CIDOS Y BASES

UNIDAD III

CARACTERSTICAS DE CIDOS Y BASES

CIDOS

Son aquellas sustancias que al disolverse en agua, producen especies con sabor agrio como el vinagre.

Manifiestan un color caracterstico en presencia de ciertos indicadores.

Cambian a rojo el papel tornasol azul.

Son corrosivas y producen quemaduras al reaccionar con la piel.

BASES Sustancias que al disolverse en solucin

presentan ciertas propiedades como sabor amargo.

Dan un color caracterstico en presencia de ciertos indicadores.

Cambian a azul el papel tornasol rojo. Son resbaladizas al tacto. Reaccionan con la piel con efectos parecidos a los

cidos.

CARACTERSTICAS DE CIDOS Y BASES

TEORAS CIDO-BASE

ARRHENIUS

Propuso las primeras definiciones sobre cidos y bases, estableciendo como:

cido, a la sustancia que en solucin acuosa, forma iones hidrgeno, H+1

Base, la sustancia que forma iones hidroxilo (OH)-1, en solucin acuosa.

TEORAS CIDO- BASE

BRONSTED Y LOWRY

Establecieron un concepto que incluye tanto a los sistemas hdricos como a aquellos donde el agua est ausente.

cido a todo donador de protones.

Base a todo aceptor de protones.

Teora de Bronsted-Lowry El HCl y HNO3 se consideran cidos de Bronsted-

Lowry porque proporcionan un protn.

La unidad estructural que resulta de que el cido ha proporcionado un protn, se le llama base

conjugada.

HCl H+1 + Cl-1

Protn Base conjugada

HNO3 H+1 + (NO3)

-1

Protn Base conjugada

Para sistemas hdricos se tendr lo siguiente:

HCl + H2O (H3O)+1 + Cl-1

cido cido conjugado Base conjugada

HNO3 + H2O (H3O)+1 + (NO3)

-1

cido cido conjugado Base conjugada

TEORAS CIDO-BASE

LEWIS

cido. Especie qumica que acta como aceptor de un par de electrones en una reaccin para formar un enlace covalente.

Base. Acta como donador de un par de electrones en una reaccin para formar un enlace covalente.

CONSTANTE DE IONIZACIN DEL AGUA El agua es un electrolito dbil, y sin embargo se

ioniza y se disocia para formar iones H+1 y (OH)-1

H2O + H2O (H3O)+1 + (OH)-1

Su constante de equilibrio es: Ke= (H3O)

+1 (OH)-1 H2O

2

La concentracin del agua no disociada puede considerarse constante, de modo que:

(H3O)+1 (OH)-1 = Ke H2O

2

El producto de estas dos constantes genera una nueva

Ke H2O 2= Ki = kw

CONSTANTE DE IONIZACIN DEL AGUA

Ke H2O 2= Ki = kw

Se conoce como constante de disociacin o producto inico del agua y se representa por Ki o Kw, cuyo valor vara con la temperatura, pero que a 25C, es 1x10-14.

Kw= (H3O)+1 (OH)-1 = 1x10-14

(X) (X) = 1x10-14

X2 = 1x10-14

X = 1x10-7 M

CONSTANTE DE IONIZACIN DEL AGUA

En el agua pura, todos los iones (H3O)+1 y (OH)-1

proceden de las molculas de agua ionizadas y disociadas, de modo que por cada x moles/L del in H+1 que se formen, tambin habr (x) moles/ L del in (OH)-1 . Por lo que:

(H3O)

+1 (OH)-1 = 1x10-14 (X) (X) = 1x10-14

X2 = 1x10-14

X = 1x10-7 M

X = 1x10-7 M

Este valor corresponde a las concentraciones molares de los iones (H3O)

+1 (OH)-1

(H3O)+1= 1x10-7 moles/L

(OH)-1 = 1x10-7 moles/L

Una solucin acuosa neutra es aquella cuya concentracin de iones (H3O)

+1, es igual a la concentracin de iones (OH)-1 y es de 1x10-7 M

POTENCIAL DE HIDRGENO

La acidez o alcalinidad de una solucin se expresa frecuentemente por el logaritmo decimal de la inversa de la concentracin de iones (H3O)

+1 en moles /L. Este valor se conoce como pH de la disolucin o pOH si se trata de la concentracin de iones (OH)-1 .

POTENCIAL DE HIDRGENO Matemticamente se expresan:

pH = log 1/ (H3O)+1 = -log (H3O)

+1 pOH = log 1/ (OH)-1 = -log (OH)-1

Cuando se desea calcular la concentracin del in hidrgeno, hay que despejarla de la ecuacin

1) pH= -log (H3O)+1

multiplicando por -1 se obtiene 2) pH = log (H3O)

+1 considerando el antilog: 3) Antilog pH = antilog (log (H3O)

+1) 4) 10-pH = (H3O)

+1 y por un razonamiento anlogo se tendr:

(OH)-1 = 10-pOH

Es comn relacionar el pH y el pOH a partir de la constante de ionizacin del agua para obtener la expresin de uso prctico:

pH + pOH = 14 El anlisis matemtico para dicha expresin aplicando

logaritmos, es el siguiente: (H3O)

+1 (OH)-1 = 1x10-14 Considerando los logaritmos: log (H3O)

+1+ log (OH)-1 = log 1x10-14 Multiplicando toda la ecuacin por -1 -log (H3O)

+1 - log (OH)-1 = - (log 1x10-14) identificando: pH + pOH = -(-14) pH + pOH = 14