REACCIONES ACIDO- BASE

Ácidos: - Son sustancias de sabor agrio.

- Reaccionan con los metales liberando H2.

- Cambian el color de los indicadores que se utilizan para reconocerlos.

- Algunos son corrosivos Ej: H2SO4, HCl.

- Reaccionan con las bases neutralizándose.

Bases:- Son sustancias químicas opuestas a las

ácidos.- Poseen sabor amargo.- Son resbaladizas al tacto- Cambian el color de los indicadores.- Algunas son corrosivas Ej:NaOH

Reaccionan con los ácidos neutralizándose.

Indicadores:Son sustancias químicas que cambian de

color según la acidez o basicidad de las sustancias con que toman contacto.

Ej : - Fenolftaleína: reconoce sustancias básicas.

- Papel pH reconoce ácidos y bases- Azul de timol, anaranjado de metilo,

violeta de metilo, azul de bromofenol.

DEFINICIONES DE ÁCIDOS Y BASES.DEFINICIONES DE ÁCIDOS Y BASES.111.1.- Arrhenius (1883)1.1.- Arrhenius (1883)

Ácido: Sustancia que, en disolución acuosa, da H+

Ej. HCl H+ (aq) + Cl (aq)

HX H+ (aq) + X- (aq)

Base: Sustancia que, en disolución acuosa, da OH

Ej. NaOH Na+ (aq) + OH (aq)

MOH M + (aq) + OH- (aq)

Svante August Arrhenius(1859-1927)

[http://nobelprize.org/chemistry/laureates/1903/index.html]

“En reconocimiento a los extraodinarios servicios que haprestado al avance de la química mediante su teoríaelectrolítica de la disociación”.

1903Tercer premio Nobelde Química

Limitaciones:* Sustancias con propiedades básicas que no contienen iones hidroxilo (p.ej.: NH3 líquido)* Se limita a disoluciones acuosas.

Se requiere una perspectiva más general

HCl (ac) H+ + Cl-

1.2.- Brønsted-Lowry (1923)1.2.- Brønsted-Lowry (1923)

Ácido: Especie que tiene tendencia a ceder un H+

Base: Especie que tiene tendencia a aceptar un H+

CH3COOH (aq) + H2O (l) H3O+ (aq) + CH3COO (aq)

ácido base baseácido

Transferenciaprotónica

NH3 (aq) + H2O (l) NH4+ (aq) + OH (aq)

* Ya no se limita a disoluciones acuosas* Se explica el comportamiento básico de, p.ej., NH3

Ventajas

Par ácido-base conjugado

Sustancia anfótera(puede actuar comoácido o como base)

Thomas Martin Lowry(1874-1936)

Johannes Nicolaus Brønsted(1879-1947)

Acido base según Brönsted y Lowry

Actividad

Identifica los ácidos y bases y sus conjugados de las siguientes ecuaciones

Neutralización

Se produce cuando reacciona un ácido con una base, formando nuevas sustancias.

Se forma sal y agua

HCl + NaOH NaCl + H2O

Ácido + Base Sal + agua

Ácido fuerte Ácido débil

15.4

Antes de laIonización

Antes de laIonización

En elequilibrio

En elequilibrio

Concepto y escala de pH

pH = - log a H3O+ = - log H3O+

pOH = - log OH–

H3O+ = 10 - pH OH– = 10 -pOH

Sörensen (1929) Sörensen (1929)

Según la IUPAC:Según la IUPAC:

“ “ El pH es igual al menos logaritmo decimal de la actividad El pH es igual al menos logaritmo decimal de la actividad del protón”del protón”

Escala de pH

pH + pOH = pKW

Escala de 14 unidades a 25 ºC

pH disolución 1,00 M en H3O+

pH disolución 1,00 M en OH-

ÁCIDO NEUTRO BÁSICO

7

Escala de pH

Cálculo de pH para ácidos y bases fuertes

¿Cuál es el pH de una disolución 2 x 10-3 M HNO3?

HNO3 es un ácido fuerte: 100% disociación .

HNO3 (ac) + H2O (l) H3O+ (ac) + NO3- (ac)

pH = -log [H+] = -log [H3O+] = -log(0.002) = 2.7

Inicial

Final

0.002 M

0.002 M 0.002 M0.0 M

0.0 M 0.0 M

¿Cuál es el pH de una disolución 1.8 x 10-2 M Ba(OH)2?

Ba(OH)2 es un base fuerte: 100% disociación.

Ba(OH)2 (s) Ba2+ (ac) + 2OH- (ac)

Inicial

Final

0.018 M

0.018 M 0.036 M0.0 M

0.0 M 0.0 M

pH = 14.00 – pOH = 14.00 + log(0.036) = 12.5615.4

Cálculo de pH para ácidos y bases débiles

¿Cuál es el pH de un ácido monoprótico 0.122 M cuyaKa es 5.7 x 10-4?

HA (aq) H+ (aq) + A- (aq)

Inicial(M)

Cambio(M)

Equilibrio(M)

0.122 0.00

-x +x

0.122 - x

0.00

+x

x x

Ka =x2

0.122 - x= 5.7 x 10-4

Ka x2

0.122= 5.7 x 10-4

0.122 – x 0.122Ka << 1

x2 = 6.95 x 10-5 x = 0.0083 M

0.0083 M0.122 M

x 100% = 6.8%Más que 5%Aproximación

no válida15.5

Ka =x2

0.122 - x= 5.7 x 10-4 x2 + 0.00057x – 6.95 x 10-5 = 0

ax2 + bx + c =0-b ± b2 – 4ac

2ax =

x = 0.0081 x = - 0.0081

HA (ac) H+ (ac) + A- (ac)

Inicial(M)

Cambio(M)

Equilibrio(M)

0.122 0.00

-x +x

0.122 - x

0.00

+x

x x

[H+] = x = 0.0081 M pH = -log[H+] = 2.09

15.5