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DISOCIACIÓN ELECTROLÍTICA - Coggle Diagram
DISOCIACIÓN ELECTROLÍTICA
Clasificación de las disoluciones de electrolitos
La mayoría de los solutos que se discuten en esta unidad se
denominan electrolitos.
COMPOSICIÓN QUÍMICA
DE LAS DISOLUCIONES ACUOSAS
Ácidos y bases conjugados
Una característica importante del concepto de Brønsted-Lowry es la idea de que un ácido se convierte en un aceptor potencial de protones llamado base conjugada (del ácido original) al ceder un protón.
Muchos disolventes son capaces de actuar como donadores o aceptores de
protones
Autoprotólisis
La autoprotólisis es
otro ejemplo del comportamiento ácido/base
El grado de autoprotólisis del agua a temperatura ambiente es muy bajo.Por lo tanto, la concentración de los iones hidronio e hidróxido en el agua pura es solo de 10-7 M.
Fuerza de los ácidos y bases
Los dos primeros son ácidos fuertes dado que al reaccionar con el disolvente se disocian de manera tan eficiente que quedan pocas moléculas de soluto sin disociar en la disolución acuosa
EQUILIBRIO QUÍMICO
Las expresiones de la constante de equilibrio son ecuaciones algebraicas que describen las relaciones que existen entre las concentraciones de los reactivos y de los productos en el estado de equilibrio.
Estado de equilibro
Estos efectos se pueden predecir de manera cualitativa utilizando el
principio de Le Chatelier.
Este principio establece que la posición de
equilibrio químico siempre se desplaza en la dirección a la que tiende a contrarrestar el efecto de una tensión aplicada.
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CÁLCULO DE LOS COEFICIENTES DE ACTIVIDAD
En 1923, Debye y Hückel derivaron una expresión teórica para calcular los
coeficientes de actividad.
La ecuación, que se conoce como ecuación de DebyeHückel, es
Los números 0.51 y 0.33 son constantes para agua a 25°C, y el primero incluye la
potencia -3/2, tanto de la constante dieléctrica del disolvente como de la temperatura absoluta
Para iones comunes de carga múltiple, αi puede llegar a medir 11
Å
Sin embargo, con fuerzas iónicas menores de 0.01, el segundo
término del denominador se vuelve pequeño con respecto a 1,
CÁLCULO DE LOS COEFICIENTES DE ACTIVIDAD
Tipos de constantes de equilibrio en la química
La constante de equilibrio K
Las reacciones químicas que transcurren en un recipiente cerrado pueden alcanzar un estado de equilibrio que se caracteriza porque las concentraciones de los reactivos y de los productos permanecen inalteradas a lo largo del tiempo.
Puntos más importantes
Una reacción reversible puede proceder tanto hacia productos como hacia
reactivos
El equilibrio se da cuando la velocidad de la reacción hacia adelante es igual a la
velocidad de la reacción en sentido inverso
Reacciones reversibles y equilibrio
Una reacción reversible puede proceder tanto hacia adelante como hacia atrás.
De acuerdo con las concentraciones de todas las especies de reacción en equilibrio, podemos definir una cantidad llamada la constante de equilibrio Kc, que
a veces también se escribe como Keq o K
La c en el subíndice significa concentración, dado que la constante de equilibrio
describe las concentraciones molares, en mole/L, en el equilibrio para una temperatura específica.
Cosas importantes que recordar cuando se calcula Kc:
Kc es una constante para una reacción específica a una temperatura específica. Si
cambiasla temperatura de la reacción, entonces Kc también cambia.
Los sólidos y líquidos puros, incluyendo disolventes, no se consideran para la
expresión de equilibrio
Kc se escribe sin unidades, dependiendo de el libro de texto
La reacción debe estar balanceada con los coeficientes escritos como el mínimo
valor entero posible para poder obtener el valor correcto de Kc.
Kc acerca de la reacción en el equilibrio
La magnitud de Kc puede proporcionarnos información acerca de
las concentraciones de reactivos y productos en el equilibrio.
Si Kc es muy grande, ~1000 o más, tendremos mayormente
especies de producto presentes en el equilibrio.
Si Kc es muy pequeña, ~0.001 o menos, tendremos mayormente
especies de reactivo presentes en el equilibrio.
Si Kc está entre 0.001 y 1000, tendremos una concentración
significativa tanto de las especies de productos como de reactivos en el equilibrio
Cálculo de Kc o Keq
Cálculo de Q
Para las reacciones fuera del equilibrio, podemos escribir una expresión
similar llamada cociente de reacciónQ, que es igual a Kc en el equilibrio.
Q se pueden usar para determinar si la reacción favorece la formación de
productos o de reactivos en el equilibrio.
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Cálculo de las concentraciones
Cuando una sustancia se disuelve en agua, a menudo se disocia o ioniza
parcial o totalmente.
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Aplicaciones de la constante del producto
iónico del agua
Actividad y coeficientes de actividad
La presencia de sales diversas (que no contengan los iones
comunes al equilibrio en cuestión) provocará aumento en la disociación de
un electrólito débil o en la solubilidad de un precipitado
Los cationes
atraen a los aniones y viceversa, y así los cationes del analito atraen a los aniones de los diversos electrólitos, y los aniones del analito atraen a los
cationes.
La atracción de los iones de la reacción de equilibrio por el
electrólito disuelto los enmascara de manera formal disminuyendo su concentración efectiva y desplazando el equilibrio
Conforme aumenta la
carga, ya sea de una sal diversa o de los iones de la reacción de equilibrio,
el efecto de la sal diversa por lo general aumenta
EL COEFICIENTE DE ACTIVIDAD
Ci es la concentración del ion i, y fi es su coeficiente de actividad.
La
concentración se expresa por lo regular como molaridad, y la actividad tiene las mismas unidades que la concentración.
El coeficiente de actividad
es adimensional, pero los valores numéricos de los coeficientes de actividad sí dependen de la selección del estado estándar
El coeficiente de
actividad varía con el número total de iones en la solución y con su carga, y es una corrección para la atracción interiónica.
FUERZA IÓNICA
La fuerza iónica es una medida de la concentración total de
electrólitos, y se define por
μ es la fuerza iónica y Zi es la carga en cada ion individual.
Si está presente más de una sal, la fuerza iónica se calcula a partir de las
concentraciones y cargas totales de todos los diferentes iones
Los ácidos fuertes que se ionizan por completo se tratan de
la misma manera que las sales.
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