Equilibrio Químico Equilibrio Químico Reacciones ácido - baseReacciones ácido - base

Propiedades químicas Propiedades químicas de los ácidos y las basesde los ácidos y las bases

Propiedades de los ácidos :Propiedades de los ácidos : Poseen un sabor agrio. Poseen un sabor agrio. Colorean de rojo el papel de tornasol. Colorean de rojo el papel de tornasol. Sus disoluciones conducen la electricidad. Sus disoluciones conducen la electricidad.

(escala de acidez).(escala de acidez). Desprenden gas hidrógeno cuando Desprenden gas hidrógeno cuando

reaccionan en disolución con algunos reaccionan en disolución con algunos metales.metales.

Hierro, Zinc y Magnesio en HCl Hierro, Zinc y Magnesio en HCl 0,1.0 M.0,1.0 M.

Productos Ácidos de uso diarioProductos Ácidos de uso diario

Ácido Ácido ProductoProducto

ácido acético En el vinagre

Ácido acetil salicílico En la aspirina

ácido ascórbico y cítrico

En los cítricos

ácido clorhídricoEn productos de limpieza, jugos gástricos, etc

ácido sulfúrico baterías de coches

Productos Ácidos de uso comúnProductos Ácidos de uso común

Propiedades de las bases o Propiedades de las bases o álcalis:álcalis:

Tienen un sabor amargo .Tienen un sabor amargo . Colorean de azul el papel de tornasol.Colorean de azul el papel de tornasol. Al igual que los ácidos, en disolución Al igual que los ácidos, en disolución

acuosa conducen la electricidad.acuosa conducen la electricidad. Reaccionan con los ácidos para formar Reaccionan con los ácidos para formar

sal más agua.sal más agua.

Productos Básicos de uso diarioProductos Básicos de uso diario

BaseBase ProductoProducto

amoníaco (base)En los limpiadores de ropa comunes

Hidróxidos de Ca, Mg y/o Al.

En los productos farmacéuticos antiácidos

Hidróxido de sodioEn productos para destapar cañerías

Productos Básicos de uso comúnProductos Básicos de uso común

Ácidos y bases Ácidos y bases de Brönsted - Lowrryde Brönsted - Lowrry

El comportamiento ácido-base se relaciona El comportamiento ácido-base se relaciona

con la capacidad para con la capacidad para transferir protones transferir protones

HH++ desde una especie a otra según desde una especie a otra según

una reacción del tipo:una reacción del tipo:

HA HA (ac)(ac) + H + H22OO(l)(l) A A-- (ac)(ac) + H + H33OO+ + (ac)(ac)

HA HA (ac) (ac) + B + B(ac) (ac) A A-- (ac)(ac) + BH + BH+ + (ac)(ac)

HH22OO(l)(l) + B + B(ac)(ac) OH OH-- (ac)(ac) + BH+ BH+ + (ac)(ac)

Definición de ácidoDefinición de ácido

Ácido Ácido es toda sustancia capaz de ceder uno es toda sustancia capaz de ceder uno

o más protones a otra especie.o más protones a otra especie.

HHClCl(ac)(ac) + H + H22OO(l)(l) H H33OO+ + (ac)(ac) + Cl + Cl-- (ac)(ac)

HCOOHCOOHH(ac)(ac) + H + H22OO(l)(l) H H33OO++(ac)(ac) + HCOO + HCOO-- (ac)(ac)

HH++(ac)(ac) + H+ H22OO(l)(l) H H33OO++

(ac)(ac)

Definición de baseDefinición de base

BaseBase es una sustancia capaz de aceptar es una sustancia capaz de aceptar uno o más protones de otra especie.uno o más protones de otra especie.

NHNH3(ac)3(ac) + H + H22OO(l)(l) NH NH44++

(ac)(ac) + OH + OH--(ac)(ac)

Clase 33Clase 33

Reacciones ácido-baseReacciones ácido-base

HAcHAc(ac)(ac)+ NaHCO+ NaHCO3(ac) 3(ac) AcNa AcNa(ac)(ac)+ H+ H22COCO3(ac)3(ac)

Par ácido-base conjugadoPar ácido-base conjugado

En un equilibrio ácido-base, ambas En un equilibrio ácido-base, ambas

reacciones la directa y la inversa comprenden reacciones la directa y la inversa comprenden

transferencia de protones.transferencia de protones.

NHNH3(ac) 3(ac) + H+ H22O O (l)(l) NH NH44++ (ac)(ac) + OH + OH - -

(ac)(ac)

base base 2 2 ácido ácido 1 1 ácido ácido 2 2 BaseBase11

HH++

¿Qué es un par ácido base ¿Qué es un par ácido base conjugado?conjugado?

Un ácido y una base que solo difieren en Un ácido y una base que solo difieren en la presencia o ausencia de un protón, se la presencia o ausencia de un protón, se denomina par ácido-base conjugado.denomina par ácido-base conjugado.

Ejemplo Ejemplo

NHNH44++

(ac)(ac) / NH / NH3(ac)3(ac)

HH22O O (l)(l) / OH / OH - - (ac)(ac)

En generalEn general Todo ácido tiene asociado una base Todo ácido tiene asociado una base

conjugada formada al añadir un protón a la conjugada formada al añadir un protón a la base.base.

Así, el OH Así, el OH -- es la base conjugada del es la base conjugada del HH22O que se comporta como ácido.O que se comporta como ácido.

Toda base tiene asociada un ácido Toda base tiene asociada un ácido conjugado formado al añadir un protón a la conjugado formado al añadir un protón a la base.base.

Así, el NHAsí, el NH44++ es el ácido conjugado de es el ácido conjugado de

NHNH33 que se comporta como una base. que se comporta como una base.

1. Complete las siguientes reacciones ácido-base, 1. Complete las siguientes reacciones ácido-base, identificando cada una de las especies y los pares identificando cada una de las especies y los pares ácido-base conjugadosácido-base conjugados

a) HBr + …….. a) HBr + …….. ………. + H ………. + H33OO++

b) …….. + Hb) …….. + H22O O NO NO22-- + ………. + ……….

c) HCl + NHc) HCl + NH33 ………. + ………. ………. + ……….

d) Cd) C66HH55-NH-NH33++ + H + H22O O ……… + ...…….. ……… + ...……..

e) CHe) CH33NHNH2 2 + ……. + ……. ……… + OH ……… + OH--

2. ¿Cuál (es) de los siguientes pares de 2. ¿Cuál (es) de los siguientes pares de sustancias, son pares ácido-base conjugado?sustancias, son pares ácido-base conjugado?

I. HI. H33OO++ / OH / OH--

II. CII. C66HH55NHNH33++/ C/ C66HH55NHNH22

III. HIII. H22SOSO4 4 / SO/ SO44-2-2

IV. HIV. H33OO++ / H / H22OO a)a) sólo I sólo I

b)b) sólo IIsólo II

c)c) sólo IVsólo IV

d)d) II y IIIII y III

e)e) II y IVII y IV

3.3. De los siguientes enunciados es son De los siguientes enunciados es son verdaderos:verdaderos:

a)a) Sí, una especie acepta HSí, una especie acepta H33OO+ + es un es un ácido.ácido.

b)b) El ión OHEl ión OH– – es la base conjugada del es la base conjugada del

HH33OO++..

c)c) Sí, en una reacción química se Sí, en una reacción química se

transfieren protones, es una reacción transfieren protones, es una reacción

ácido-base.ácido-base.

d)d) Sí, dos especies difieren en la Sí, dos especies difieren en la presencia o ausencia de varios presencia o ausencia de varios protones en sus estructuras estas protones en sus estructuras estas corresponden a un par ácido-base corresponden a un par ácido-base conjugado.conjugado.

e)e) El NH El NH22+ + es el ácido conjugado del es el ácido conjugado del

NHNH33

Observemos el comportamiento Observemos el comportamiento del agua en algunas reacciones.del agua en algunas reacciones.

HClHCl(ac)(ac) + H + H22OO(l)(l) Cl Cl-- (ac)(ac) + H + H33OO++(ac)(ac)

……… ……… 1 1 …… …… 2 2 …….…….11 ……… ……… 22

HH22OO(l)(l) + NH + NH3(ac)3(ac) OH OH- - (ac)(ac) + NH + NH44

++(ac)(ac)

…… …….. .. 1 1 …….. …….. 2 2 …….…….11 …….. …….. 22

¿Qué papel cumple el agua?¿Qué papel cumple el agua? HH22O se comporta como O se comporta como …. …………. ………

en la reacción con el HCl.en la reacción con el HCl. HH22O se comporta como O se comporta como …. ……..…. ……..

en la reacción con el NHen la reacción con el NH33..

Algunas sustancias pueden actuar como Algunas sustancias pueden actuar como

ácidoácido en unas situaciones o como en unas situaciones o como basesbases en en

Otras,Otras, estas especies reciben el nombre deestas especies reciben el nombre de

Anfolitos o anfóteros ácido-baseAnfolitos o anfóteros ácido-base..

Clase 34Clase 34

Auto ionización del AguaAuto ionización del Agua

Ya vimos que el HYa vimos que el H22O actúa como O actúa como donador donador o o

como como aceptor aceptor de un protón.de un protón.La transferencia de protones entre moléculas La transferencia de protones entre moléculas de agua se llama auto ionización.de agua se llama auto ionización.

HH22OO(l)(l) + H + H22OO(l)(l) H H33OO++(ac)(ac) + + OHOH- -

(ac)(ac)

La constante de equilibrio para este sistema La constante de equilibrio para este sistema se define como :se define como :

Constante de equilibrioConstante de equilibrio

La La KKW W es la constante de equilibrio es la constante de equilibrio

para la auto ionización del agua.para la auto ionización del agua.

KKWW = = H H33OO++ OH OH --KKww tiene un valor de tiene un valor de 1,0 x 10 1,0 x 10 – 14– 14 a 25 ºC.a 25 ºC.

En el agua pura a 25 ºCEn el agua pura a 25 ºC

HH33OO++ = = OH OH -- = = 1,0 x 10 1,0 x 10 – 7– 7

¿Qué sucede si al agua se le ¿Qué sucede si al agua se le agrega :agrega :

a)a) Un ácido ?Un ácido ?

b)b) Una base ?Una base ?

Si, se le agrega un ácidoSi, se le agrega un ácido

Si, se le agrega una BaseSi, se le agrega una Base

Sí, en una disolución :Sí, en una disolución :

1. 1. H H33OO++ = = OH OH -- es neutraes neutra

2. 2. H H33OO++ >>>> OH OH -- es ácidaes ácida

3. 3. H H33OO++ <<<< OH OH -- es básicaes básica

A medida que aumenta la concentración de A medida que aumenta la concentración de uno de ellos disminuye la del otro y su uno de ellos disminuye la del otro y su producto permanece constante e igualproducto permanece constante e igual . .

La escala de pH.La escala de pH.El El pH pH se define como el menos se define como el menos

logaritmo en base diez de la logaritmo en base diez de la

concentración de protones.concentración de protones.

pH = - Log pH = - Log H H33OO++

De donde se puede despejar la:De donde se puede despejar la:

HH33OO++ = antilog - pH = antilog - pH

El pOH se define como el menos logaritmo El pOH se define como el menos logaritmo en base diez de la concentración de OH en base diez de la concentración de OH --. . pOH = - Log pOH = - Log OH OH--

OHOH-- = antilog - pOH = antilog - pOH

El pKEl pKww se define como el menos logaritmo se define como el menos logaritmo

en base diez de la constante Ken base diez de la constante Kww.. pKpKWW = - Log K = - Log KW W = 14= 14

KKW W = antilog - pK= antilog - pKWW

¿Cómo se obtiene la escala de ¿Cómo se obtiene la escala de pH?pH?

La escala de pH se puede obtener a partir La escala de pH se puede obtener a partir

de la expresión de su Kde la expresión de su KW W aplicando el aplicando el

menos logaritmo .menos logaritmo .

pKpKw w = pH + pOH = pH + pOH

14 = pH + pOH14 = pH + pOH

Escala de pHEscala de pH

Si:Si:

1. 1. H H33OO++ = = OH OH -- la disoluciónla disolución es neutraes neutra

el el pH = 7pH = 7

2. 2. H H33OO++ >>>> OH OH -- la disoluciónla disolución es ácidaes ácida

el el 0 0 pH pH < 7< 7

3. 3. H H33OO++ <<<< OH OH -- la disoluciónla disolución es básica es básica

el el 7 7 << pH pH 14 14

Escala de pH y sustancias de Escala de pH y sustancias de uso comúnuso común

EjemplosEjemplos

1.1. La concentración de HLa concentración de H33OO+ + en en

una disolución es de 1,5 * 10 una disolución es de 1,5 * 10 -13-13 M. M.

a) Determine la concentración de a) Determine la concentración de OHOH-- , el pH y el pOH. , el pH y el pOH.b) La disolución ¿es ácida o b) La disolución ¿es ácida o básica?básica?

2. 2. Determina si las siguientes disoluciones Determina si las siguientes disoluciones son ácidas o básicas.son ácidas o básicas.

Orina humana

6,0Blanqueadores amoniacales

11,5

Limón 2,3Saliva humana en las comidas

7,2

Pasta de dientes

9,9 Leche de vaca 6,4

Plasma sanguíneo

7,4 Huevos frescos 7,8

Vinos 3,5 Agua de mar 8,0

Para algunos productos cotidianosPara algunos productos cotidianos

Producto pH H3O+ OH- pOH

Jugos gástricos 2,0

BebidasCarbonatadas

1*10-11

Tomates 4,2

Orina humana 8,0

Sal de frutas 8,4

Leche de magnesia 3,5

Limpiadores de cañerías

13,5

3.3. Complete la siguiente tabla Complete la siguiente tabla

Clase 35Clase 35

Fuerza de ácidos y basesFuerza de ácidos y bases

Estas especies en disolución Estas especies en disolución

acuosa se pueden clasificar en:acuosa se pueden clasificar en:

AcidosAcidos

FuertesFuertes DébilesDébiles

BasesBases

FuertesFuertes DébilesDébiles

¿Como se mide la Fuerza de ¿Como se mide la Fuerza de ácidos y bases?ácidos y bases?

Por medio de :Por medio de : La constante de La constante de equilibrio.equilibrio. El El % de ionización o disociación. % de ionización o disociación. Bajo Bajo

un 5% se considera al ácido o la base un 5% se considera al ácido o la base muy débil.muy débil.

Así, para un ácido genérico HA en Así, para un ácido genérico HA en disolución se produce la reacción reversibledisolución se produce la reacción reversible

HA + HHA + H22O O A A- - (ac)(ac) + H + H33OO+ +

(ac)(ac)

la constantela constante K Ka de disociación o acidez del a de disociación o acidez del ácido vendrá dada por:ácido vendrá dada por:

KKaa = = H H33OO++ eqeq A A- - eqeq

HA HA eqeq

Y la expresión del % de ionización es:Y la expresión del % de ionización es:

% =% = H H33OO++ eqeq * 100 * 100

HA HA inicialinicial

Si el Si el ácido es fuerteácido es fuerte, su tendencia a ceder , su tendencia a ceder protones desplazará considerablemente el protones desplazará considerablemente el equilibrio hacia la derecha y la disociación equilibrio hacia la derecha y la disociación será prácticamente total, lo que se será prácticamente total, lo que se reflejará en un valor elevado de reflejará en un valor elevado de KKaa..

Sí :Sí : KKa a >>> 1 Acido fuerte (>>> 1 Acido fuerte ())

KKa a <<<<<< 1 Acido débil (1 Acido débil ())

Análogamente se tendrá para una base Análogamente se tendrá para una base genérica B:genérica B:

B + HB + H22O O BH BH++ (ac)(ac) + OH + OH-- (ac)(ac)

la constante de disociación o la constante de disociación o constante de constante de basicidad basicidad será, en este casoserá, en este caso

KKbb = = BH BH++ eqeq OH OH- - eqeq

B B eqeq

Y la expresión del % de ionización es:Y la expresión del % de ionización es:

% =% = OH OH-- eqeq * 100 * 100

B B inicialinicial

Si, la base es fuerte el equilibrio estará Si, la base es fuerte el equilibrio estará

desplazado hacia la derecha y, por desplazado hacia la derecha y, por

tanto, mayor será la fuerza de la base tanto, mayor será la fuerza de la base

o su capacidad para captar o su capacidad para captar

protones y convertirse en BHprotones y convertirse en BH++..

Sí :Sí : KKbb >>> 1 Base fuerte (>>> 1 Base fuerte ())

KKbb <<<<<< 1 Base débil (1 Base débil ())

Ejemplo :Ejemplo :

HCl es un HCl es un ácido ……..ácido …….. luego su base luego su base conjugada (Clconjugada (Cl--) es una ) es una base ……. base ……. . Esta . Esta base jamás podrá aceptar un protón del base jamás podrá aceptar un protón del agua.agua.

En general los aniones que provienen En general los aniones que provienen de ácidos fuertes no aceptan protones del de ácidos fuertes no aceptan protones del agua:agua: Ej:Ej:ClCl-- , I , I-- , Br , Br-- , NO , NO33

- - , ClO , ClO33-- , ,

ClOClO44--, HSO, HSO44

-- . .

Clase 36Clase 36

ACIDO FUERTEACIDO FUERTEEstos ácidos son electrolitos fuertes; Estos ácidos son electrolitos fuertes;

reaccionan con el Hreaccionan con el H22O para formar HO para formar H33OO++ (ac)(ac)

y no quedan moléculas sin disociar y no quedan moléculas sin disociar

de este en la disolución.de este en la disolución.

KKaa >>> 1,0>>> 1,0

HNOHNO3(ac)3(ac) + H + H22OO(l)(l) NO NO33-- (ac)(ac) + H + H33OO++

(ac)(ac)

Cálculos en disoluciones de Cálculos en disoluciones de ácidos fuertesácidos fuertes

1.1. Se prepara una disolución acuosa de HI . Se prepara una disolución acuosa de HI .

KKaa >>> 1.>>> 1.

a) a) Escribir la ec. Química correspondiente.Escribir la ec. Química correspondiente.

b)b) Indicar ¿Qué especies se encuentran en Indicar ¿Qué especies se encuentran en

esta disolución acuosa?. esta disolución acuosa?.

2.2. Se preparan 250 mL de una disolución que Se preparan 250 mL de una disolución que contiene 3,97 g de HNOcontiene 3,97 g de HNO33 . (M.M = 63,0 . (M.M = 63,0

g/mol)g/mol)

a) a) Escribir la ec. Química correspondiente.Escribir la ec. Química correspondiente.

b) b) Identifique los pares ácido-base conjugadosIdentifique los pares ácido-base conjugados

c)c) Calcular la concentración Molar de H Calcular la concentración Molar de H33OO++ y y

OHOH-- . .

d) d) Determinar el pH de la disolución.Determinar el pH de la disolución.

BASES FUERTESBASES FUERTES

Las bases fuertes solubles más comunes Las bases fuertes solubles más comunes

son los son los hidróxidos de los metaleshidróxidos de los metales de los de los

grupos 1A y 2A .grupos 1A y 2A .

Ejemplo : NaOH, KOH, Ca(OH)Ejemplo : NaOH, KOH, Ca(OH)22 etc. etc.

Cálculos relacionados con bases Cálculos relacionados con bases fuertesfuertes

1.1. Determine la concentración de Determine la concentración de HH33OO++ , , OHOH-- , el pH y el pOH de disolución , el pH y el pOH de disolución acuosa 0,25 M de las siguientes bases:acuosa 0,25 M de las siguientes bases:

a)a) KOHKOH

b)b) Ca(OH)Ca(OH)22

2.2. Si, El pOH de una disolución acuosa de Si, El pOH de una disolución acuosa de

Ca(OH)Ca(OH)2 2 es 2,5. Determine la concentración es 2,5. Determine la concentración

de de HH33OO++ , , OHOH-- , el pH de esta disolución. , el pH de esta disolución.

Clase 37Clase 37

ACIDOS DEBILESACIDOS DEBILES

La mayor parte de las sustancias que son La mayor parte de las sustancias que son

ácidas en agua son electrolitos débiles que ácidas en agua son electrolitos débiles que

se ionizan solo parcialmente.se ionizan solo parcialmente.

HAHA(ac)(ac) + H + H22O O A A- - (ac)(ac) + H + H33OO+ +

(ac)(ac)

CONSTANTES DE IONIZACIÓN DE CONSTANTES DE IONIZACIÓN DE ACIDOS DÉBILES A 25°CACIDOS DÉBILES A 25°C

Nombre Fórmula Ka

Ácido acético CH3COOH 1,8 10-5

Ácido benzoico H(C7H5O2) 6,3 10-5

Ácido bórico H3BO3 5,9 10-10

Ácido cianhídrico HCN 4,9 10-10

Ácido fluorhídrico HF 6,8 10-4

Ácido fórmico HCOOH 1,7 10-4

Ácido hipocloroso HClO 3,5 10-8

Ácido nitroso HNO2 4,5 10-4

Recordemos que cuantoRecordemos que cuanto menor sea el valor menor sea el valor de Ka, más débil será el ácido.de Ka, más débil será el ácido.Para valores dePara valores de K K 10 10 -4 -4 el valor de x es el valor de x es despreciable.despreciable.

Muchos ácidos débiles orgánicos son Muchos ácidos débiles orgánicos son compuestos formados por C , H y O. En compuestos formados por C , H y O. En general, los átomos de H unidos al carbono general, los átomos de H unidos al carbono no se ionizan en medio acuoso. Los no se ionizan en medio acuoso. Los HH ionizables están unidos al O.ionizables están unidos al O. RCOORCOOHH

Cálculo en disoluciones de Cálculo en disoluciones de ácidos débilesácidos débiles

Ejemplo.Ejemplo.

Calcular el pH, la concentración de todas Calcular el pH, la concentración de todas

las especies y el % de ionización de una las especies y el % de ionización de una

disolución que es 0.10 M en ácido acéticodisolución que es 0.10 M en ácido acético

((HHAcAc). ).

Ka = 1.8 x 10 Ka = 1.8 x 10 -5-5. .

BASES DEBILESBASES DEBILES

B + HB + H22O O BH BH++ (ac)(ac) + OH + OH-- (ac)(ac)

la constante de disociación de la base o la constante de disociación de la base o constante de constante de basicidad basicidad será, en este caso:será, en este caso:

KKbb = = BH BH++ OH OH- - B B

Siendo la base débil más común el amoniacoSiendo la base débil más común el amoniaco

CONSTANTES DE DISOCIACIÓN DE CONSTANTES DE DISOCIACIÓN DE BASES DEBILESBASES DEBILES

Nombre Fórmula Kb

Amoniaco NH3 1,8 * 10-5

Etilamina C 2H5NH2 6,4 * 10- 4

Dimetilamina (CH3)2 NH 5,4 * 10- 4

Anilina C6H5NH2 4,3 * 10-10

Hidracina H2NNH2 1,3 * 10- 6

Piridina C5H5N 1,7 * 10- 9

Cálculos en disoluciones de bases Cálculos en disoluciones de bases débilesdébiles

1.1. En la etiqueta de un blanqueador En la etiqueta de un blanqueador

amoniacal dice pH 11,5. de acuerdo amoniacal dice pH 11,5. de acuerdo

a esta información , calcule laa esta información , calcule la

concentración de todas las especies, el concentración de todas las especies, el

pOH y el % de ionización, una vez pOH y el % de ionización, una vez

alcanzado el equilibrio.alcanzado el equilibrio.

KKbb = 1,78 * 10 = 1,78 * 10-5.-5.

Determinación de KDeterminación de Kaa y K y Kbb

a)a) Si, se conoce la concentración Si, se conoce la concentración inicial de un ácido o una base débil inicial de un ácido o una base débil y el pH o pOH.y el pH o pOH.

b)b) Si, se conoce la concentración Si, se conoce la concentración inicial de un ácido o una base débil inicial de un ácido o una base débil y el % de ionización.y el % de ionización.

Si, el % de ionización es bajo el 5%, el Si, el % de ionización es bajo el 5%, el

valor de x, es despreciable.valor de x, es despreciable.

EjemplosEjemplos

1.1. ¿Cuál es el valor de la Ka del ácido ¿Cuál es el valor de la Ka del ácido acético si, una disolución 0,10M de acético si, una disolución 0,10M de este ácido, está ionizado el 1,3 %?este ácido, está ionizado el 1,3 %?

2.2. Determinar el valor de KDeterminar el valor de Kbb del del amoniaco , si el pH de una amoniaco , si el pH de una disolución 0,1 M de NHdisolución 0,1 M de NH33 es 11,13. es 11,13.

Clase 38Clase 38

pH de SalespH de Sales

Las propiedades ácido - básicas de las Las propiedades ácido - básicas de las disoluciones de sales se deben al disoluciones de sales se deben al comportamiento de sus aniones y comportamiento de sus aniones y cationes al reaccionar con agua para cationes al reaccionar con agua para

generar Hgenerar H33OO++ (ac)(ac) y/o OH y/o OH--(ac)(ac) .A este .A este

tipo de reacción se le denominatipo de reacción se le denomina hidrólisis.hidrólisis.

Tipos de disoluciones salinasTipos de disoluciones salinas

Disoluciones de acuerdo al pHDisoluciones de acuerdo al pH

NeutrasNeutrasÁcidasÁcidas

BásicasBásicas

El pH de una solución acuosa de una El pH de una solución acuosa de una

sal se puede predecir cualitativamente sal se puede predecir cualitativamente

considerandoconsiderando el catión y el anión que el catión y el anión que

lo forman.lo forman.

En las sales que derivan de En las sales que derivan de bases fuertes y un ácido bases fuertes y un ácido fuerte ni los cationes, ni los fuerte ni los cationes, ni los aniones se hidrolizan, luego el aniones se hidrolizan, luego el pH de la disolución es 7, es pH de la disolución es 7, es neutra.neutra.

Ejemplo : NaCl, KNOEjemplo : NaCl, KNO33, CaBr, CaBr2, 2, etcetc

En las sales que derivan de bases En las sales que derivan de bases fuertes y un ácido débil el anión fuertes y un ácido débil el anión se hidroliza para producir OH se hidroliza para producir OH --,, luego elluego el pH de la disolución es pH de la disolución es mayor que 7, es básicamayor que 7, es básica. .

Ejemplo : NaAc, Ba(Ac)Ejemplo : NaAc, Ba(Ac)22

En las sales que derivan de En las sales que derivan de bases débil y un ácido fuerte el bases débil y un ácido fuerte el catión se hidroliza para producir catión se hidroliza para producir HH++, luego el, luego el pH de la disolución pH de la disolución es menor que 7, es ácidaes menor que 7, es ácida..

Ejemplo : NHEjemplo : NH44ClCl

Clase 39Clase 39

Disoluciones buffersDisoluciones buffers

Son disoluciones cuya Son disoluciones cuya concentración concentración

de Hde H33OO++ varía varía muy pocomuy poco al añadir al añadir

pequeñas cantidades de ácidos o pequeñas cantidades de ácidos o

bases fuertes, evitando cambios bases fuertes, evitando cambios

bruscos de pH, en la disolución.bruscos de pH, en la disolución.

Tipos de disoluciones buffers, Tipos de disoluciones buffers, amortiguadoras o Tampón.amortiguadoras o Tampón.

Soluciones constituidas por :Soluciones constituidas por :

a)a) Un ácido débil y su sal. Un ácido débil y su sal. Ej : Acido acético HAc / acetato de sodio NaAcEj : Acido acético HAc / acetato de sodio NaAc

b)b) Una base débil y su sal. Una base débil y su sal. ejemplo: amoníaco NHejemplo: amoníaco NH33 /cloruro de amonio NH /cloruro de amonio NH44Cl.Cl.

Calculo del pH en disoluciones Calculo del pH en disoluciones buffers.buffers.

HA HA (ac)(ac) + H + H22O O A A- - (ac)(ac) + H + H33OO+ +

(ac)(ac)

Como se conoce la Como se conoce la HA HA ii y de y de A A- - ii al al

despejar la despejar la H H33OO++ de Ka es : de Ka es :

HH33OO++ = K= Kaa x x HAHA AA- - Luego el:Luego el: pH = - log pH = - log H H33OO++

11.. Un litro de solución buffers contiene Un litro de solución buffers contiene 0.50 M de ácido acético y 0.45 M de 0.50 M de ácido acético y 0.45 M de Acetato de sodio.Acetato de sodio.

KKaa = 1,8 * 10 = 1,8 * 10-5-5

a)a) Escriba la ecuación química Escriba la ecuación química Correspondiente.Correspondiente.

b)b) Calcular el pH de esta disolución.Calcular el pH de esta disolución.

2.2. Determinar el pH Si, a la disolución Determinar el pH Si, a la disolución

anterior, se le agregan:anterior, se le agregan:

1,0 x 101,0 x 10 -3 -3 moles de NaOH. moles de NaOH. 1,0 x 101,0 x 10 -3 -3 moles de HCl. moles de HCl.

Escriba las ecuaciones químicas Escriba las ecuaciones químicas

correspondientes.correspondientes.

3.3. Realiza los mismos cálculos para Realiza los mismos cálculos para

una disolución 0,12 M en NHuna disolución 0,12 M en NH33 y 0,12 y 0,12

en NHen NH44Cl. Cl.

KKa a (NH(NH44++)) = 5,62 * 10= 5,62 * 10-10-10

4.4. Determina el pH de 100,0 mL. de Determina el pH de 100,0 mL. de una disolución buffers que es 0,15 M una disolución buffers que es 0,15 M en HAc y 0,20 M en NaAc Antes y en HAc y 0,20 M en NaAc Antes y despúes de agregar :despúes de agregar :

KKaa= 1,8 x 10= 1,8 x 10-5-5

a)a) 10,0 mL de HCl 0,01 M.10,0 mL de HCl 0,01 M. b)b) 10,0 mL de NaOH 0,01 M.10,0 mL de NaOH 0,01 M.

Considerar la variación de volumen.Considerar la variación de volumen.

Clase 40Clase 40

Reacciones de neutralizaciónReacciones de neutralización

Son en general reacciones químicas Son en general reacciones químicas

entre un ácido y una baseentre un ácido y una base, las cuales , las cuales

se pueden clasificar según el tipo de se pueden clasificar según el tipo de

especie que participe, sean estas especie que participe, sean estas

fuertes o débiles.fuertes o débiles.

Tipos deTipos de Reacciones de Reacciones de neutralizaciónneutralización

a)a) Acido fuerte – base fuerte.Acido fuerte – base fuerte.

b)b) Acido Débil – base fuerte.Acido Débil – base fuerte.

a)a) Base Débil – Acido fuerte.Base Débil – Acido fuerte.

Acido fuerte con base fuerte.Acido fuerte con base fuerte.

Cuando un ácido fuerte reacciona con Cuando un ácido fuerte reacciona con

una base fuerte se forma agua y la sal una base fuerte se forma agua y la sal

correspondiente .correspondiente .

Ejemplo :Ejemplo :

HCl HCl (ac)(ac) + NaOH + NaOH(ac)(ac) NaCl NaCl(ac)(ac) + H + H22OO(l)(l)

Ecuación Iónica : HEcuación Iónica : H++ + OH + OH-- H H22OO

Para cantidades equivalentes de ácido Para cantidades equivalentes de ácido

y base (y base (punto equivalentepunto equivalente) :) :

[H[H33OO++] = [OH] = [OH--] ]

entonces el pH = 7 (neutro)entonces el pH = 7 (neutro)

Antes del punto equivalente Antes del punto equivalente el pH el pH dependerá de la cantidad del ácido dependerá de la cantidad del ácido fuertefuerte que queda en la disolución. que queda en la disolución.

Después del punto equivalente Después del punto equivalente el pH el pH dependerá de la cantidad en exceso dependerá de la cantidad en exceso de la base fuerte de la base fuerte agregada.agregada.

EjemploEjemplo

1.1. Si, a 20 mL. De una disolución 0,10 Si, a 20 mL. De una disolución 0,10 M de HCl, se le agregan :M de HCl, se le agregan :

a)a) 10 mL. De NaOH 0,10 M.10 mL. De NaOH 0,10 M.b)b) 20 mL. De NaOH 0,10 M.20 mL. De NaOH 0,10 M.c)c) 30 mL. De NaOH 0,10 M.30 mL. De NaOH 0,10 M.

Determinar el pH de la disolución Determinar el pH de la disolución antes y después de agregar la base antes y después de agregar la base fuerte.fuerte.

Neutralización Ac. fuerte con Base Neutralización Ac. fuerte con Base fuertefuerte

Clase 41Clase 41

Acido débil con base fuerteAcido débil con base fuerte

Cuando un ácido débil reacciona con Cuando un ácido débil reacciona con

una base fuerte también se forma una base fuerte también se forma

agua y la sal correspondiente .agua y la sal correspondiente .

Ejemplo :Ejemplo :

HAc HAc (ac)(ac) + NaOH + NaOH (ac)(ac) NaAc NaAc (ac)(ac) + H+ H22O O (l)(l)

Ecuación Iónica : HAc + OHEcuación Iónica : HAc + OH-- Ac Ac- - + H+ H22OO

Para cantidades equivalentes de Para cantidades equivalentes de ácido ácido

y base (y base (punto equivalentepunto equivalente) :) :

[H[H33OO++] = [OH] = [OH--] ]

entonces el pH entonces el pH 7 y dependerá 7 y dependerá

de la hidrólisis de la sal formada.de la hidrólisis de la sal formada.

Antes del punto equivalente el pH Antes del punto equivalente el pH

dependerá la formación de una dependerá la formación de una

disolución buffers.disolución buffers.

Después del punto equivalente el Después del punto equivalente el pH dependerá del exceso de base pH dependerá del exceso de base fuerte agregada.fuerte agregada.

EjemploEjemplo

1.1. Si, a 25 mL. De una disolución 0,10 Si, a 25 mL. De una disolución 0,10 M de HAc, se le agregan :M de HAc, se le agregan :

a)a) 15 mL. de NaOH 0,10 M.15 mL. de NaOH 0,10 M.b)b) 25 mL. de NaOH 0,10 M.25 mL. de NaOH 0,10 M.c)c) 35 mL. de NaOH 0,10 M.35 mL. de NaOH 0,10 M.

Determinar el pH de la disolución Determinar el pH de la disolución antes y después de agregar la base antes y después de agregar la base

fuerte. Kfuerte. Kaa = 1,8x10 = 1,8x10-5-5, K, Kbb = 5,6x10 = 5,6x10-10.-10.

Neutralización Ac. débil con Base Neutralización Ac. débil con Base fuertefuerte

Clase 42Clase 42

Base Débil con ácido fuerte.Base Débil con ácido fuerte.

Cuando una base débil reacciona con Cuando una base débil reacciona con

Un ácido fuerte se forma la sal Un ácido fuerte se forma la sal

correspondiente .correspondiente .

Ejemplo :Ejemplo :

NHNH3 (ac)3 (ac) + HCl + HCl (ac)(ac) NH NH44+ +

(ac)(ac) + Cl + Cl - - (ac)(ac)

Ec. Iónica:NHEc. Iónica:NH3 (ac)3 (ac) + H + H++ (ac)(ac) NH NH44+ +

(ac)(ac)

Para cantidades equivalentes de ácido Para cantidades equivalentes de ácido

y base (y base (punto equivalentepunto equivalente) :) :

[H[H33OO++] = [OH] = [OH--] ]

entonces el pH entonces el pH 7 y dependerá de la 7 y dependerá de la

hidrólisis del ión NHhidrólisis del ión NH44++ presente en la presente en la

disolución.disolución.

Antes del punto equivalente Antes del punto equivalente el pH el pH

dependerá la formación de una dependerá la formación de una

disolución buffers.disolución buffers.

Después del punto equivalente Después del punto equivalente el el pH dependerá del exceso de ácido pH dependerá del exceso de ácido fuerte agregado.fuerte agregado.

EjemploEjemplo

1.1. Si, a 100 mL. De una disolución 0,10 Si, a 100 mL. De una disolución 0,10 M de NHM de NH33, se le agregan :, se le agregan :

a)a) 50 mL. de HCl 0,10 M.50 mL. de HCl 0,10 M.b)b) 100 mL. de HCl 0,10 M.100 mL. de HCl 0,10 M.c)c) 150 mL. de HCl 0,10 M.150 mL. de HCl 0,10 M.

Determinar el pH de la disolución Determinar el pH de la disolución antes y después de agregar el ácido antes y después de agregar el ácido fuerte.fuerte.