cido-Base

CaractersticasCIDOS:Tienen sabor agrio.Son corrosivos para la piel.Disuelven sustanciasAtacan a los metales desprendiendo H2.Descomponen los carbonatos y bicarbonatos liberando CO2Pierden sus propiedades al reaccionar con bases.Disolucin conducen electricidadNeutralizan bases.

BASES:Tiene sabor amargo.Suaves al tacto pero corrosivos con la piel.Precipitan sustancias disueltas por cidos.Disuelven grasas.Pierden sus propiedades al reaccionar con cidos.Disolucin conducen electricidadNeutralizan cidos

TEORIA DE ACIDOS Y BASESDefinicin de ArrheniusPublica en 1887 su teora de disociacin inica.Hay sustancias (electrolitos) que en disolucin se disocian en cationes y aniones.CIDO: Sustancia que en disolucin acuosa disocia cationes H+.BASE: Sustancia que en disolucin acuosa disocia aniones OH.

DisociacinCIDOS:AH (en disolucin acuosa) A + H+Ejemplos: HCl (en disolucin acuosa) Cl + H+H2SO4 (en disolucin acuosa) SO42 + 2 H+BASES:BOH (en disolucin acuosa) B + + OHEjemplo: NaOH (en disolucin acuosa) Na+ + OH

NeutralizacinSe produce al reaccionar un cido con una base por formacin de agua: H+ + OH H2OEl anin que se disoci del cido y el catin que se disoci de la base quedan en disolucin inalterados (sal disociada):NaOH +HCl H2O + NaCl (Na+ + Cl)

Teora de Brnsted-Lowry.CIDOS:Sustancia que en disolucin cede H+.BASES:Sustancia que en disolucin acepta H+.

Par cido/base conjugadoSiempre que una sustancia se comporta como cido (cede H+) hay otra que se comporta como base (captura dichos H+).Cuando un cido pierde H+ se convierte en su base conjugada y cuando una base captura H+ se convierte en su cido conjugado.

Ejemplo de par cido/base conjugadoDisociacin de un cido:HCl (g) + H2O (l) H3O+(ac) + Cl (ac)En este caso el H2O acta como base y el HCl al perder el H+ se transforma en Cl (base conjugada)Disociacin de una base:NH3 (g) + H2O (l) NH4+ + OHEn este caso el H2O acta como cido pues cede H+ al NH3 que se transforma en NH4+ (cido conjugado)

Teora de Lewis ()CIDOS:Sustancia que contiene al menos un tomo capaz de aceptar un par de electrones y formar un enlace covalente coordinado.BASES:Sustancia que contiene al menos un tomo capaz de aportar un par de electrones para formar un enlace covalente coordinado.

Teora de Lewis (Ejemplos)HCl (g) + H2O (l) H3O+(ac) + Cl (ac) En este caso el HCl es un cido porque contiene un tomo (de H) que al disociarse y quedar como H+ va a aceptar un par de electrones del H2O formando un enlace covalente coordinado (H3O+). NH3 (g) + H2O (l) NH4+ + OH En este caso el NH3 es una base porque contiene un tomo (de N) capaz de aportar un par de electrones en la formacin del enlace covalente coordinado (NH4+).

Teora de Lewis (cont.)De esta manera, sustancias que no tienen tomos de hidrgeno, como el AlCl3 pueden actuar como cidos:AlCl3 + :NH3 Cl3Al:NH3 Cl H Cl H | | | | ClAl + : NH ClAlNH | | | | Cl H Cl H

EJERCICIOS

Electrolitos fuertes y dbilesElectrolitos fuertes: () Estn totalmente disociadosEjemplos: HCl (ac) Cl + H+ NaOH (ac) Na+ + OH

Electrolitos dbiles: () Estn disociados parcialmenteEjemplos: CH3COOH (ac) CH3COO + H+ NH3 (ac)+ H2O NH4+ + OH

Electrolitos fuertes y dbiles

Fuerza de cidos.En disoluciones acuosas diluidas (H2O constante) la fuerza de un cido HA depende de la constante de equilibrio: HA + H2O A + H3O+ A H3O+ A H3O+ Kc = Kc H2O = HA H2O HA constante de disociacin (K acidez)

Fuerza de cidos (cont.).Segn el valor de Ka hablaremos de cidos fuertes o dbiles:Si Ka > 100 El cido es fuerte y estar disociado casi en su totalidad.Si Ka < 1 El cido es dbil y estar slo parcialmente disociado.Por ejemplo, el cido actico (CH3COOH) es un cido dbil ya que su Ka = 1,8 105 M

cidos poliprticosSon aquellos que pueden ceder ms de un H+. Por ejemplo el H2CO3 es diprtico.Existen pues, tantos equilibrios como H+ disocie: H2CO3 + H2O HCO3 + H3O+ HCO3 + H2O CO32 + H3O+ HCO3 H3O+ CO32 H3O+ Ka1 = Ka2 = H2CO3 HCO3 Ka1 = 4,5 107 M Ka2 = 5,7 1011 M La constantes sucesivas siempre van disminuyendo.

Fuerza de bases.En disoluciones acuosas diluidas (H2O constante) la fuerza de una base BOH depende de la constante de equilibrio: B + H2O BH+ + OH BH+ x OH BH+ x OH Kc = Kc x H2O = B x H2O B (K basicidad)

Fuerza de cidos y bases (pK)Al igual que el pH se denomina pK a:

pKa= log Ka ; pKb= log Kb

Cuanto mayor es el valor de Ka o Kb mayor es la fuerza del cido o de la base.Igualmente, cuanto mayor es el valor de pKa o pKb menor es la fuerza del cido o de la base.

Relacin entre Ka y Kb conjugadaEquilibrio de disociacin de un cido:HA + H2O A + H3O+ Reaccin de la base conjugada con el agua:A + H2O HA + OH A x H3O+ HA x OH Ka = ; Kb = HA A A x H3O+ x HA x OH Ka x Kb = = KW HA x A

Relacin entre Ka y Kb conjugada (cont.).En la prctica, esta relacin (Ka x Kb = KW) significa que:Si un cido es fuerte su base conjugada es dbil.Si un cido es dbil su base conjugada es fuerte.A la constante del cido o base conjugada en la reaccin con el agua se le suele llamar constante de hidrlisis (Kh).

Hidrlisis de salesEs la reaccin de los iones de una sal con el agua.Slo es apreciable cuando estos iones proceden de un cido o una base dbil:Hidrlisis cida (de un catin):NH4+ + H2O NH3 + H3O+ Hidrlisis bsica (de un anin):CH3COO + H2O CH3COOH + OH

Tipos de hidrlisis.Segn procedan el catin y el anin de un cido o una base fuerte o dbil, las sales se clasifican en:Sales procedentes de cido fuerte y base fuerte. Ejemplo: NaClSales procedentes de cido dbil y base fuerte. Ejemplo: NaCNSales procedentes de cido fuerte y base dbil. Ejemplo: NH4ClSales procedentes de cido dbil y base dbil. Ejemplo: NH4CN

Sales procedentes de cido fuerte y base fuerte.Ejemplo: NaClNO SE PRODUCE HIDRLISIS ya que tanto el Na+ que es un cido muy dbil como el Cl que es una base muy dbil apenas reaccionan con agua. Es decir los equilibrios:Na+ + 2 H2O NaOH + H3O+ Cl + H2O HCl + OH estn muy desplazado hacia la izquierda.

Sales procedentes de cido dbil y base fuerte.Ejemplo: Na+CH3COOSE PRODUCE HIDRLISIS BSICA ya que el Na+ es un cido muy dbil y apenas reacciona con agua, pero el CH3COO es una base fuerte y si reacciona con sta de forma significativa: CH3COO + H2O CH3COOH + OH lo que provoca que el pH > 7 (dis. bsica).

Sales procedentes de cido fuerte y base dbil.Ejemplo: NH4ClSE PRODUCE HIDRLISIS CIDA ya que el NH4+ es un cido relativamente fuerte y reacciona con agua mientras que el Cl es una base dbil y no lo hace de forma significativa: NH4+ + H2O NH3 + H3O+lo que provoca que el pH < 7 (dis. cida).

Sales procedentes de cido dbil y base dbil.Ejemplo: NH4CNEn este caso tanto el catin NH4+ como el anin CN se hidrolizan y la disolucin ser cida o bsica segn qu ion se hidrolice en mayor grado. Como Kb(CN) = 2 105 M y Ka(NH4+) = 5,6 1010 M , en este caso, la disolucin es bsica ya que Kb(CN) es mayor que Ka(NH4+)

Equilibrio de ionizacin del agua. La experiencia demuestra que el agua tiene una pequea conductividad elctrica lo que indica que est parcialmente disociado en iones:2 H2O (l) H3O+(ac) + OH (ac) H3O+ OH Kc = H2O2Como H2O es constante por tratarse de un lquido, llamaremos Kw = Kc H2O2

conocido como producto inico del agua

Concepto de pH.El valor de dicho producto inico del agua es: KW (25C) = 1014 En el caso del agua pura: H3O+ = OH = 1014 = 107Se denomina pH a:

Y para el caso de agua pura, como H3O+=107 M: pH = log 107 = 7

Tipos de disolucionescidas: H3O+ > 107 M pH < 7Bsicas: H3O+ < 107 M pH > 7Neutras: H3O+ = 107 M pH = 7En todos los casos: Kw = H3O+ OH

Grfica de pH en sustancias comunesCIDOBSICO

Concepto de pOH.A veces se usa este otro concepto, casi idntico al de pH:

Como Kw = H3O+ OH = 1014 M2Aplicando logaritmos y cambiando el signo tendramos: pH + pOH = 14para una temperatura de 25C.

Algunos indicadores de pH