ÁCIDOS y BASES (Reacciones de transferencia de protones)

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1 transparent ÁCIDOS y BASES (Reacciones de transferencia de protones) 29 de junio de 2016 ÁCIDOS y BASES (Reacciones de transferencia de protones)

2 Teorias ÁCIDOS y BASES (Reacciones de transferencia de protones)

3 Teorias 1 Teoria de Arrhenius Ácidos HA H 2 O H + + A HCl H 2 O H + + Cl Bases BOH H 2 O B + + OH NaOH H 2 O Na + + OH ÁCIDOS y BASES (Reacciones de transferencia de protones)

4 Teorias 1 Teoria de Arrhenius Ácidos HA H 2 O H + + A HCl H 2 O H + + Cl 2 Teoria de Brönsted-Lowry Bases BOH H 2 O B + + OH NaOH H 2 O Na + + OH Ácido 1 + Base 2 Base 1 + Ácido 2 HAc + H 2 O Ac + H 3 O + Base 1 y Ácido 2 son la base y ácido conjugado del Ácido 1 y Base 2 ÁCIDOS y BASES (Reacciones de transferencia de protones)

5 Teorias 1 Teoria de Arrhenius Ácidos HA H 2 O H + + A HCl H 2 O H + + Cl Bases BOH H 2 O B + + OH NaOH H 2 O Na + + OH 2 Teoria de Brönsted-Lowry Ácido 1 + Base 2 Base 1 + Ácido 2 HAc + H 2 O Ac + H 3 O + Base 1 y Ácido 2 son la base y ácido conjugado del Ácido 1 y Base 2 3 Teoria de Lewis Ácido Sustancia que acepta una pareja de electrones (orbital vacio), SO 3, BF 3, Ag +,... Base Sustancia que cede una pareja de electrones. NH 3, OH, NH 2,... ÁCIDOS y BASES (Reacciones de transferencia de protones)

6 Fortaleza de Ácidos y Bases Ácidos y Bases conjugadas Ácido HCl HNO 3 H 2 SO 4 CH 3 COOH H 2 O H 3 O + H 2 S NH + 4 Base Cl NO 3 HSO 4 CH 3 COO OH H 2 O HS NH 3 AH + H 2 O A + H 3 O + K c = [H 3 O+ ][A ] [AH][H 2 O] K a = [H 3 O+ ][A ] [AH] K a cte disociación del ácido o cte de acidez. = [H 2 O] = cte ANFÓTERAS, especies que actuan como ácidos y bases, H 2O, Al(OH) 3,.. A. POLIPRÓTICOS, especies con + de un protón, H 2 CO 3, H 3 PO 4,.. ÁCIDOS y BASES (Reacciones de transferencia de protones)

7 Autoionización del agua H 2 O+H 2 O H 3 O + +OH K a = [H 3 O+ ][OH ] [H 2 O][H 2 O] Equilibrio desplazado a la izquierda y [H 2 O] = cte, = 1, a T = 25 o C K a [H 2 O] 2 = [H 3 O + ][OH ] K w = [H 3 O + ][OH ] = Siendo K w el producto iónico del agua. TIPOS DE DISOLUCIONES [H 3 O + ] = [OH ] [H 3 O + ] = [OH ] = 10 7 = Disolución neutra [H 3 O + ] > [OH ] [H 3 O + ] > 10 7 y [OH ] < 10 7 = Disolución ácida [H 3 O + ] < [OH ] [H 3 O + ] < 10 7 y [OH ] > 10 7 = Disolución básica ÁCIDOS y BASES (Reacciones de transferencia de protones)

8 Concepto de ph ph = log[h 3 O + ] poh = log[oh ] ph + poh = 14 a 25 o C ph < 7 = Disolución ácida, [H 3 O + ] > 10 7 M ph = 7 = Disolución neutra, [H 3 O + ] = [OH ] ph > 7 = Disolución básica, [H 3 O + ] < 10 7 M ÁCIDOS y BASES (Reacciones de transferencia de protones)

9 Indicadores Colorantes orgánicos complejos (ácidos y bases débiles) HInd (color A) H 3 O + + Ind (color B) Dis. ácidas: Equilibrio desplazado a (color A) Dis. básicas: Equilibrio desplazado a (color B) Punto final cuando se observa cambio de color. Punto de equivalencia cuando las [ácido]=[base]. K ind = [H 3 O + ] [Ind ] [HInd] K Ind = [H 3 O + ] pk ind = ph Anaranjado de metilo (rojo-amarillo, intervalo 3,1-4,4) Fenolftaleina (incoloro a rojo, intervalo 8,3-10) Tornasol (rojo a azul, 5,8-8) ÁCIDOS y BASES (Reacciones de transferencia de protones)

10 SISTEMAS ÁCIDO-BASE NO ELEMENTALES

11 SISTEMAS ÁCIDO-BASE NO ELEMENTALES 29 de junio de 2016 SISTEMAS ÁCIDO-BASE NO ELEMENTALES

12 Hidrólisis I Al disolverse una sal en agua, alguno de sus iones reacciona con el agua y genera un comportamiento ácido o básico. Sal de ácido fuerte - base fuerte Disolución neutra NaCl Na + + Cl { Na + + H 2 O no reacciona Cl + H 2 O no reacciona SISTEMAS ÁCIDO-BASE NO ELEMENTALES

13 Hidrólisis I Al disolverse una sal en agua, alguno de sus iones reacciona con el agua y genera un comportamiento ácido o básico. Sal de ácido fuerte - base fuerte Disolución neutra NaCl Na + + Cl { Na + + H 2 O no reacciona Cl + H 2 O no reacciona Sal de ácido fuerte - base débil Disolución ácida (NH 4 ) 2 SO 4 2NH + 4 +SO2 4 { SO H 2 O no reacciona NH H 2 O NH 3 + H 3 O+ SISTEMAS ÁCIDO-BASE NO ELEMENTALES

14 Hidrólisis II Sal de ácido débil - base fuerte Disolución básica { Na 2 CO 3 2Na + + CO 2 Na + + H 2 O no reacciona 3 CO H 2 O H 2 CO 3 + 2OH SISTEMAS ÁCIDO-BASE NO ELEMENTALES

15 Hidrólisis II Sal de ácido débil - base fuerte Disolución básica { Na 2 CO 3 2Na + + CO 2 Na + + H 2 O no reacciona 3 CO H 2 O H 2 CO 3 + 2OH Sal de ácido débil - base débil Disolución ácida o básica? { (NH 4 ) 2 CO 3 2NH + NH H 2 O NH 3 + H 3 O + 4 +CO2 3 CO H 2 O H 2 CO 3 + 2OH SISTEMAS ÁCIDO-BASE NO ELEMENTALES

16 Disoluciones Reguladoras PROPIEDADES Disoluciones que mantienen el ph al añadir pequeñas cantidades de Ácidos o Bases. Contienen un ácido débil y su base conjugada CH 3 COOH + H 2 O H 3 O + + CH 3 COO K a = [H 3 O+ ][CH 3 COO ] [CH 3 COOH] [H 3 O + ] = K a [CH 3 COOH] [CH 3 COO ] ph = pk a + log n A n HAc La concentración de ácido acético y acetato es la misma, por tanto: [H 3 O + ] = K a = 1, = ph = 4, 74 SISTEMAS ÁCIDO-BASE NO ELEMENTALES

17 Equivalentes y Normalidad. N = número equivalentes gramo soluto V olumen disolución (L) = M valencia Número de equivalentes-gramo es la cantidad de moles de H + o OH proporcionado por un mol de ácido o base al disolverse en agua. H H 2 SO 2 O 4 2H + + SO 2 H 4 Al(OH) 2 O 3 3OH + Al 3+ 1 mol H 2 SO 4 = 2 eq 1 mol Al(OH) 3 = 3 eq El peso equivalente es el peso de un equivalente, razón entre la masa y el número de equivalentes. P equi = P. molecular valencia n o equiv gramo = moles valencia SISTEMAS ÁCIDO-BASE NO ELEMENTALES

18 Valoraciones o Volumetrías Ácido-Base Punto de equivalencia n o equivalentes ácido=n o equivalentes base N a V a = N b V b SISTEMAS ÁCIDO-BASE NO ELEMENTALES

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