GUÍA DE ESTUDIO SEMANA 12 ACIDOS, BASES Y ELECTROLITOS Licda. Corina Marroquín Orellana

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1 UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS, CUM UNIDAD DIDACTICA DE QUIMICA, PRIMER AÑO GUÍA DE ESTUDIO 2016 SEMANA 12 ACIDOS, BASES Y ELECTROLITOS Licda. Corina Marroquín Orellana Estudiar capítulo 10 Acidos y Bases y sección 8.2 Electrolitos y no electrolitos del libro de texto. Definiciones de Acido Base Arrehnius Brônsted-Lowry Lewis Clasificación de ácidos según diferentes criterios 1.Inorgánicos * Ej. HNO3 HCl H 2SO4 Orgánicos* Los H en negro, son los que se sustituyen o se disocian. 2. Por el número de Hidrógenos sustituibles. Ej. CH3COOH Ej: C6H5COOH 2.1. Monopróticos ( 1 Hidrogeno ) 2.2. Dipróticos * ( 2 Hidrógenos) 2.3. Tripróticos * ( 3 Hidrógenos ) * Se les conoce como polipróticos a los que poseen 2 o más Hidrógenos sustituibles 3. Por la intensidad en que se ionizan: 3.1. Fuertes: se ionizan casi en un 100% 2.1. HCl, HNO3, HClO H 2SO4, H 2S, H 2CO H 3PO4, H 3BO3 Ej: 3.1. HCl, HNO3, H 2SO HF, CH3COOH 3.2.Débiles: se ionizan en un pequeño % 1/9

2 * Generalmente, la fórmula de un ácido inorgánico comienza con H ( uno,dos ó tres ), la de un ácido orgánico posee uno ó más grupos COOH ( -CO 2H ). ACIDOS Y BASES DÉBILES Y FUERTES Características generales, que ayudan a identificar un ácido ó base fuerte y débil. Acido Fuerte Acido Débil Base Fuerte Base Débil Se ioniza 100% Se ioniza en un pequeño %. Se ioniza 100% Se ioniza en un pequeño % Ionización irreversible Ionización reversible Ionización irreversible Ionización reversible Ej. HCl H Cl - Ej: HF H F - Ej: Ej: KOH K OH - NH3 H2O NH4 OH - No poseen Ka Si poseen Ka No poseen Kb Si poseen Kb Ka= [ H ] [ F - ] Kb= [NH4 ] [OH - ] [HF ] [ NH3 ] Electrolitos fuerte Electrolitos débil Electrolitos fuerte Electrolitos débil *Ka: Constante de ionización de ácido débil * Kb: Constante de ionización de base débil. En la expresión de Ka y Kb, no se toma en cuenta la [H 2O], aunque aparezca como reactivo. Complete el cuadro. Observe el ejemplo (ejercicio No.2) Fórmula Ecuación de Ionización Posee Ka / Kb No tiene Ka /Kb CH 3COOH Acido/base Fuerte/Débil Acido Débil HNO 3 HNO 3 H NO 3 - No tiene Ka Acido fuerte KOH K OH - CH 3NH 2 H 2O CH 3NH 3 OH- Posee Kb C 3H 7NH 2 Base débil C 3H 7COO - H 2/9

3 ELECTROLITOS Buscar en introducción práctica no. 12 y sección 8.2 y tabla 8.4 del libro de texto. Tipo de soluto Concepto Conducen electricidad? Ejemplos Electrolito fuerte Electrolito Débil No Electrolito Se disocia? Si/No Tipo de partículas en solución PARES ACIDO-BASE CONJUGADOS: (Se verán exclusivamente los casos de ácidos y bases débiles, debido a que se los conceptos se aplicarán en la semana 13. ) Son componentes de la ionización de ácidos o bases débiles, ya que como su ionización es reversible coexisten las formas moleculares y sus especies iónicas. 0 HF H2O F - H3O Acido Base Conjugada Complete: NH3 (ac) H2O (ac) NH4 (ac) OH - (ac) Base Acido conjugado Compuesto Ionización ** Acido / base H 2PO - 4 H 2PO - 4 H HPO -2 4 H 2PO 4 ( ácido) H 2CO 3 H - HCO 3 C 6H 5NH 2 H 2O C 6H 5NH 3 OH - Base conjugada */ Acido Conjugado* HPO 4-2 ( base conjugada) C 6H 5NH 3 (ácido conjugado) NH 3 H 2O NH 4 OH -. CH 3 CH 2COOH ( ácido) 3/9

4 Note: la base conjugada de un ácido débil (HX) es el anión generado en su ionización (X - ). El ácido conjugado de una base débil (BNH 2)es el catión generado en su ionización ( BNH 3 ). En la ionización de ácidos encontramos H ó H 3O, del lado de los productos, en la de las bases encontramos OH -, en los productos. IONIZACION DEL AGUA y su producto ionico Kw ( página 382 ) H 2O H 2O H 3O OH Agua Agua ion hidronio ion hidroxilo La reacción anterior puede escribirse : H 2O H OH - Para toda solución acuosa y agua pura: La constante del producto iónico del agua: Kw Kw = [H 3O ] [OH - ] = 1x10-14 o bien Kw = [H ][OH-] = 1x10-14 Fórmulas para calcular ph y poh ph = -log [H ] poh= -log [OH - ] ph poh = 14 Fórmulas para calcular [H ] y [OH - ] [H ] = 10 ph [OH - ] = 10 - poh [H ] [OH - ] = 1 x En el siguiente diagrama. Escriba en la parte superior los valores de ph (0 14) y en la inferior sus correspondientes [ H ]. En las flechas escriba lo que corresponda. Use color rojo para todo lo relacionado a ph ácido, azul para lo básico y verde para lo neutro.( vea tabla 10.7) ph [H ] Indique Acido, Neutro y Básico Cálculo de ph de soluciones de ácidos y bases fuertes Como éstos se ionizan casi en su totalidad, la concentración del ácido o de la base equivale a la de los iones H o de los OH -. Ej. de ácido fuerte. Cuál es la [H] y el ph de una solución 0.024M de HCl.? HCl H Cl - Entonces [ H] = 0.024M ph = -log H ] ph = -log ph = 1.62 ph es ácido. 4/9

5 Ej. de base fuerte: Calcule [ OH - ] y ph de una solución 0.06M de NaOH NaOH Na OH - [OH-] = 0.06M, como es base calculemos poh = -log [OH] poh = -log 0.06 poh = 1.22 usemos la fórmula ph poh = 14 ph = 14 - poh ph = ph = El ph es básico o alcalino 1.Complete el cuadro: M ph poh [H ] [OH - ] El ph es ACIDO / NEUTRO / BASICO a) HNO x 10-3 b) KOH 6.30 x 10-3 c) HCl 0.25 d) HI 2.80 e) NaCl f) NaOH Calcule [H ], a partir de datos de ph de orina. ( ph normal de orina rango ) a. Paciente con insuficiencia renal ph orina 8.6 b. Paciente diabético ph 3.8 Cálculo Ka, Kb, % de ionización y ph de soluciones de ácidos y bases débiles Estos se ionizan débilmente,la ionización es reversible, debe aplicarse las fórmulas siguientes: Acido débil Ecuación de ionización: HX H X - Ka = [H ] [X - ] [HX] % ionización de ácido débil = [H ] x 100 [ HX ] Para calcular el ph debe despejarse [ H], en cualquiera de las dos ecuaciones. Base Débil Ecuación de ionización: MOH M OH - Kb = [M ] [OH - ] % de ionización de base débil = [ OH - ] x 100 [MOH] [MOH] 5/9

6 Debido a que son bases, para calcular ph, primero se despeja [OH - ], se calcula poh y luego el ph usando : ph poh = 14 ph = 14-pOH 2. Calcule [ H ], el ph y el % de ionización, de una solución de CH 3COOH 0.08M (Ka = 1.8 x 10-5 ). Escriba además su reacción de ionización. 3.Cual es el ph, poh y el % de ionización de una solución 0.4M de HF( Ka 7.2 x 10-4 ) HF H F - 4. Calcule [ H ], ph y Ka de una solución 0.15M de ácido fórmico ( HCOOH) ionizada 3.7 % 5. Calcule [ OH - ], % de ionización y el ph de una solución 0.4M de C 2H 5NH 2, sabiendo que su Kb = 5.2 x 10-4 C 2H 5NH 2 H 2O C 2H 5NH 3 OH - Nota: En cálculos de Ka y Kb no tomar en cuenta el H 2O, aunque aparezca como reactivo. 6.Calcule Kb de una solución 0.25 M de NH 3 ionizada en un 0.85 % NH 3 H 2O NH 4 OH - ( no tomar en cuenta el H 2O ) 7. El ph de una solución 0.08 M de ácido benzoico ( C 6H 5COOH) es Calcule Ka y [H]. C 6H 5COOH C 6H 5COO- H 6/9

7 La siguiente sección se refiere a preguntas acerca de temas desarrollados en las secciones LA QUIMICA EN LA SALUD Y LA QUIMICA EN EL AMBIENTE 1. ELECTROLITOS EN LOS LIQUIDOS CORPORALES (Página 305 ). a. Que electrolitos se miden generalmente en una prueba de sangre.? b. Cuál de los electrolitos anteriores participan en: c. El mantenimiento de la uniformidad de los latidos cardiacos:. d. Participa en el mantenimiento del ph adecuado de la sangre e. Cuál es el catión más abundante? Y el Anión más abundante? f. Cuál de las soluciones descritas en la tabla 8.7 usaría, para reponer los siguientes electrolitos, a un paciente con déficit de éstos.? -2 g. Iones lactato h. HPO 4 i. Ca 2 y Mg 2 j. Cl - pero no K 2. ACIDO ESTOMACAL, HCl.Página 389. a. Cuántos ml de jugo gástrico puede segregar una persona en un día? A cuantos litros equivale. b.además de HCl, el jugo gástrico contiene. c. El HCl se segrega en el estómago hasta alcanzar un ph de. d-.cúal es el ácido que contiene el jugo gástrico? Fórmula, Nombre, como se llaman las células en el estómago que lo producen.? e.que función tiene el moco viscoso que se segrega en el interior del estómago.? f. En la enfermedad del reflujo gástrico, el contenido ácido del estómago se mueve hacia el. Causando síntomas como :,. g. El estrés estimula o disminuye la formación de ácido gástrico.? - h. Qué sustancia producen las células del intestino delgado para neutralizar el ácido gástrico.? con el fin de llevarlo a un ph aproximado de.? 7/9

8 3- LLUVIA ACIDA página 392. a. Cuál es el ph aproximado de la lluvia.?. En la lluvia ácida, el ph es menor de: b. Escriba las ecuaciones que muestren como: c. El SO 3, se combinan con el agua para formar H 2SO 4, formando lluvia ácida. d. El NO 2 se combina con el H 2O y generan HNO 3, componente de la lluvia ácida ( limite el uso de su automóvil y disminuya la contaminación.) : e. De que material son los monumentos y estructuras que ha dañado la lluvia ácida? f. A que ph en lagos contaminados los peces y vegetales ya no sobreviven? g. País donde la lluvia ácida ha dañado casi el 70% de bosques y suelos.? 4. ANTIACIDOS PÁGINA 394. a.para qué se usan los antiácidos: b. Usando la información de la tabla Enumere 2 antiácidos que contengan: Al(OH) 3 Mg(OH) 2 CaCO 3. Complete el cuadro: Componente del antiácido Efecto(s) secundario(s) No recomendable en pacientes con Al(OH) Mg(OH) CaCO3 NaHCO3 c. Enumere los problemas que ocasiona el uso excesivo de antiácidos. En base a la información dad en la figura 10.4 página 384, responda. a. Si padece de acidez estomacal, enumere cuatro bebidas que debe evitar consumir: b. Cuál es menos ácido: El agua de mar o el agua potable? 8/9

9 c. Ordene de menor a mayor ph, los siguientes fluidos (Sangre, Bilis, Leche, Jugo gástrico): Realice en hojas adjuntas, los siguientes ejercicios del libro. Vea respuestas en página 407. Nota : [ H 3O ] es equivalente a [ H ] , 10.35, de página , 10.41, 10.43, página 391 RESPUESTAS: M El ph es Cuadro 1. ph poh [H ] [OH - ACIDO / ] NEUTRO / BASICO a) HNO x x Ácido b) KOH x x 10-3 Básico c) HCl x Ácido d) HI x x Ácido e) NaCl x x 10-7 Neutro f) NaOH x x 10-2 Básico 2a 2.51 x [H ] = 5.55 x 10-3 ph= 2.25 Ka = 2.05 x b 1.58 x [OH-] = 1.44 x 10-2 ph = % ionización = [H ] = 1.2 x 10-3, ph= 2.92 % = Kb = 1.81 x [H] = 1.7 x 10-2 ph = 1.77 poh= % = [H ] = 2.29 x 10-3 Ka= 6.56 x /9