Química General IQuímica General IProfesor: Ing. Justo Huayamave N.

CAPITULO 8: CAPITULO 8:

ÁCIDOS Y BASESÁCIDOS Y BASES

ÁCIDOS Y BASESÁCIDOS Y BASES

Contenido Concepto de ácidos y bases de Arrhenius Concepto de Brönsted-Lowry de ácidos y

bases. Conceptos de Lewis de ácidos y bases. Fuerza relativa de los ácidos.

ÁCIDOS Y BASESÁCIDOS Y BASES

Muchos cambios químicos y reacciones bioquímicas involucran reacciones de ácidos y bases

METALES FRENTE A ÁCIDOS

ALGUNAS PROPIEDADES DE ALGUNAS PROPIEDADES DE ÁCIDOS Y BASESÁCIDOS Y BASES

Ácidos Bases •Tiene sabor agrio.•Producen sensación punzante en la piel.•Disuelven ciertos metales.•Disuelven minerales de carbonato liberando CO2(g).•Neutralizan bases.•Cambian el color azul del tornasol en rojo

•Tienen sabor amargo.•Producen una sensación jabonosa al tacto.•Neutralizan bases•Cambian el color rojo del tornasol en azul. 

 

ÁCIDOS BASES

CARACTERÍSTICAS EJEMPLOS CARACTERÍSTICAS EJEMPLOS

Tienen sabor agrio Tomates Tienen sabor amargo Amoníaco

Cambian el color de los indicadores

Frutos cítricos

Cambian el color de los indicadores

Disolución de bicarbonato de sodio

Reaccionan con algunos metales desprendiendo hidrógeno

Bebidas carbónicas

Poseen tacto grasiento Jabón

Las propiedades de los ácidos desaparecen al reaccionar con las bases

Café negro Las propiedades básicas desaparecen al reaccionar con los ácidos

Detergentes

En disolución acuosa dejan pasar la corriente eléctrica

Aspirina En disolución acuosa dejan pasar la corriente eléctrica

Lejía

  

ALGUNAS PROPIEDADES DE ALGUNAS PROPIEDADES DE ÁCIDOS Y BASESÁCIDOS Y BASES

TEORÍA DE ARRHENIUSTEORÍA DE ARRHENIUS

Cuando se disuelve un electrolito en agua, se disocia. Un electrolito fuerte se disocia completamente mientras que uno débil lo hace parcialmente.

TEORÍA DE ARRHENIUSTEORÍA DE ARRHENIUSÁcido: sustancia que al disociarse produce iones hidrógeno, (H+)

Base sustancia que al disociarse produce iones hidroxilo, (OH-)

Neutralización: Neutralización: ecuación ácido-baseecuación ácido-base

Moléculas:

)()( )()( 2 lOHac NaClacNaOHacHCl (ácido) (base) (sal) (agua)

Iónica: OHCl NaOHNaClH 2

Iónica neta: )( )()( 2 lO HacOHacH

TEORIA DE BRONSTED-LOWRY TEORIA DE BRONSTED-LOWRY (1923)(1923)

Ciertas reacciones que sucede en sistemas no acuosos tienen características similares a los procesos ácidos–bases en soluciones acuosas.

Ácido: sustancia donadora de protones

Base sustancia aceptador de protones

ÁCIDOS Y BASES BRONSTED-ÁCIDOS Y BASES BRONSTED-LOWRYLOWRY

Las definiciones de ácidos y bases de Bronsted se pueden extender en el concepto de par conjugado ácido-base.La base conjugada de un ácido Bronsted es la especie resultante cuando un ácido pierde un protón.Un ácido conjugado es el producto de la adición de un protón a una base Bronsted.

ÁCIDOS Y BASES BRONSTED-ÁCIDOS Y BASES BRONSTED-LOWRYLOWRY

Todo ácido Bronsted tiene una base conjugada y toda base Bronsted tiene un ácido conjugado.

OHCOOCHOHCOOHCH ac 332)(3 ácido 1 base 2 base 1 ácido 2

base 1 ‘acido 2 ‘acido 1 base 2

OH NHOHNH 423

ÁCIDOS DÉBILES

CONSTANTES DE IONIZACIÓN A 25º c

Acético 1.8X10-5

Benzoico 6.3X10-5

Cloroso 1.1X10-5

Ciánico 3.5X10-5

Fórmico 1.8X10-4

Hidrazoico 1.9X10-5

Cianhídrico 4.0X10-10

Fluorhídrico 7.2X10-4

Hipobromoso 2.5X10-9

Hipocloroso 3.5X10-8

Nitroso 4.5X10-4

232232 OHC HOHHC

257257 OHC HOHHC 22 ClO HHClO

CNO HHCNO 22 CHO HHCHO

N HNH 3 3

CN HHCN F HHF

BrO HHBrO ClOHHClO 22 NOHHNO

BASES DÉBILES

CONSTANTES DE IONIZACIÓN A 25º c

Amoniaco 1.8X10-5

Anilina 4.2X10-10

Dimetilamina 7.4X10-4

Hidracina 5.5X10-7

Metilamina 5.0X10-4

Piridina 1.5X10-9

Trimetilamina 7.4X10-3

OH NHOHNH 423

OHNHHCOHNHHC 3562256

OHNHCHOHNHCH 223223 )( )(

OHHNOHHN 52242

OHNHCHOHNHCH 33223

OHNHHCOHNHC 55255

OHNHCHOHNCH 33233 )( )(

  [H+] pH Ejemplo

Ácidos

1 X 100 0 HCl

1 x 10-1 1 Äcido estomacal 

1 x 10-2 2 Jugo de limón

1 x 10-3 3 Vinagre

1 x 10-4 4 Soda

1 x 10-5 5 Agua de lluvia

1 x 10-6 6 Leche

Neutral 1 x 10-7 7 Agua pura 

Bases

1 x 10-8 8 Claras de huevo

1 x 10-9 9 Levadura

1 x 10-10 10 antiácidos 

1 x 10-11 11 Amoníaco

1 x 10-12 12 Caliza Mineral - Ca(OH)2

1 x 10-13 13 Alcalis

1 x 10-14 14 NaOH

Relación entre Ka y KbRelación entre Ka y KbHIDRÓLISISHIDRÓLISIS

No solo los ácidos y bases pueden cambiar el pH en las soluciones, ciertas sales que contienen base conjugada fuerte, o un ácido conjugado fuerte, también cambian el pH de las soluciones.

HIDRÓLISISHIDRÓLISIS

Si se agrega NaCH3COO al agua, esta se ioniza:

COOCH NaCOONaCH 33 Luego la base conjugada CH3COO-

reaccionará con el agua:

)()(3)(2)(3 acaclac OHCOO HCHOHCOOCH

HIDRÓLISISHIDRÓLISIS

][

]][[

3

3

COOCH

OHCOOHCHKb

Si el numerador y denominador lo multiplicamos por [H+]

][*][

][*]][[

3

3

HCOOCH

HOHCOOHCHKb

* ; KwKKaKa

KwK bb

EJEMPLO HIDRÓLISISEJEMPLO HIDRÓLISIS

El ácido sórbico (HC6H7O2) es un ácido monoprótico débil con Ka=1.7x10-5. Su sal (carbonato de potasio) se agrega al queso para inhibir la formación de mohos ¿Cuál es el pH de una solución que contiene 11.25g de sorbato de potasio en 1.78L de disolución?

EJEMPLO HIDRÓLISIS, SoluciónEJEMPLO HIDRÓLISIS, Solución

La sal se hidroliza 276276 OHC KOHKC

OHOH HCOHOHC 2762276 0.0428 X X

][

]][[

276

276

OHC

OHOHHCKb

MM 0428.075.1

01.15/25.11

105

14

1067.4107.1

101 *

xx

xKKwKKa bb

610 1026.5)0428.0(1067.4][ xxXOH

27.51026.5log 6 xpOH 72.8pH