Departamento de Ciencia y Tecnología QUIMICA 1. Comisión B. Dra. Silvia Alonso Lic. Evelina Maranzana

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Elena Zúñiga Soriano
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1 Departamento de Ciencia y Tecnología QUIMICA 1 Comisión B Dra. Silvia Alonso (salonso@unq.edu.ar) Lic. Evelina Maranzana (emaran@unq.edu.ar)

2 ACIDEZ-BASICIDAD: EL YING-YANG YANG DE LA QUIMICA Dra Silvia Alonso

3 Reacciones químicas Comencemos con el concepto de reacciones en química Qué significa eso? PUNTO IMPORTANTES (1) Debe ocurrir un cambio químico (2) Puede involucrar iones, moléculas o sólo átomos (3) Frecuentemente ocurren reacciones sencillas como parte de un grupo más grande de reacciones

4 Equilibrio químico El equilibrio es algo sencillo de comprender PRIMERO. Cuando se tiene un sistema constituído de muchas moléculas, esas moléculas se pueden combinar. SEGUNDO. Una reacción química frecuentemente empieza en un punto y termina en otro. IMAGINA: una reacción ha finalizado y se tiene entonces un grupo de nuevas sustancias químicas. Los químicos quieren ahora hacer el reverso de la reacción y convertir los productos obtenidos en las moléculas originales.

5 Junta las ideas anteriores, y entonces se tiene el equilibrio. (1) Dos reactantes se combinan para tener un producto (2) Los productos se convierten frecuentemente en los reactivos que los originaron (3) Hay un punto en donde esas dos reacciones ocurren, en el que no se puede decir que ocurra más una o la otra: la reacción está en equilibrio termodinamico, pues no hay presión para hacer mas de una cosa o de la otra. ESO ES EQUILIBRIO!

6 Por definición, el Equilibrio Químico es el estado alcanzado por una mezcla reaccionando, en el que las velocidades hacia un sentido y hacia el otro son iguales

7 Hey, aún hay más! hay otras características del equilibrio: a) El equilibrio siempre ocurre en el mismo punto, no importando en donde iniciemos la reacción Considera la siguiente reacción A B + C b) El equilibrio se alcanza sin que haya fuerzas que actúen en el sistema. Es decir, ocurre mediante procesos espontáneos.

8 Para puntualizar... Tenemos un vaso de X En otro vaso, tenemos Y. Es decir, "X se DISOCIA en dos Y, y dos Y se combinan para dar X. Esto lo podemos denotar como:

9 El equilibrio puede ser afectado cómo? Cuando un grupo de moléculas se dejan reaccionar, la reacción alcanza su punto de equilibrio. Pero ese punto puede cambiar si algo le sucede a las moléculas. (1) Se adicionan nuevas moléculas o sustancias. (2) se modifique la tempreatura del sistema. (3) la presión del sistema se cambie. (4) Se modifiquen las concentraciones, como adicionar más agua a una solución o adicionar más de una sustancia

10 El principio de Le Chatelier Henri Le Chatelier fue un químico francés que estableció un principio relacionado con los sistemas en equilibrio. Básicamente, el principio dice si se tiene un sistema en equilibrio, y ocurre algo que lo rompe, el sistema tratará de regresar al sistema original de equilibrio Con términos más técnicos... Un sistema en equilibrio, cuando es sometido a algún tipo de estrés resultante de un cambio de temperatura, presión o concentración, y que causa una perturbación en el equilibrio, ajustará su posición de equilibrio para liberarse del estrés y reestablecer el equilibrio."

11 Existe una relación matemática que relaciona la concentración de reactantes y productos en el equilibrio? SI! La Expresión de Equilibrio se obtiene al multiplicar las concentraciones de los productos, dividido entre las concentraciones de los reactantes, y elevando cada concentración a una potencia igual al coeficiente estequiométrico.

12 Ejemplo: aa + bb cc + dd la expresión de equilibrio es K c = [C]c [D] d [A] a [B] b K c = Constante de equilibrio expresado en unidades de concentración

13 En el equilibrio, cada reacción presenta un valor de Kc particular, a temperatura determinada, que se denomina la Constante de Equilibrio (K e ) Si Kc es mayor a 1 la reacción es espontánea Si Kc es menor a 1 la reacción no es espontánea Si Kc = K e la reacción está en equilibrio Si Kc es mayor que K e la reacción se desplazará hasta alcanzar el equilibrio Si Kc es menor que K e la reacción se desplazará hasta alcanzar el equilibrio

14 Ionización Cuando el equilibrio químico se aplica a especies iónicas se habla de ionización Especies Iónicas : son aquellos compuestos que al disolverse en agua se disocian en sus iones respectivos Las especies iónicas se generan cuando el soluto es un electrolito fuerte, es decir, hay una gran diferencia de electronegatividad entre sus átomos NaCl Na+ + Cl-

15 Ionización del agua Considera un vaso de agua pura: Una fracción muy pequeña de las moléculas de agua (1 de 10 millones), está disociada Esto forma dos tipos de iones: un ión hidrógeno (H + ) un ión hidroxilo (OH ) Esto es causado por la atracción de las moléculas de agua entre sí

17 En el agua químicamente pura, el número de iones H + y de iones OH es igual En realidad, el protón libre está asociado con una molécula de agua par formar el ión hidronio H 3 O + 2H 2 O H 3 O + + OH - Ciertas sustancias, cuando se disuelven en agua, pueden cambiar las concentraciones de H + ó de OH

18 Acido Es una sustancia que incrementa la cantidad de H + (y disminuye la cantidad de OH ) Base Es una sustancia que incrementa la cantidad de OH (y disminuye la cantidad de H + ) Sustancia neutra cambia las cantidades de H + and OH (H + es igual a OH )

19 Los ácidos y bases están en donde sea Mira a tu alrededor.. El agua que se bebe contiene iones. Son esos iones los que hacen que un líquido sea ácido o básico. Para medir que tan ácido o básico es un líquido se emplea la escala de ph

20 CONCEPTOS A APRENDER Una lista de definiciones que se deben saber... ACIDO: Una solución que tiene un exceso de iones H+. BASE: Unasolución que tiene un exceso de iones OH-. Otra palabra para denominar una base es álcali. SOLUCION ACUOSA: Una solución acuosa está constituída principalmente de agua. ACIDO FUERTE: Es un ácido con un ph muy bajo (0-4). BASE FUERTE: Una báse con un ph muy alto (10-14). ACIDO DEBIL: Un ácido que se ioniza parcialmente en solución acuosa. Generalmente tienen un ph cercano a 7 (3-6). BASE DEBIL: Es una base que se ioniza parcialmente. Generalmente tiene un ph cercano a 7 (8-10). SOLUCION NEUTRA: Es una solcuión con ph de 7.

21 Es decir, los ACIDOS son compuestos que al disolverse en agua y ionizarse, resultan en iones H + y en otro compuesto. Las BASES son compuestos que al disolverse en agua se ionizan en el ión OH - y en otro compuesto. es una forma sencilla de definir químicamente cuando una solución es ácida o básica.

22 La escala de ph a que hicimos referencia anteriormente es en realidad una medida del númeron de iones H + en una solución. Bajo ph = muchos H + Muchos OH - = alto ph

23 ph de algunas sustancias comunes Acido Jugo gástrico - 2 Refrescos de cola - 3 Tomates - 4 Café - 5 Leche Neutro Agua destilada - 7 Base Sangre Agua de mar - 8 Detergente - 10 Limpiadores de hogar - 11 Limpiadores para hornos - 14

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