.
H2O + NH3→ OH – + NH4+
ACIDO BASE
Pares Ácido-Base Conjugados
Teoría de LewisACIDO
Sustancia que puede aceptar un par de electrones.
Para poder aceptar un par de electrones debe tener un orbital vacío de baja energía oun enlace polar con el hidrógeno para poder donar el H+ (el cual tiene un orbital 1svacío). Por tanto, la definición de Lewis de acidez incluye además del H+ varioscationes metálicos como el Mg+2 .
BASE
Sustancia que puede ceder un par de electrones.
Una base de Lewis es un compuesto con un par de electrones no enlazado quepuede utilizarse para enlazar un ácido de Lewis. La mayor parte de los compuestosorgánicos que contienen oxígeno o nitrógeno pueden actuar como bases de Lewisporque tienen pares de electrones no enlazados
Electrolitos Fuertes, Débiles y no electrolitosElectrolitos Fuertes Electrolitos Débiles No Electrolitos
• Se disocia al 100%• Es un buen conductor de
electricidad• La reacción de ionización
es irreversible
KOH K+ + OH-
HClH+ + Cl-
• Se disocia en un pequeñoporcentaje.
• Conduce poca electricidad
• Su Reacción de ionización es reversible
• Sustancias que en estado liquido o acuoso no conducen la electricidad
Agua, Azúcar, gasolina
Ionización del Agua
• El agua es anfótera, esto quiere decir que puede actuar como un acido o como una base. Su reacción de ionización seria: H2O + H2O ⇄ H3O+ + OH-
• En donde :
H3O+ es el ion hidronio y se puede expresar también como H+
OH- es el ion hidroxilo
Constante de ionización del Agua “Kw”
• Hay experimentos que han determinado que la concentración en el agua a 25°C es:
• Por lo tanto si H2O + H2O ⇄ H3O+ + OH- la Kw se determina:
Kw = [H+] [OH-]
Kw = [1.0 x 10 -7 ] [1x10 - 7]
Kw = 1.0 x10 -14
•
Constante de ionización para un Acido débil(Ka) y una Base débil (Kb)
Ka Kb
Se ionizan parcialmente en agua Tienen una ionización reversible Poseen una constante de ionización (Ka).
HC2H3O2 ⇄ H+ + C2H3O2-
Ka= [H+] [C2H3O2-]
[HC2H3O2]
Se ionizan parcialmente en agua Tienen una ionización reversible Poseen una constante de ionización (Kb).
NH4OH ⇄ NH4+ + OH-
Kb = [ NH4+] [OH-]
[NH4OH]
Que es el pH• El pH es la concentración de iones hidrogeno en una solución. [H+]
Para calcular el pH se utiliza la siguiente formula:
pH = -log [H+]
Como se determina la escala de pH
• Es una solución Neutra si tiene un pH de 7
• Es una solución Acida si tiene un pH menor a 7
• Es una solución Alcalina o básica si tiene un pH mayor a 7
Que es el pOH
• El pOH es la concentración de iones hidroxilo en una solución. [OH-]
Para calcular el pOH se utiliza la siguiente formula:
pOH = -log [OH-] o también puede sacarlo pOH = 14 - pH
• Si en el problema le dan pH o pOH y le piden sacar ahora la concentración de iones hidrogeno [H+] o iones hidroxilo [OH-] se utilizan las siguientes formulas
[H+] = shift log -pH
[OH-] = shift log -pH
Ejercicios
Calcular el pH de cada una de las siguientes soluciones:
1) [H+] = 3.5 x 10 -5 4) pOH = 4.2
2) NaOH 0.020 M 5) HCl 0.15 M
3) [OH-] = 2.0 x10 -8 6) KOH 0.35 M
Calcule la [H+] en las soluciones con :
7) pH= 5.5 8) pOH = 4 9) pH= 1.8
Porcentaje de Ionización (% i)
• Ácidos :
• Bases
Ejercicios
1. Para una solución de ácido acético (HC2H3O2) 0.10 M calcular : El % deionización del ácido acético si la constante de ionización (Ka) del ácido es1.8x10-5 .
HC2H3O2 ⇄ H+ + C2H3O2-
2. Calcule el pH y % de ionización de una solución de anilina 0.05 M, Kb = 4.5x10-10.
C6H5NH2 ⇄ C6H5NH3+ + OH-