acidos, bases y electrolitos semana 12 licda. lilian judith guzmán melgar

ACIDOS , BASES Y ACIDOS , BASES Y ELECTROLITOSELECTROLITOS

Semana 12Semana 12

Licda. Lilian Judith Guzmán MelgarLicda. Lilian Judith Guzmán Melgar

ACIDOS Y BASESACIDOS Y BASES

ACIDOACIDO

Del latín Acidus= agrioDel latín Acidus= agrio

Ejemplos Vinagre, jugo de Ejemplos Vinagre, jugo de limón.limón.

Tiene un sabor a agrio y Tiene un sabor a agrio y pueden producir sensación pueden producir sensación

de picazón en la piel. de picazón en la piel.

BASEBASE

Sustancias como antiácidos, Sustancias como antiácidos, líquidos limpia vidrios y líquidos limpia vidrios y

destapa-desagües.destapa-desagües.

Que tiene un sabor amargo y Que tiene un sabor amargo y sensación jabonosa en la sensación jabonosa en la

piel.piel.

22

33

TEORIA DE ARRHENIUSTEORIA DE ARRHENIUS

ACIDOACIDOEs una sustancia que Es una sustancia que produceproduce iones de iones de

hidrogeno (Hhidrogeno (H++) ) cuando se disuelve en agua.cuando se disuelve en agua.El ión hidrogeno (HEl ión hidrogeno (H++) es un protón que en ) es un protón que en solución acuosa se hidrata y se convierte en ión solución acuosa se hidrata y se convierte en ión hidronio (Hhidronio (H33OO++) . ) .

HH++ + + HH22OO → H→ H33OO++

Ejemplo : HCl , HNOEjemplo : HCl , HNO33

HCl HCl (g)(g) + H + H22O O (l) (l) → H→ H++

(ac) (ac) + Cl + Cl - - (ac) (ac)

44

BASEBASE Compuestos iónicos que se disocian en un ion Compuestos iónicos que se disocian en un ion metálico y en iones metálico y en iones hidróxido (OHhidróxido (OH--) ) cuando se cuando se disuelve en agua. disuelve en agua.

Ejemplo : NaOH, KOH, Ba(OH)Ejemplo : NaOH, KOH, Ba(OH)2 2

NaOH + HNaOH + H22O → NaO → Na++ + OH + OH--

55

TEORIA DE BRONSTED-LOWRYTEORIA DE BRONSTED-LOWRY

ACIDO:ACIDO:

Sustancia que Sustancia que donadona un protón , (ion un protón , (ion HH++)) a a otra sustancia.otra sustancia.

HCl HCl + + HH22OO → H → H33OO++ + Cl + Cl-- ACIDO BASEACIDO BASE

66

TEORIA DE BRONSTED-LOWRYTEORIA DE BRONSTED-LOWRY

ACIDO:ACIDO:

Sustancia que Sustancia que donadona un protón , (ion un protón , (ion HH++)) a a otra sustancia.otra sustancia.

HCl + HHCl + H22O → HO → H33OO++ + Cl + Cl-- ACIDO BASEACIDO BASE

BASE:BASE:

Sustancia que Sustancia que aceptaacepta un protón ( un protón (HH++) de ) de otra sustancia.otra sustancia.

NHNH3 3 + + HH22OO →→ NH NH44++ + OH + OH ––

BASE ACIDOBASE ACIDO

77

Ejemplos

88

99

TEORIA DE LEWISTEORIA DE LEWIS

ACIDOACIDOSustancia que puede Sustancia que puede aceptar un par de aceptar un par de electrones.electrones.

BASE:BASE:Sustancia que puede Sustancia que puede ceder un par de ceder un par de electrones.electrones. H H H H

H-N: + H-H-N: + H- Ö: Ö: H - N - H + :Ö: H - N - H + :Ö:

H H H HH H H H base ácido base ácido

1010

lewis

LEWISACIDOS

BRONSTED-LOWRY

ARRHENIUSACIDOS

COMPARACIÓNCOMPARACIÓN

CARACTERISTICAS ACIDOS BASES

ARRHENIUS PRODUCE H+ PRODUCE OH-

BRONSTED & LOWRY DONA H+ ACEPTA H+

LEWIS ACEPTA UN PAR DE ELECTRONES

DONA UN PAR DE ELECTRONES

ELECTROLITOS SI SI

SABOR AGRIO AMARGO

SENSACIÓN PUEDE PICAR JABONOSO, RESBALADIZO

TORNASOL (PAPEL PH) ROJO AZUL

FENOLFTALEINA SIN COLOR FUCSIA

NEUTRALIZACIÓN NEUTRALIZA BASES NEUTRALIZA ACIDOS

1111

1212

IONIZACIONIONIZACION

Proceso mediante el cual una sustancia al Proceso mediante el cual una sustancia al entrar en contacto con el agua se disocia entrar en contacto con el agua se disocia en sus iones respectivos.en sus iones respectivos.

Ejemplo :Ejemplo :

HCl HCl → H→ H+ + + Cl+ Cl--

KOH KOH → K→ K + + + OH+ OH--

CHCH33COOH ⇄ CHCOOH ⇄ CH33COOCOO-- + H + H++

NHNH33 ⇄ NH⇄ NH44 ++ + OH + OH--

1313

ELECTROLITOSELECTROLITOSSustancia que en solución acuosa esta Sustancia que en solución acuosa esta disociada en iones y conduce la electricidad.disociada en iones y conduce la electricidad.

FUERTE DEBIL Se disocian al 100%. Buen conductor de la

electricidad La reacción de ionización

ocurre en un solo sentido (irreversible).

KOH → K+ + OH-

H2SO4 → 2H++ SO4-2

Se disocian en un pequeño %. Conduce poco la electricidad. Su reacción de ionización es

reversible

H2CO3 2H⇄ + + CO3-

NH3 + H2O NH⇄ 4+ + OH-

ELECTROLITOSELECTROLITOS

FUERTESFUERTES DEBILESDEBILES

1414

1515

NO ELECTROLITONO ELECTROLITO

Sustancias que en estado Sustancias que en estado líquido o solución, líquido o solución, NONO conducen corrientes conducen corrientes eléctricas. eléctricas.

Ejemplo Ejemplo •AlcoholAlcohol•GasolinaGasolina•AzúcarAzúcar

azúcar

azúcar

azúcar

azúcar

1616

IONIZACION DEL AGUAIONIZACION DEL AGUA

El agua es mala conductora de electricidad, El agua es mala conductora de electricidad, debido a que es muy poco ionizada.debido a que es muy poco ionizada.

HH22O + HO + H22O O ⇄⇄ H H33OO++ + OH + OH--

Concentración en el agua a 25 °CConcentración en el agua a 25 °C

[H[H++] = 0.00000010 = 1 x 10 ] = 0.00000010 = 1 x 10 -7 -7 MM

[OH[OH--] = 0.00000010 = 1 x 10 ] = 0.00000010 = 1 x 10 –– 7 7 MM

1717

Constante de Producto Iónico Constante de Producto Iónico del agua (Kw)del agua (Kw)

Kw = [HKw = [H++] [OH] [OH--]]

Kw = [1.0 x 10 Kw = [1.0 x 10 -7 -7 ] [1x10 ] [1x10 - 7- 7]]

Kw = 1.0 x10 Kw = 1.0 x10 -14-14

1818

¿Cómo influye la adición de un ácido y de ¿Cómo influye la adición de un ácido y de una base al agua en las concentraciones una base al agua en las concentraciones

de iones hidrógeno e hidroxilo ?de iones hidrógeno e hidroxilo ?

Si ↑[ H+ ] entonces [OH-] ↓ hasta que la [ ] = 1.0x10 -14

Si ↑[OH -] entonces [H+ ] ↓ hasta que la [ ] = 1.0x10 -14

1919

En soluciones AcidasAcidas: [H+] es mayor 1.0x10 -7

En soluciones AlcalinasAlcalinas:[H+] es menor 1.0x10 -7

En soluciones Neutras: Neutras: [H+] es igual a 1.0x10 -7

Ejemplo :

Una muestra de bilis tiene una [OH-] de

1.0 x10 -5 ¿Cuál es la [H+] ?

2020

ACIDOS Y BASES FUERTES ACIDOS Y BASES FUERTES ACIDOS FUERTES:ACIDOS FUERTES: Son aquellos que se ionizan totalmente en Son aquellos que se ionizan totalmente en

agua(100%) . Tiene una ionización irreversible. agua(100%) . Tiene una ionización irreversible. Ejemplo :Ejemplo :

HClHCl Ácido ClorhídricoÁcido Clorhídrico

HBrHBr Ácido BromhídricoÁcido Bromhídrico

HIHI Ácido YodhídricoÁcido Yodhídrico

HH22SOSO44 Ácido sulfúricoÁcido sulfúrico

HNOHNO33 Ácido NítricoÁcido Nítrico

HClOHClO44 Ácido PerclóricoÁcido Perclórico

2121

ACIDOS DEBILESACIDOS DEBILES Se ionizan en pequeñas proporciones.Se ionizan en pequeñas proporciones. Tienen una ionización reversibleTienen una ionización reversible Poseen una constante de ionización (Ka)Poseen una constante de ionización (Ka)

HCHC22HH33OO22 ⇄⇄ H H++ + C + C22HH33OO22--

Ka= [HKa= [H++] [C] [C22HH33OO22--]]

[HC[HC22HH33OO22] ]

H3PO4 Ácido Fosfórico C3H5(COOH)3 Ácido Cítrico

H2CO3 Ácido carbónico H3BO3 Ácido Bórico

2222

BASE FUERTEBASE FUERTE Se ionizan totalmente en agua, (100%)Se ionizan totalmente en agua, (100%) Tiene una ionización irreversibleTiene una ionización irreversible

NaOH Hidróxido de Sodio

KOH Hidróxido de Potasio

2323

BASE DEBILBASE DEBIL Se ionizan parcialmente en agua Se ionizan parcialmente en agua Tienen una ionización reversibleTienen una ionización reversible Poseen una constante de ionización (Kb).Poseen una constante de ionización (Kb).

NHNH44OH OH ⇄ ⇄ NHNH44+ + + OH+ OH--

Kb = [ NHKb = [ NH44++] [OH] [OH--]]

[NH[NH44OH]OH]

Mg(OH)2 Hidróxido de Magnesio

NH3 Amoniaco

2424

pHpH

El pH de una solución es la medida de la concentración de iones hidrogeno en una solución, [H+]

pH = - log [H+]

2525

1 2 3 4 5 6 8 9 10 11 12 13 14

7

NEUTRO

MAS BASICOMAS ACIDO

El agua tiene una [ ] de iones hidrógeno de 1x10 El agua tiene una [ ] de iones hidrógeno de 1x10 -7-7 moles/litro y un pH 7.moles/litro y un pH 7.

Toda solución Toda solución neutraneutra tiene un pH 7 tiene un pH 7 Toda solución Toda solución ácidaácida tiene un pH tiene un pH menormenor 7 7

Toda solución Toda solución básicabásica tiene un pH tiene un pH mayormayor 7 7

Algunos pH Algunos pH

2626

2727

pOHpOH

Se define como la medición de la Se define como la medición de la concentración de iones hidroxilo en una concentración de iones hidroxilo en una solución, [OH solución, [OH --]]

Cuando menor el pOH mayor alcalinidadCuando menor el pOH mayor alcalinidad

pOH = - log [OH-]

Relación pH y pOHRelación pH y pOH

Uso de la calculadora (Casio) para Uso de la calculadora (Casio) para calculo de pHcalculo de pH

2828

pH + pOH = 14

Para calcular el pH de una solución que tiene una concentración de iones hidrogeno de [H+] = 2.5x 10-5 , entonces :OPRIMIR :OPRIMIR :

Respuesta : 4.60Respuesta : 4.60

- log 2 . 5 EXP - 5 =

Calcular la [HCalcular la [H++] de una solución con ] de una solución con

un pH = 3.6un pH = 3.6

OPRIMIR :OPRIMIR :

RESPUESTA: 2.51 X 10RESPUESTA: 2.51 X 10-4-4

2929

SHIFT log - 3 . =6

3030

EjerciciosEjercicios

Calcular el pH de cada una de las siguientes soluciones:Calcular el pH de cada una de las siguientes soluciones:

1)1) [H+] = 3.5 x 10 [H+] = 3.5 x 10 -5 -5 4) pOH = 4.24) pOH = 4.2

2)2) NaOH 0.020 M 5) HCl 0.020 MNaOH 0.020 M 5) HCl 0.020 M

3)3) [OH[OH--] = 2.0 x10 ] = 2.0 x10 -8 -8 6) NaOH 0.0020 M 6) NaOH 0.0020 M

Calcule la [HCalcule la [H++] en las soluciones con :] en las soluciones con :

7) pH= 5.5 8) pOH = 4 9) pH= 1.87) pH= 5.5 8) pOH = 4 9) pH= 1.8

3131

% de Ionización % de Ionización

Ácidos Ácidos ::

BasesBases::

% de ionización= [ácido ionizado] x 100 [ácido inicial]

% de Ionización = [base ionizado] x 100[base inicial]

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EJERCICIOSEJERCICIOS

1)Para una solución de ácido acético (HC2H3O2) 0.10 M calcular : El % de ionización del ácido acético si la constante de ionización (Ka) del ácido es 1.8x10-5 .

HC2H3O2 ⇄ H+ + C2H3O2-

2) Calcule el pH y % de ionización de una solución de anilina 0.05 M, Kb = 4.5x10-10.

C6H5NH2 ⇄ C6H5NH3+ + OH-

3) ¿Cuál es la Ka y el pH de una solución de Acido fluorhídrico (HF) 0.3 M ionizada un 3.2%?

HF ⇄ H+ + F-

3333

3434

Fin