9/0/07 Teórico nº 5: EQUILIBRIS ÁID-BASE I. (/0/07) Repso: Teorís ácido-bse: Arrhenius (plicble sólo gu): Ácido: sustnci que ioniz y disoci en gu pr dr iones hidronio. A A - Bse : sustnci que ioniz y disoci en gu pr dr iones hidróxido. B B - Bronsted y Lowry: Ácidos: ddores de protones. Bses: receptores de protones. l (g) N (g) N 4 l - (s) Lewis: Ácidos: receptores de pres de electrones. Bses: ddores de pres de electrones. All R R l Al:R Repso: Equilibrios ácido-bse en gu: undo un ácido (o bse) se disuelve en gu, se ioniz y se disoci. El grdo de disocición dependerá de l fuerz del ácido (o bse). Disocición totl ácido fuerte (l, l 4, N, S 4 ( er protón)) Disocición prcil ácido débil constnte de equilibrio de disocición. El gu experiment utoionizción, tmbién llmd utoprotólisis. Signific que ctú tnto como ácido cunto como bse. - Kw x - x0-4 ( 5º ) En gu pur: - x0-7 M undo se disuelven ácidos o bses en gu, ests concentrciones pueden vrir en un rngo muy extremo. Por comodidd surge l escl de p. p - log p - log - pkw p p 4 p 0 7 4 cidez bsicidd neutrlidd
9/0/07 EQUILIBRIS ÁID-BASE ÁIDS MNPRÓTIS ÁID FUERTE A A - - Kw.0 x 0-4 - x Blnce de ms: A A - Blnce de crgs: A - - Expresión cudrátic: - ( A x ) - Kw 0 A A 4 Kw p - log Expresión simplificd: Blnce de crgs: A - - A p - log Ejemplo: lculr el p de un solución de l.00 mm p - log.00 Verificción de desprecio: 4
9/0/07 ÁIDS MNPRÓTIS ÁID DÉBIL A A - - K A A Kw.0 x 0-4 - x Blnce de ms: A - A Blnce de crgs: A - - 5 - Sin desprecios: Expresión cúbic: x K - x ( x K Kw) Kw x K 0 b- Desprecindo el porte de del gu en el blnce de crgs: Resolución de expresión cudrátic: K K 4 K c- Desprecindo l frcción disocid en el blnce de ms: ( K) Kw d- Desprecindo el porte de del gu en el blnce de crgs y l frcción disocid en el blnce de ms: K 6
9/0/07 4 4 K K K Deducción de l expresión cudrátic: A - A A - - A A A K K x K x 0 K x K x b c c b b ± 4 Deducción de l expresión K A - A A A - - A - A A K 7 Ejemplo: lculr el p de un solución de 0.000 M K :.80 x 0-4 Blnce de ms: - Blnce de crgs: - - Resolución: M K K K 0.5 4 p.90 Verificción de desprecio: M Kw 0 8.00 << 0% de - :.5x0-4 M 8
9/0/07 K Grdo de disocición ( ) A A A - A K K A - A - K A - ( K K ) A K A ( K K) ( Grdo de formción ( 0 ) vrí entre 0 y 0 K K) 0 A K 9 Grdo de disocición ( ) y de formción ( 0 ) del ácido fórmico en función de p A A A - K A A A 0 p pk 0 0.5 0 5
9/0/07 BASES MNFUNINALES N BASE FUERTE - N - Kw.0 x 0-4 - x Blnce de ms: N N Blnce de crgs: - N Resolución de cudrátic: Expresión simplificd: N N 4 Kw - N p - log - y p 4 - p Ejemplo: lculr el p de un solución de N.00 mm p 4 p.00 Verificción de desprecio: BASES MNFUNINALES BASE DÉBIL B B - - Kb B B Kw.0 x 0-4 - x Blnce de ms: b B B Blnce de crgs: - B 6
9/0/07 - Sin desprecios: Expresión cúbic: - - x Kb - - x ( b x Kb Kw) Kw x Kb 0 b- Desprecindo el porte de - del gu en el blnce de crgs: Resolución de Expresión cudrátic: Kb Kb 4 Kb c- Desprecindo l frcción ionizd en el blnce de ms: ( b Kb) Kw d- Desprecindo el porte de - del gu en el blnce de crgs y l frcción ionizd en el blnce de ms: Kb b b Ejemplo: lculr el p de un solución de N 0.00 M Kb :.80 x 0-5 Blnce de ms: b N N 4 Blnce de crgs: - N 4 5 b Kb 0.00.80 0.4 0 M p.87 p. Verificción de desprecios: 7.46 0 M << 0% de N 4 :.4 x 0-4 M N 4.4 0 M < 0% de N :.00 x 0 - M 4 7
9/0/07 Grdo de disocición ( ) B Kb Kb K b Grdo de formción ( 0 ) B K Kb K 0 b vrí entre 0 y 0 5 Grdo de disocición ( ) y de formción ( 0 ) del moníco en función de p pk 9.6 pkb 4.74 p pk 0 0.5 6 8
9/0/07 SALES DE ÁIDS Y DE BASES DÉBILES SAL DE ÁID DÉBIL NA N A - A - A - A Kb A Kw K - Kw.0 x 0-4 - x Blnce de ms: s A - A Blnce protónico: - A 7 SAL DE BASE DÉBIL Bl l - B B B B K B - Kw.0 x 0-4 - x Blnce de ms: s B B Blnce protónico: B - 8 9
9/0/07 Ejemplo: lculr el p de un solución de formito de sodio 0.000 M. K:.80 x 0-4 Kb: 5.60 x 0 - s Kb 7.48 0 7 M p 6. p 7.87 Verificción de desprecios: Ejemplo: lculr el p de un solución de N 4 l 0.00 M Kb :.80 x 0-5 K : 5.60 x 0-0 s K 7.48 0 6 M p 5. Verificción de desprecios: 9 ÁIDS PLIPRÓTIS K A A - A Kb A A - A - A Kb Kw A Kw K A - A - A Kw K A Kb - Kw.0 x 0-4 - x Blnce de ms: A A - A - A - Blnce de crgs: A - xa - xa - - 0 0
9/0/07 Trtmiento de sistems tripróticos pr el cálculo de p: A Si K > 0 x K Se trt como ácido débil monoprótico A - Anfolito K K s KK K s w A - Anfolito K K s KK K s w A - Si Kb > 0 x Kb Se trt como bse débil Kw monofuncionl Kb K Ejemplo: lculr el p de un solución de P 4 0.00 M K :.0 x 0 - K : 7.50 x 0-8 K : 4.80 x 0 - K :.0 x 0 - >> 0 x K 7.50 x 0-7 Blnce de ms: P 4 P 4- P 4 - P 4 - Blnce de crgs: K P 4- x P 4 - x P 4 - - P4 P4 P4 K K 4 K 0. 08 M p.55 Verificción de desprecios:
9/0/07 BASES PLIFUNINALES B B - B B - - Kb Kb B B B B Kw.0 x 0-4 - x Blnce de ms: b B B B Blnce de crgs: - B x B Trtmiento de sistems bifuncionles pr el cálculo de p: B Si Kb > 0 x Kb Se trt como bse débil monofuncionl B Anfolito K Kw Kb K Kw Kb K K s KK K s w B Si K > 0 x K Se trt como ácido débil monoprótico 4
9/0/07 lculr el p de un solución de etilendimin 0.000 M K :.4 x 0-7 K :.8 x 0-0 Kb : 7.09 x 0-8 Kb : 8.5 x 0-5 B: N - - -N Blnce de ms: b B B B Blnce de crgs: - B x B Kb p.06 Kb 4 Kb b 8.8 0 p 0.94 4 M Verificción de desprecios: 5 Grdo de disocición en sistems polifuncionles: A A - A K A A - A - A K A A - A - A K A A 0 A A A A A A A A A A A 0 6
9/0/07 K 0 K K K K K 0 0 0 0 K K K K K K K K K K K K K K K K K K 0 K K K 0 K K K K K K K K K K K K 7 Frcción molr de ls especies de P 4 en función de p ppk.96 ppk 7. ppk. 8 4
9/0/07 9 0 5
9/0/07 Bibliogrfí: Skoog D., West D., oller J., rouch S., Fundmentos de Químic Anlític, 8 v edición, Ed. Thomson, 004. Rmette R.., hemicl Equilibrium nd Anlysis, Ed. Addison- Wesley, 98. hristin G., Anlyticl hemistry, 5 t edición, Ed. J. Wiley & Sons Inc., 994. rris D., Análisis Químico untittivo, d edición, Ed. Reverté S.A., 00. 6