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DISOCIACIÓN ÁCIDO – BASE: SALES - Coggle Diagram
DISOCIACIÓN ÁCIDO – BASE: SALES
Es de gran importancia el uso de amortiguadores
de un pH dado para mantener el pH de la solución en un nivel deseado.
Los equilibrios ácido-base son importantes para entender las titulaciones ácido-base y los efectos
de los ácidos en las especies y en las reacciones,
La acidez o basicidad de una solución a menudo
es un factor importante en las reacciones químicas.
Teorías ácido-base
TEORÍA DE ARRHENIUS: H2 Y
OH
Arrhenius, como estudiante de posgrado,
introdujo una teoría radical en 1894 (por lo cual recibióel premio Nobel): que un ácido
es cualquier sustancia que se ioniza (parcial o completamente) en agua para dar iones
de hidrógeno (que se asocian con el disolvente para dar iones hidronio, H3O+)
Una base se ioniza en agua para dar iones
hidroxilo. Las bases débiles (parcialmente ionizadas) por lo general se ionizan como sigue:
mientras que las bases fuertes como los hidróxidos metálicos (por ejemplo, NaOH) se
disocian como
TEORÍA DE BRØNSTED-LOWRY
ACEPTANDO Y CEDIENDO
PROTONES
La teoría de los sistemas de disolventes es adecuada para disolventes
ionizables, pero no es aplicable para reacciones ácido-base en disolventes no ionizables, como el benceno o el dioxano.
En 1923, Brønsted y Lowry
describieron por separado lo que ahora se conoce como teoría de Brønsted-Lowry
Un ácido es cualquier sustancia
que puede donar un protón, y una base es cualquier sustancia que puede aceptar un protón. Así,se puede escribir una “media reacción”
TEORÍA DE LEWIS
ACEPTANDO Y CEDIENDO PARES DE
ELECTRONES
Un ácido de Lewis es una especie química que contiene un orbital vacío que es capaz de aceptar un par de electrones de una base de Lewis para formar un aducto de Lewis.
Una base de Lewis, entonces, es cualquier especie que tenga un orbital lleno que contenga un par de electrones que no esté involucrado en la unión, pero puede formar un enlace dativo con un ácido de Lewis para formar un aducto de Lewis.
Constantes de disociación para pares ácido/base conjugados
Considere la expresión de la constante de basicidad Kb para el amoniaco y la expresión de la constante de acidez Ka para su
base conjugada, el ion amonio:
pKa
Concentración del ion hidronio en disoluciones de ácidos débiles
Calcular el pH y el pOH de una solución 1.00 10
-3 M de ácido acético.
Concentración del ion hidronio en disoluciones de ácidos débiles
Ka es una constante de equilibrio, lo que nos dice es qué tanto se disocia
el ácido, es decir, si Ka es muy alto, voy a tener un ácido fuerte
Por lo tanto habrá alta concentración de H+, y ahí entra el pH, el pH es -log(H+),
entonces, a mayor concentración de H+ tendré un menor pH, es decir una solución MÁS ÁCIDA.
Si Ka en cambio es muy bajito, voy a tener un ácido
débil, la concentración de H+ será más baja que si el ácido fuera fuerte, por lo tanto voy a tener un pH moderádamente ácido.
. Entonces, si Ka es
muy grande, voy a tener un pKa chico, si Ka es chico voy a tener un pKa grande.
Respecto al pKa, es igual que el pH las cosa, pKa=-log Ka.
Concentración del ion hidronio en disoluciones de ácidos débiles
Concentración del ion hidronio de disoluciones de bases
débiles
Se pueden adaptar las técnicas descritas en las secciones previas para
calcular la concentración del ion hidróxido o del ion hidronio en disoluciones de bases débiles.
El amoniaco acuoso tiene propiedades básicas como resultado de la
reacción
ECUACIONES DE BALANCE DE MASA
El principio del balance de masa se basa en la ley de la conservación de las masas y
establece que el número de átomos de un elemento permanece constante en las reacciones químicas, puesto que los átomos no se generan ni se destruyen.
Escribir la ecuación de balance de masa para una solución 0.100 M de ácido acético.
Se sabe que la concentración analítica del ácido acético es igual a la
suma de las concentraciones de equilibrio de todas sus especies:
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ECUACIONES DE BALANCE DE CARGA
El principio de electroneutralidad, todas las soluciones son
eléctricamente neutras; es decir, no hay solución que contenga un exceso detectable de carga positiva o negativa porque la suma de las cargas positivas iguala a la de
cargas negativas.
Se puede escribir una sola ecuación de balance de carga para un
conjunto dado de equilibrios.
Escribir la ecuación del balance de carga para una solución de H2S
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Lo que nos dice pKa es qué tan fuerte o débil es un ácido, cuanto
más grande sea pKa menor será la fuerza del ácido, por lo tanto menor será el Ka, y por ende mayor será el pH porque la solución será menos
ácida.
Los Ácidos Polipróticos
Los ácidos considerados hasta ahora son ácidos monopróticos porque pueden ceder un solo protón (H+) por molécula de ácido (aunque posean más de un H en su molécula).
Si pueden ceder dos protones, se denominan dipróticos (por ejemplo H2SO4),cuando pueden ceder tres se denomina tripróticos (por ejemplo H3PO4) y en general,se habla de ácidos polipróticos.
DISOLUCIONES AMORTIGUADORAS
Una disolución amortiguadora o
disolución reguladora es aquella que resiste cambios en su pH cuando se
diluye o cuando se le añaden ácidos o bases.
las
disoluciones amortiguadoras se preparan a partir de pares ácido/base conjugados, como los pares de ácido
acético/acetato de sodio o de cloruro de amonio/amoniaco.
Los científicos y
técnicos en muchas áreas de la ciencia así como de la industria utilizan
disoluciones amortiguadoras para mantener el pH relativamente
constante y a niveles predeterminados en una gran cantidad de disoluciones.
Cálculo del pH de disoluciones amortiguadoras
Una disolución que contiene un ácido débil, HA, y su base conjugada, A , puede ser ácida, neutra o básica dependiendo de la posición de dos equilibrios que compiten entre si:
Soluciones amortiguadoras
El mecanismo de la acción amortiguadora para una mezcla de un ácido débil y su
sal se puede explicar como sigue.
. El pH está gobernado por el logaritmo de la
relación de la sal y el ácido:
Si la solución se diluye, la relación permanece constante y por tanto el pH de la
solución no cambia.
Soluciones amortiguadoras
La cantidad de ácido o base que se puede añadir sin causar un gran cambio en el
pH está determinada por la capacidad amortiguadora de la solución.
La capacidad amortiguadora (intensidad amortiguadora, índice amortiguador) de una
solución se define como
