Acido- Base Fuerza Relativa 4 Electivo

8/16/2019 Acido- Base Fuerza Relativa 4 Electivo

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Fuerza de ácidos y basesFuerza de ácidos y bases

Ácidos ybases

Fuerza

(grado con queforman iones)

Fuertes: disociación oionización

total

Débiles: disociación oionización parcial

según


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z Los pares ácidobase con!ugados" tienen las siguientes caracter#sticas:

$% &i un ácido es fuerte" su base con!ugada es muy débil% 's#" labase con!ugada del l" el l" es una base débil%

$% *l +,-" es el ácido más fuerte que puede e.istir en disoluciónacuosa% Los ácidos más fuertes que el +,- reaccionan con elagua para producir +,- y sus bases congu!adascorrespondientes% *!emplo: el l" que es un ácido más fuertereacciona completamente con el agua para formar +,- y l%

l - /, +,- l

Los ácidos más débiles que el +,- reaccionan con el agua en unaproporción menor para formar H3O+ y sus bases con!ugadas%

+% *l ión , es la base más fuerte que puede e.istir en disoluciónacuosa% Las bases más fuertes que el ," reaccionan con aguapara producir , y sus ácidos con!ugados% 0or e!emplo" el iónó.ido (,/) es una base más fuerte que el ," por lo quereacciona con el agua como sigue:

−−

→+ OH O H O 22

2


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z Los 7 ácidos fuertes más comunes: HCl, HBr, HI, HNO3, HClO3 yHClO4 y H2SO4.

z n un! soluci"n !cuos! de un ácido fuerte, el ácido esnorm!lmente l! #nic! fuente si$ni%c!ti&! de H'.

Fuerza de los ÁcidosFuerza de los Ácidos

*structuramolecular yfuerza de los

ácidos

(1)

Fuerzadel enlace

0olaridad delenlace

Cu!nto más fuerte se! el enl!ce, será másdif(cil )ue l! mol*cul! H+ se rom! y orlo t!nto, el ácido será más d*-il.

Si el enl!ce es muy ol!r, l! mol*cul! H+,tenderá ! romerse !r! form!r iones H' y+. /or lo t!nto, un! $r!n ol!rid!d esc!r!cter(stic! de un ácido fuerte.


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Ácidos halogenhídricos. (HF, HCl, HBry HI)

z La fuerza del enlace es el factor predominante en la determinación de

la fuerza de ácidos binarios%


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Oxiácidos

z Los oxiácidos contienen hidrógeno, oxígeno y otro elemento que ocupa la

posición central.

z i ! es un elemento, muy electronegati"o, o está en un estado de oxidación alto,atraerá a los electrones, haciendo que el enlace !#O sea más co"alente y el

enlace O#H sea más polar. $omo consecuencia, aumenta la tendencia a donar elhidrógeno como ión H+.

%&emplos de oxiácidos


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Fuerza de los oxiácidos

2 Oxiácidos ue !ienen di"eren!es á!o#os cen!rales ue $er!enecen al #is#ogru$o de la !abla $eri%dica y ue !ienen el #is#o nero de oxidaci%n'

!ument! l! fuer0! ! medid! )ue se increment! l! electrone$!ti&id!ddel átomo centr!l.

Cl y Br tienen el mismo n#mero de o1id!ci"n ', ero el Cl es máselectrone$!ti&o )ue el Br. /or lo )ue l! fuer0! rel!ti&! de estos ácidos es:HClO3 5 HBrO3.

n resumen:


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2 Oxiácidos ue !ienen el #is#o á!o#o cen!ral $ero di"eren!e nero de gru$osunidos a l'

!ument! l! fuer0! ! medid! )ue !ument! el n#mero de o1id!ci"n delátomo centr!l.


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6ercicio de ráctic!.

es$ues!a' H3PO3

*us!i+caci%n' Ambos ácidos tienen el mismo átomo central, el P, solo queunido a diferente número de átomos de oxígeno. En este caso, el ácidoen el que el átomo central (P tiene menor número de oxidaci!n, es elácido más d"bil.

4

82

55

3

31

−−

++

++

O P H 3

6

2

3

3

3

3

1

−−

++

++

O P H


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Hidruros binarios

z *n cualquier periodo" los 3idruros más básicos están a lai#quierda" y los más ácidos a la derec$a. *sta tendencia estárelacionada con el aumento de electronegati4idad conformese a4aza de izquierda a derec3a%

e%.& 'aH reacciona con agua ara roducir OH)

z *n un grupo" 3ay una tendencia al aumento de acidez con eln5mero atómico% *sta tendencia está relacionada con ladisminución de la fuerza de enlace conforme el átomocentral se 3ace más grade%

*!% para el grupo 6'" la acidez 4ar#a de las siguientemanera: /, 7 /& 7 /&e 7 / 8e


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Ácidos carboxílicos.

z &on un grupo de ácidos orgánicos% La estructura de Le9is de estos

ácidos se puede representar as#:rupo

carbo.ilo

zLa fuerza de estos ácidos depende del grupo % por e!emplo:

z La presencia del átomo electronegati4o l en el ácido cloroacéticodesplaza los electrones 3acia el grupo ;" por lo que 3ace al enlace ,más polar% *n consecuencia el ácido tiene mayor tendencia a ionizarsey por lo que es más fuerza%


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-u es el $H-u es el $H

z *l p es una escala matemática en la que se e.presa la

concentración de iones 3idronio (+,-

) (soluciones ácidas) ylo iones 3idró.ido (solucione básicas)


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z 0ara medir p se emplea:


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z l$unos indic!dores son me6ores ! H -!6os, otros, !H moder!do y otros, ! H !lto.


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'(

)uer*a de ácidos.

%n disoluciones acuosas diluidas [H-O] ≈ constante la /uer*a de un ácido H0depende de la constante de equili1rio2

H0 + H-O 0 + H3O+ [ 0 ] · [H3O+] [ 0 ] · [H3O+]

4c 5 666666 ⇒ 4c · [H-O] 5 666666

[

H0]

· [

H-

O]

[

H0]

− +

×× = =3

2

7 8 7 87 8

7 8C a A H O

K H O K HA

constante de⇐ disociación4 acide*


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'9

)uer*a de ácidos cont..

egún el "alor de 4a ha1laremos de ácidos/uertes o d:1iles2

i 4a ; '


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-<

Acidos polipróticos

on aquellos que pueden ceder más de un H+

. >ore&emplo el H-$O3 es diprótico. %xisten pues, tantos equili1rios como H+ disocie2 H-$O3 + H-O H$O3 + H3O+

H$O3 + H-O $O3- + H3O+ [H$O3 ] · [H3O+] [$O3- ] · [H3O+]

4a' 5 66666666 4a- 5 6666666[H-$O3] [H$O3 ]

4a' 5 B,? · '


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-'

%&emplo2 a1iendo que las constantes de acide*del ácido /os/órico son2 4a' 5 C,? x '


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--

Equilibrio 2: H->OB + H-O H>OB- + H3O+ c. in.molEl2


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-3

)uer*a de 1ases.

%n disoluciones acuosas diluidas [H-O] ≈ constante la /uer*a de una 1ase FOHdepende de la constante de equili1rio2

F + H-O FH+ + OH

[FH+] x [OH ] [FH+] x [OH ] 4c 5 666666 ⇒ 4c x [H-O] 5 666666 [F] x [H-O] [F]

+ −×

× = =2

7 8 7 87 8

7 8C b

BH OH K H O K

B ⇐ 4 1asicidad


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-B

)uer*a de ácidos y 1ases p4

0l igual que el pH se denomina p4 a2

p4a5 log 4a G p415 log 41

$uanto mayor es el "alor de 4a o 41mayor es la /uer*a del ácido o de la 1ase.

gualmente, cuanto mayor es el "alor de p4a o p41menor es la /uer*a del ácido o de la 1ase.


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-?

%&emplo2 Ieterminar el pH y el pOH de unadisolución


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-D

Melación entre 4a y 41 con&ugada

%quili1rio de disociación de un ácido2 H0 + H-O 0 + H3O+ Meacción de la 1ase con&ugada con el agua2 0 + H-O H0 + OH [ 0 ] x [H3O+] [H0] x [OH ]

4a 5 666666 G 41 5 666666 [H0] [ 0 ]

[ 0 ] x [H3O+] x [H0] x [OH ] 4a x 41 5 666666666666 5 4N

[H0] x [ 0 ]


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-C

Melación entre 4a y 41 con&ugada cont..

%n la práctica, esta relación 4a x 41 5 4Nsigni/ica que2

i un ácido es /uerte su 1ase con&ugada es

d:1il. i un ácido es d:1il su 1ase con&ugada es

/uerte.

0 la constante del ácido o 1ase con&ugada enla reacción con el agua se le suele llamarconstante de hidrólisis 4h.


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-(

%&emplo2 $alcular la 41 del 4$J si sa1emosque la 4a del H$J "ale B,9 '


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=na solución amortiguadora" bu>er o tampónz 8iene la capacidad de resistir los cambios de p cuando se agregan

peque?as cantidades de ácido o base%

z &e compone de

$) =n ácido débil o una base débil

/) su sal

*!emplos:

amoniaco" @+ (base débil) y una sal de amonio" como @Al

&i se a?ade un ácido" el @+ reacciona con los iones -

&i se a?ade una base el ión @A- de la sal reacciona con el ,

/#or!iguadores /#or!iguadores


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Ácido acético +,, (ácido débil) y la sal acetato de sodio+,,@a%

&i se a?ade una base el ácido del sistema reacciona paraneutralizar el , de la base%

&i se a?ade un ácido" el ión +,, (base con!ugada)

reacciona con los iones -


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=na solución amortiguadora" bu>er o tampónz 8iene la capacidad de resistir los cambios de p cuando se agregan

peque?as cantidades de ácido o base%

z &e compone de

$) =n ácido débil o una base débil

/) su sal

*!emplos:

amoniaco" @+ (base débil) y una sal de amonio" como @Al

&i se a?ade un ácido" el @+ reacciona con los iones -

&i se a?ade una base el ión @A- de la sal reacciona con el ,

0i!ulaciones ácido1base0i!ulaciones ácido1base

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