SISTEMAS POLIPRÓTICOS

7/29/2019 SISTEMAS POLIPRTICOS

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SISTEMAS POLIPRTICOS.Intercambian ms de un protn con mayor capacidad que el agua.Para los cidos poliprticos.Ka1 > Ka2 > ..> Kan > KwlogKa1 > logKa2 > ..> logKan > logKw-logKa1 < -logKa2 < < -logKan < -logKw

pKa1 < pKa2 < < pKan < pKw = 14TODOS LOS ANFOLITOS CIDO-BASE SON ESTABLES.

ACIDOS TETRAPRTICOS.H4A H3A + H+ Ka1H3A H2A + H+ Ka2H2A HA + H+ Ka3HA A + H+ Ka4

H4A H3A + H+ Ka1i) Co pseq)

Co(1- 1)

Co

1Co

H3A H2A + H+ Ka2i) 1Co 1Co pseq) 1Co(1- 2) 1 2Co 1Co + 1 2Co

H2A HA + H+ Ka3i) 1 2Co 1Co + 1 2Co pseq) 1 2Co(1- 3) 1 2 3Co 1Co + 1 2Co + 1 2 3Co

HA A + H+ Ka4i) 1 2 3Co 1Co + 1 2Co + 1 2 3Co eq) 1 2 3Co 1 2 3 4Co 1Co + 1 2Co + 1 2 3Co

ACIDOS TRIPRTICOS. H3A H2A + H+ Ka1i) Co pseq) Co(1- 1) Co 1Co

H2A HA + H+ Ka2i) 1Co 1Co pseq) 1Co(1- 2) 1 2Co 1Co + 1 2Co

HA A + H+ Ka3i) 1 2Co 1Co + 1 2Co eq) 1 2Co(1- 3) 1 2 3Co 1Co + 1 2Co + 1 2 3Co

ACIDOS DIPRTICOS. H2A HA + H+ Ka1i) Co pseq) Co(1- 1) Co 1Co

HA A + H+ Ka2i) 1Co 1Co eq) 1Co(1- 2) 1 2Co 1Co + 1 2Co


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Si Co/Ka1 > 100.

CopKapH log2121 1 =

Si Co/Ka1 100pH = - log(1Co)

Si 1Co/Ka2 < 100

Si 12Co/Ka3 > 100pH = - log(1Co + 12Co)

Si 12Co/Ka3 < 100

pH = - log(1Co + 12Co + 123Co)

PARA BASES POLIPRTICAS.Se emplea el mismo procedimiento, cambiando OH - por H+ y Kb por Ka.Para los calculos de los distintos grados de disociacin se emplean frmulas comunes con las de loscidos poliprticos, solamente se cambian los valores de Ka por Kb en el mismo orden que seindican.Cuando se conocen las constantes de un cido poliprtico y se desea conocer lascorrespondientes para las distintas bases se emplea la frmuna: pKax + pKb(n-x+1) = 14.Siendo x el nmero de disociacin cida y n el mximo nmero de protones intercambiables.BASES TETRAPRTICAS. B + H2O HB + OH- Kb1i) Co

pseq) Co(1- 1) Co 1Co HB + H2O H2B + OH- Ka2i) 1Co 1Co pseq) 1Co(1- 2) 1 2Co 1Co + 1 2Co

H2B + H2O H3B + OH- Ka3i) 1 2Co 1Co + 1 2Co pseq) 1 2Co(1- 3) 1 2 3Co 1Co + 1 2Co + 1 2 3Co

H3B + H2O H4B + OH- Ka4

Co

Ka11 =

Co

Ka

1

22

=

Co

Ka

1

33

=

Co

Ka

1

44

=

2

4 12

11

1

Co

Ka

Co

Ka

Co

Ka +

+

=

CoCoKaKaCoKaCo

1

122

21212 2

4)()(

++++=

Co

CoKaKaCoCoKaCoCo

21

2132

321132113 2

4)()(

++++++=


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i) 1 2 3Co 1Co + 1 2Co + 1 2 3Coeq) 1 2 3Co 1 2 3 4Co 1Co + 1 2Co + 1 2 3CoBASES TRIPRTICAS. B + H2O HB + OH- Kb1i) Co pseq) Co(1- 1) Co 1Co

HB + H2O H2B + OH- Ka2i) 1Co 1Co pseq) 1Co(1- 2) 1 2Co 1Co + 1 2Co

H2B + H2O H3B + OH- Ka3i) 1 2Co 1Co + 1 2Co eq) 1 2Co(1- 3) 1 2 3Co 1Co + 1 2Co + 1 2 3Co

BASES DIPRTICAS. B + H2O HB + OH- Kb1i) Co pseq)

Co(1- 1)

Co

1Co

HB + H2O H2B + OH- Ka2i) 1Co 1Co eq) 1Co(1- 2) 1 2Co 1Co + 1 2Co

Si Co/Kb1 > 100, pH = 7 + 0.5pKan + 0.5logCo.Si Co/Kb1 < 100 y 1Co/Kb2 > 100 pH = 14 + log(1Co)si 1Co/Kb2 y 12Co/Kb3 > 100 pH = 14 + log(1Co + 12Co)si 12Co/Kb3 < 100 pH = 14 + log(1Co + 12Co + 123Co)

COMPLEJOS O COMPUESTOS DE COORDINACIN.Se forman de la unin entre iones metlicos (cidos de Lewis) y ligandos (bases de Lewis), a travs deun enlace covalente coordinado.Son considerados complejos acuosos los compuestos que se forman en fase acuosa son solubles en ella.Consideramos para su estudio los formados entre un in metlicos (M) y uno o ms ligandos (L).A diferencia de los sistemas poliprticos, la formacin de complejos con M y varios ligandos nopresenta un conjunto ordenado de constantes de formacin o de disociacin, ello trae comoconsecuencia que no todos los anfolitos complejos son estables.El anlisis de estabilidad es estudiado de acuerdo a lo establecido en el reparto de especies, a travs delas curvas de distribucin o mediante la prediccin de reacciones.El estudio de las reacciones de disociacin para cuando solamente se forma un complejo, o cuando se

forman varios complejos con todos los anfolitos estables se realiza tal como se ha estudiado para loscidos y las bases.FORMACIN DE COMPLEJOS.M + L ML Kf1ML + L ML2 Kf2 MLn-1 + L MLn KfnDISOCIACIN DE COMPLEJOS.MLn MLn-1 + L Kc1


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ML M + L KcnKfx . Kc(n-x+1) = 1. pKfx = - pKc(n-x+1)

DISOCIACIN DE COMPLEJOS CON UN LIGANDO.ML M + L

i) Coeq) Co(1-) Co Co Que se resuelve igual que las disociaciones de cidos y bases dbiles.

Siendo L una base de Lewis, podr distribuirse en distintas formas cidas cuando el pH se modifique,esto provocar una modificacin en las constantes de disociacin y de formacin de algunos complejos:

Kc = Kc

Cuando L es una no base, b = 1 y la complejacin no se ver afectada por la acidez o alcalinidad delmedio.Cuando L es una base dbil, b ser mayor o igual a 1 y crecer cuando el pH disminuya, por lo que lareaccin de descomposicin del complejo incrementar su espontaneidad cuando el pH disminuya.Ser ms fcil descomponerlo y ms difcil de formar en medio cido.

DISOCIACIN DE COMPLEJOS CON ANFOLITOS INTERMEDIOS INESTABLES.MLx M Ly + nL

i) Co

eq) Co(1- ) Co n Co

Kc = Kcn

SOLUBILIDAD Y PRECIPITACIN.Los precipitados son compuestos elctricamente neutros y parcialmente solubles, que son formados porla unin de aniones y cationes, la reaccin inversa corresponde a la incorporacin del slido a la

solucin y se le denomina reaccin de solubilidad.mM+z + Zz-m MmZz Kf MmZz < = => mM+z + zZ-m Ks = 1/KfKs = |M+z|m|Z-m|z

Solubilidad de un slido en agua.

MmZz < = => mM+z + zZ-m

i) *eq) * mCo zCo

ML

LMKc =

=

1

2CoKc

H

LtLL =

ML

LM

ML

LMt

=

=

==

+

1)(

1)( 1nnn

n

g

nCoCon

MLx

LMLyKc


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eq) * msPE zsPEEn donde Co se ha sustitudo por sPE, que corresponde a la solubilidad molar del slido; almultiplicarla por su peso molecular se obtiene la solubilidad en g/litro de solucin.Corresponde a la mxima solubilidad a las condiciones estudiadas.

zm

zmPE

zm

Kss

+

=

1

'

SOLUBILIDAD, ACIDEZ Y COMPLEJACIN.El catin puede ser afectado por la presencia de un Ligando (efecto de la complejacin) quea su vez sufre la influencia de la acidez (complejacin y acidez), adems de que el anin esuna base de Lewis que puede sufrir el efecto de la acidez.Cuanto mayor sea la cantidad de ligandos en la solucin capaces de reaccionar con el in metlico y/oen tanto sea mayor la cantidad de protones en el sistema para reaccionar con el anin, la solubilidad sever incrementada.

SOLUBILIDAD DE UN PRECIPITADO EN PRESENCIA DE UNO DE SUS PRODUCTOS.En presencia del anin:


i) * C1eq) * ms C1+ zs

Ks = (ms)m(C1+zs)z.Si C1 > 10 zsPE; s => 0 [Z-m] = C1

m

CKs

s

m

z

1

1

=

En presencia del catin:


i) * C1eq) * C1 + ms zs

Ks = (zs)z(C1+ms)m.Si C1 > 10 msPE; s => 0 [M+z] = C1

z

CKs

s

z

m

1

1

=

zH

Z

mL

MKsKs )()(' =

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