Ácidos y Bases

Química. Fuerza relativa. Autoprotólisis de agua. Hidrólisis. Disolución. Teorías. Equilibrio químico

  • Enviado por: Mariano Julia
  • Idioma: castellano
  • País: España España
  • 9 páginas
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TEMA 11: ÁCIDOS Y BASES.

  • INTRODUCCIÓN.

  • TEORÍAS ÁCIDO-BASE. COMPARACIÓN.

  • FUERZA RELATIVA DE ÁCIDOS Y BASESÁcidos y Bases

  • K DE AUTOPROTÓLISIS DEL AGUA.

  • CONCETO DE pH.

  • CÁLCULO DEL pH DE ÁCIDOS Y BASES EN DISOLUCIÓNÁcidos y Bases

  • HIDRÓLISIS. CÁLCULO DEL pH DE SALES EN DISOLUCIÓNÁcidos y Bases

  • “DISOLUCIONES REGULADORAS”.

  • VALORACIONES ÁCIDO-BASE. INDICADORES.

INTRODUCCIÓN.

Ácidos y Bases

Equilibrio químicoÁcidos y Bases
EQUILIBRIO IÓNICO

ElectrolitosÁcidos y Bases
Ácidos y Bases
Ácidos y Bases

TEORÍAS ÁCIDO BASE. COMPARACIÓN.

  • Lavoisier (1777): Observó que sustancias como S y P en combinación con O, y en disolución acuosa, daban lugar a sustancias ácidas. Pensó que el responsable era el oxígeno, al que le llamó principio acidificante.

  • Davy (1810): Observó que el HCl (ácido muriático) era ácido y no tenía oxígeno, luego dedujo que el hidrógeno era el responsable de la acidez.

  • Arrhenius (1887): Teoría de la disociación electrolítica iónica: Cuando los electrolitos (ácidos, bases y sales) se disuelven en Ácidos y Bases
    , se disocian en partículas cargadas: IONES.

  • Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    : Equilibrio iónico.

    Ácido: Sustancia que en disolución acuosa, libera iones hidrógeno Ácidos y Bases

    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases

    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases

    Base: Sustancia que en disolución acuosa libera iones hidroxilo Ácidos y Bases

    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases

    Neutralización:

    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases

    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases

  • Franklin (1905): Estudió el sistema del amoníaco Ácidos y Bases
    . Si el disolvente no era agua:

  • Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases

  • Brönsted y Lowry (1923):

  • Ácido: Toda especie capaz de ceder protones.

    Base: Toda especie capaz de aceptar protones.

    Reacción: Transferencia de protones.

    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases

    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases

    • Surge la idea de ácido-base conjugados.

    • Brönsted decía que los disolventes pueden actuar, tanto de ácido como de base:

    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases

    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases

    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases

    • Las sustancias pueden actuar como ácidos o como bases, dependiendo de la sustancia a la que se les enfrente.

    • Brönsted llamó a los ácidos y a las bases PROTOLITOS, y al sistema ácido-base, SISTEMA PROTOLÍTICO.

    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    tanto los ácido como las bases pueden estar cargados posit. o negat.

    • Las sustancias que pueden actuar tanto como ácido como base, se llaman ANFOLITOS, ANFÓTEROS o ANFIPRÓTICOS.

  • Lewis (1938):

  • No todas las reacciónes ácido-base implicaban transferencia de protones, y sin embargo, si se formaba siempre un enlace covalente dativo.

    Ácido: Sustancia que puede aceptar un par de electrones de otros grupos de átomos, para formar un enlace covalente dativo.

    Base: Sustancia que tiene pares de electrones libres, capaces de ser compartidos para formar enlaces covalentes dativos.

    Son ácidos de Lewis:

    • Cationes sencillos: Ácidos y Bases

    • Sustancias con orbitales incompletos: Ácidos y Bases
      .

    COMPARATIVA DE TEORÍAS:

    TEORÍA

    ARRHENIUS

    BRÖNSTED

    LEWIS

    Def. ácido

    Cede Ácidos y Bases
    en Ácidos y Bases

    Cede Ácidos y Bases

    Captador de Ácidos y Bases

    Def. base

    Cede Ácidos y Bases
    en Ácidos y Bases

    Acepta Ácidos y Bases

    Cededor de Ácidos y Bases

    Neutralización

    Formac. de Ácidos y Bases

    Transfer. de Ácidos y Bases

    Form. enl. cov. dat.

    Ecuación

    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases

    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases

    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases

    Limitación

    Sólo disol. acuosas

    Sólo transf. de Ácidos y Bases

    Teoría general

    Arrhenius-Brönsted: (comparación)

  • Ácidos: Brönsted amplia el concepto de ácido a sustancias cargadas.

  • Bases: Brönsted amplia el concepto de base a sustancias que no son hidróxidos.

  • Brönsted amplia su teoría a disoluciones no acuosas Ácidos y Bases
    .

  • FUERZA RELATIVA DE ÁCIDOS Y BASES.

  • Constantes de disociación Ácidos y Bases

    • Ácido fuerte: Aquél que tuviese gran tendencia a ceder un protón.

    • Base fuerte: Aquélla que tuviese gran tendencia a captar un protón.

    ÁCIDOS:

    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases

    1 litro de disolución muy diluidaÁcidos y Bases

    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases

    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases

    • Cuanto mayor sea Ácidos y Bases
      , más disociado estará el ácido (más fuerte será el ácido).

    Ácidos y Bases

    BASES:

    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases

    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases

    Ácidos y Bases
    Constante de autoprotólisis del agua.

    Estudiemos el par Ácidos y Bases

    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases

    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases

    EFECTO NIVELADOR DEL DISOLVENTE (O DIFERENCIADOR).

    Ácidos y Bases
    Se disocian en agua, prácticamente en un 100%: Ácidos fuertes.

    Ácidos y Bases

    El Ácidos y Bases
    ejerce un efecto diferenciador entre el , Ácidos y Bases
    , y el HF.

    El Ácidos y Bases
    ejerce un efecto nivelador entre el HI y el HBr.

    Si utilizamos un disolvente menos básico que el agua:

    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    El AcH ejerce efecto diferenciador entrte los tres.

    Si utilizamos un disolvente más básico que el agua:

    Ácidos y Bases
    El Ácidos y Bases
    ejerce efecto nivelador entre los tres.

    • A través de la utilización de varios disolventes, se ha podido establecer la fuerza de los ácidos, por orden de fuerza, que en Ácidos y Bases
      no se distinguían debido a su gran fuerza:

    Ácidos y Bases

    CONSTANTE DE AUTOPROTÓLISIS DEL AGUA.

    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases

    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases

    Ácidos y Bases
    Producto iónico del agua (depende de la Tª.).

    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases

    Tª(ºC)

    20

    25

    30

    50

    60

    Ácidos y Bases

    Ácidos y Bases

    Ácidos y Bases

    Ácidos y Bases

    Ácidos y Bases

    Ácidos y Bases

    Ácidos y Bases

    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases

    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Disolución neutra.

  • Añadimos un ácido:

  • Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases

    Ácidos y Bases

    Ácidos y Bases
    Disolución ácida.

    CONCEPTO DE pH.

    Sörensen buscó una forma de trabajar con números más sencillos para las concentraciones de Ácidos y Bases

    Ácidos y Bases

    Ácidos y Bases

    Ácidos y Bases

    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases

    El concepto de pH se usa también para otro tipo de concentraciones:

    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases

    Disolución ácida Ácidos y Bases
    ; disolución neutra Ácidos y Bases
    ; disolución básica Ácidos y Bases
    .

    CÁLCULO DEL pH.

  • pH de ácido fuerte:

  • Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases

  • pH de base fuerte:

  • Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases

  • pH de ácido débil: Ácidos y Bases

  • Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases

    Ácidos y Bases

    Ácidos y Bases

    Si ocurre: Ácidos y Bases

    Ácidos y Bases

  • pH de base débil: Ácidos y Bases

  • Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases

    Ácidos y Bases

    Ácidos y Bases

    Ácidos y Bases

    HIDRÓLISIS.

    • Ácidos diprótidos:

  • Ácidos y Bases

  • Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases

    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases

  • Ácidos y Bases

  • Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases

    Ácidos y Bases
    sólo tenemos en cuenta el primer equilibrio, el segundo, es despreciable.

    CÁLCULO DEL pH DE SALES.

    Las sales se disocian completamente (excepto aquéllas que mantiene equilibrios de solubilidad, y que no veremos en este tema); según los iones en que se disocian provengan de ácidos o bases, fuertes o débiles, procederemos de la misma forma que en cálculo del pH de ácidos o bases.

    DISOLUCIONES REGULADORAS.

    VALORACIONES ÁCIDO-BASE.

    Si queremos conocer la concentración de una sustancia (elemento o compuesto), en una muestra problema, podemos acudir a un proceso de medida cuantitativa que se llama VALORACIÓN o VOLUMETRÍA.

    Hay tres tipos de volumetrías:

    • Ácido-base.

    • Oxidación-reducción.

    • Precipitación o de formación de complejos.

    ÁCIDO-BASE O DE NEUTRALIZACIÓN:

    Hacemos reaccionar un ácido con una base o viceversa.

    Ácidos y Bases

    El punto en el cual las concentraciones de ácido y base son equivalentes (se neutralizan el uno al otro completamente), se llama punto final de la valoración o PUNTO ESTEQUIOMÉTRICO.

    En ese punto o punto de equivalencia, el cambio de pH es muy brusco.

    Ácidos y Bases

    Ácidos y Bases

    INDICADORES.

    Se utilizan para determinar el punto de equivalencia. Los hay de dos tipos:

    • FísicosÁcidos y Bases

    • QuímicosÁcidos y Bases

    Los indicadores ácido-base son ácidos o bases débiles que cambian de color dentro de un pequeño intervalo de pH. Suelen ser sustancias orgánicas, muy solubles en agua y estables químicamente.

    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases

    Para que se vea uno u otro color, la relación entre la forma básica y la forma ácida ha de ser Ácidos y Bases
    .

    Medio ácido: Ácidos y Bases

    Medio básico: Ácidos y Bases

    Medio neutro: Ácidos y Bases

    Ácidos y Bases

    a) Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases

    b) Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases

    c) Ácidos y Bases
    Ácidos y Bases

    Ácidos y Bases

    Rojo fenol Ácidos y Bases

    Ácidos y Bases