Semana 10 HidrolisisYNeutralizacinM Sc. Ing. Ricardo Terreros Lazo

Qumica (1S, Grado Biologa, G12) UAM 2009/10 7. Equilibrio cido-base II

*ContenidosEquilibrios cido-base II

Propiedades cido-base de las sales: hidrlisis. Indicadores cido-baseReacciones cido-base. Valoraciones. Disoluciones reguladoras. Capacidad amortiguadora.

*Sales de cidos fuertes y bases fuertesLos iones de la ionizacin de cidos o de bases fuertes son estables y no tienen carcter cido ni bsico Disolucin de una sal de cido fuerte y base fuerte Iones estables, ni cidos ni bsicos. Como consecuencia, las disoluciones de sales de cidos fuertes y bases fuertes son neutras

*Iones de cidos dbilesLos iones resultantes de la ionizacin de un cido dbil tienen comportamiento bsico; por lo tanto, establecen su propio equilibrio de ionizacin de basecidobaseconjugadoses una base

*Iones de bases dbilesLos iones resultantes de la ionizacin de una base dbil tienen comportamiento cido; por lo tanto, establecen su propio equilibrio de ionizacin de cidobasecidoconjugadoses un cido

*Hidrlisis (de sales)(Como consecuencia de lo anterior) Las disoluciones de sales de cidos dbiles o de bases dbiles no son neutras: se hidrolizan Disolucin de una sal de cido dbil y base fuerte establebaseEjemplo: pH de una disolucin NaCN(ac) 0,20 M. [pH de una disolucin de una base dbil]==

*Hidrlisis (de sales)(Como consecuencia de lo anterior) Las disoluciones de sales de cidos dbiles o de bases dbiles no son neutras: se hidrolizan Disolucin de una sal de base dbil y cido fuerte establecidoEjemplo: pH de una disolucin NH4Cl(ac) 0,20 M. [pH de una disolucin de un cido dbil]==

*Hidrlisis (de sales)(Como consecuencia de lo anterior) Las disoluciones de sales de cidos dbiles o de bases dbiles no son neutras: se hidrolizan Disolucin de una sal de cido dbil y base dbil basecidopH cido o bsico dependiendo de la comparacin de las fuerzas cidas y bsicas de los dos ionespH>7 en este caso

*Indicadores cido-baseSustancias cuyo color depende del pH de la disolucin en la que estn presentescidos dbiles cuyas formas cida y bsica conjugadas tienen colores distintoscolor Acolor Bcolor Acolor Bviraje

*Indicadores cido-basepKa

*Valoracin cido-baseDeterminacin de la concentracin de un cido (base) en una disolucin por reaccin de neutralizacin con una base (cido)Midiendo un volumen de disolucin necesario para alcanzar cantidades estequiomtricas de cido y baseej. 1: A + B Sal + H2O nA/nB = 1nA=nBej. 2: 2A + 3B Sal + H2O nA/nB = 2/33nA=2nB ej.2:muestra problema:valorante:

*Valoracin cido-basePunto de equivalencia (pde) de una valoracinEs la disolucin alcanzada cuando los reactivos valorante y valorado han reaccionado en cantidades estequiomtricasdeterminado por el reactivo limitante (el reactivo que se agota) Punto final de una valoracinEs la disolucin alcanzada cuando se detiene la valoracinSe determina por la observacin de un cambio bruscode color de un indicador (viraje) del pH indicado por un pH-metro...Se ha de elegir el indicador de modo que el punto final coincida con el punto de equivalencia

*Valoracin de un cido fuerte con una base fuerteEjemplo: Valoracin de 25,00 ml de HCl(ac) 0,100 M con NaOH(ac) 0,100 M1) Punto inicial:Disolucin de un cido fuerte2) Puntos intermedios:Disolucin de un cido fuerte(Reactivo limitante: la base)Reaccin global:

*Valoracin de un cido fuerte con una base fuerte3) Punto de equivalencia:Disolucin de una sal de cido fuerte y base fuerte4) Puntos posteriores al pde:Disolucin de una base fuerte(Proporciones estequiomtricas)(Reactivo limitante: el cido)Ejemplo: Valoracin de 25,00 ml de HCl(ac) 0,100 M con NaOH(ac) 0,100 M

*Valoracin de un cido fuerte con una base fuerte: curva de valoracinPunto de equivalencia[disolucin de una sal de cido fuerte y base fuerte: pH=7]Punto final de la valoracin con fenolftalena

Punto final de la valoracin con rojo de quinaldina

Ejemplo: Valoracin de 25,00 ml de HCl(ac) 0,100 M con NaOH(ac) 0,100 M

*Valoracin de un cido dbil con una base fuerteEjemplo: Valoracin de 25,00 ml de HAc(ac) 0,100 M con NaOH(ac) 0,100 M.Ka(HAc)=1,8x10-5.1) Punto inicial:Disolucin de un cido dbil3) Punto de equivalencia:Disolucin de una sal de cido dbil y base fuerte (hidrlisis)Reaccin global:====

*Valoracin de un cido dbil con una base fuerte:curva de valoracinEjemplo: Valoracin de 25,00 ml de HAc(ac) 0,100 M con NaOH(ac) 0,100 M.Ka(HAc)=1,8x10-5.Punto final de la valoracin con azul de bromofenol

Punto de equivalencia[disolucin de una sal de cido dbil y base fuerte: pH>7]Punto final de la valoracin con fenolftalena

*V NaOH(ac) 0.100 M (ml)0.010.020.025.015.05.02.04.06.08.010.01er pde2o pdeValoracin de un cido poliprtico: H3PO4(ac) con NaOH(ac)pH1er pde2o pde3er pde

*Disoluciones reguladorasObjetivo: Disoluciones que tengan el pH estable ante posibles adiciones de cidos y de basesDisoluciones reguladoras, amortiguadoras o tampnP.ej., la mayor parte de la vida slo se puede mantener en rangos pequeos de pHQu caractersticas deben tener estas disoluciones?Debe contener cantidades suficientes de un cido (que neutralice las bases que se aadan) y de una base (que neutralice los cidos que se aadan)El cido y la base no deben reaccionar entre si un cido y una base conjugados Disoluciones de cidos dbiles y de sales suyas con bases fuertes!o disoluciones de bases dbiles y de sales suyas con cidos fuertesotras

*Disoluciones reguladorasCules de las siguientes disoluciones son reguladoras del pH? Qu equilibro entre cido y base conjugados se establece?SIes estable (ni cido ni base)NOcidobaseSIcidobasees estable (ni cido ni base)NOSIcidobase

*Disoluciones reguladorasHidrlisis:Disolucin dey deEjemplo: Disolucin amortiguadora de cido actico y acetato sdicoEc. de Henderson-Hasselbach==

*Preparacin de disoluciones reguladorasElegir un cido dbil con un pKa prximo al valor de pH deseadoLas molaridades de la sal y del cido deben ser mucho mayores que Ka y que Kb (o Kh)La razn entre molaridades de sal y cido debe estar comprendida entre 0,1 y 10

*Preparacin de disoluciones reguladorasEjemplo: Se dispone de HAc (Ka=1,8x10-5, pKa=4,74) y de HF (Ka=3,5x10-4, pKa=3,45) y de sus respectivas sales sdicas. Se desea preparar 500 ml de una disolucin reguladora de pH=5,09. Seala cmo hacerlo. Con HAc y NaAc p.ej.hasta 500ml

*Variaciones de pH de disoluciones reguladorasEjemplo: a) Cunto cambia el pH de 100,0 ml de agua destilada al aadir 1,0 ml de HCl(ac) 0,1 M? b) Y al aadir 1,0 ml de NaOH(ac) 0,1 M?Inicialmente:a) + 1,0 ml HCl(ac) 0.1Mb) + 1,0 ml NaOH(ac) 0.1M==

*Variaciones de pH de disoluciones reguladorasEjemplo: a) Cunto cambia el pH de 100,0 ml de una disolucin tampn de NaAc(0,224 M)/HAc(0,100 M) al aadir 1,0 ml de HCl(ac) 0,1 M? b) Y al aadir 1,0 ml de NaOH(ac) 0,1 M? [HAc (Ka=1,8x10-5, pKa=4,74)]Inicialmente: ==

*Variaciones de pH de disoluciones reguladorasEjemplo: a) Cunto cambia el pH de 100,0 ml de una disolucin tampn de NaAc(0,224 M)/HAc(0,100 M) al aadir 1,0 ml de HCl(ac) 0,1 M? b) Y al aadir 1,0 ml de NaOH(ac) 0,1 M? [HAc (Ka=1,8x10-5, pKa=4,74)]a) + 1,0 ml HCl(ac) 0.1M: ==

*Variaciones de pH de disoluciones reguladorasEjemplo: a) Cunto cambia el pH de 100,0 ml de una disolucin tampn de NaAc(0,224 M)/HAc(0,100 M) al aadir 1,0 ml de HCl(ac) 0,1 M? b) Y al aadir 1,0 ml de NaOH(ac) 0,1 M? [HAc (Ka=1,8x10-5, pKa=4,74)]b) + 1,0 ml NaOH(ac) 0.1M: ==

*Capacidad reguladora e intervalo de regulacinCapacidad reguladora: cantidad de cido o base que una disolucin reguladora puede neutralizar sin que se produzca una variacin grande de pH [experiencia + convenio: se considera una variaciones grandes de pH aquellas que superan una unidad]Intervalo de regulacin: intervalo de pH en el que una disolucin reguladora neutraliza cidos y bases manteniendo su poder de regulacin [experiencia + convenio: mantiene su poder regulador si la razn de concentraciones de las formas cida y base conjugadas se mantiene entre 0,1 y 10]