Acido Base

Docente : Ing. Gladys Licapa Redolfo

EQUILIBRIO CIDO-BASE

El estudio de los equilibrios cido-base constituye el fundamento de las

valoraciones cido-base o volumetras de neutralizacin.

CONCEPTO DE CIDOS Y BASES

cido Especie que puede producir un protn transformndose en una base (carcter protognico)

Especie capaz de aceptar un protn transformndose en un cido

(carcter protoflico)

Base

ACIDO + H2O BASE + H3O +

ACIDO Ka =

H3O+ BASE

Ka = cte. de acidez

El cido y la base son mutuamente

dependientes en este equilibrio:

SISTEMA CONJUGADO

BASE + H2O ACIDO + OH-

Kb = OH- ACIDO

BASE

Kb = cte. de basicidad

CIDO/BASE

PAR CONJUGADO

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Estos equilibrios NO PUEDEN DARSE AISLADAMENTE, para que la reaccin se produzca son necesarios DOS SISTEMAS CONJUGADOS CIDO-BASE Una REACCIN CIDO-BASE consiste en la transferencia de un protn de un sistema conjugado a otro

ACIDO1 + BASE2 BASE1 + ACIDO2

Generalmente el segundo sistema es el disolvente y como el ms frecuente es el agua:

HCl + H2O Cl- + H3O

+

HAc + H2O Ac- + H3O

+

H2O + NH3 OH- + NH4

+

El catin H3O+

(in hidronio) es el cido conjugado de la base H2O

El anin OH

(in hidrxido o hidroxilo) es la base conjugada del cido H2O


CIDO: SUSTANCIA QUE LIBERA IONES H+

BASE: SUSTANCIA QUE LOS ACEPTA REACCIN CIDO-BASE: TRANSFERENCIA DE H+

TEORA DE BRNSTED-LOWRY 1923


TEORA DE BRNSTED-LOWRY

HA + B A- + HB+

CIDO DA H+ A B PARA

FORMAR A-

HA ES EL CIDO

CONJUGADO DE A-

B ACEPTA H+ PARA FORMAR

HB+

B ES LA BASE CONJUGADA

DE HB+

BASE CONJUGADA

DE HA

CIDO CONJUGADO

DE B

TPICAMENTE, LOS CIDOS SON NEUTROS O CATINICOS Y LAS BASES NEUTRAS O ANINICAS

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Un cido fuerte se disocia completamente en sus iones

HA H+ + A-

HCl + OH- Cl- + H2O

CIDO FUERTE

BASE FUERTE

BASE CONJUGADA

DBIL

CIDO CONJUGADO

DBIL

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Producto de reaccin de un cido con una base. Sal

Sal de cido fuerte y base fuerte: NaCl

Sal de cido fuerte y base dbil: NH4Cl

Sal de cido dbil y base fuerte: NaAc

Sal de cido dbil y base dbil: NH4Ac

Ejemplos:

Son electrolitos fuertes que en disolucin acuosa se disocian completamente:

NaAc Na+ + Ac

c c c

NH4Cl NH4+ + Cl

Una vez disociada el catin o el anin de la sal puede reaccionar con el agua:

Ac + H2O HAc + OH Kb

NH4+ + H2O

NH4OH + H3O

+ Ka



MEDIDA DE LA FUERZA CIDA HA + H2O H3O

+ + A- [A-][H3O

+] Ka= -logKa=pKa [HA] Cuanto menor (o ms negativo) sea pKa mayor ser Ka y ms fuerte ser el cido


TEORA DE LEWIS 1923

CIDO: SUSTANCIA QUE ACEPTA UN PAR DE ELECTRONES (ACEPTOR) BASE: SUSTANCIA QUE CEDE UN PAR DE ELECTRONES (DADOR) REACCIN CIDO-BASE: FORMACIN DE UN ENLACE DATIVO O COORDINADO

El agua tiene carcter ANFIPRTICO, puede comportarse como cido y como base:

H2O Base frente a cidos

cido frente a bases

H2O + H2O H3O+ + OH

(cido 1) (base 1) (base 2) (cido 2)

Reaccin de autoprotlisis

CTE DE AUTOPROTOLISIS DEL AGUA

PRODUCTO INICO DEL AGUA KW = H3O

+ OH

El valor de Kw aumenta con la T

pKw = - log Kw KW = 1,00 . 10 -14 a 25 C

En agua pura: H3O+ = OH = Kw = 10

7 M

FUERZA DE CIDOS Y BASES

FUERZA La facilidad de un cido para ceder un protn y la de una base para aceptarlo

Cuando un cido o una base se disuelve en agua se disocia o se ioniza:

TOTALMENTE: cidos o bases FUERTES Ka o Kb

PARCIALMENTE: cidos o bases DBILES Ka o Kb finita

cido fuerte

cido dbil

Base fuerte

Base dbil

Cede fcilmente un protn

Acepta fcilmente un protn

Cede con dificultad un protn

Acepta un protn con dificultad

Ejemplos:

HCl, HClO4, HNO3, H2SO4

NaOH, KOH, Ba(OH)2, Ca(OH)2

CH3COOH, H2CO3, HCN, HF

NH3,C6H5NH2, CH3NH3Cl

GRADO DE DISOCIACIN

Se define como la fraccin de molaridad, la funcin de distribucin o el tanto por uno de la especie disociada

. 100 = Porcentaje de disociacin

GRADO DE DISOCIACIN

PROTOLITOS FUERTES: Se disocian en gran extensin = 1

PROTOLITOS DBILES: Se disocian parcialmente, en pequea extensin < 1

HA + H2O A + H3O

+

Ca = HA + A- =

A-

Ca

Concepto y escala de pH

pH = - log a H3O+ = - log H3O

+

pOH = - log OH

H3O+ = 10 - pH OH = 10 -pOH

Srensen (1929)

Segn la IUPAC:

El pH es igual al menos logaritmo decimal de la actividad del protn

Escala de pH

pH + pOH = pKW

Escala de 14 unidades a 25 C

pH disolucin 1,00 M en H3O

+ pH disolucin

1,00 M en OH-

CIDO NEUTRO BSICO

7

pH de varias sustancias

Bicarbonato sdico

Lago Ontario

Orina humana

Saliva, pH 5,7-7,1 ALCALINO

CIDO

Lechada de magnesia

Amoniaco

Leja

Agua de mar

Sangre humana

Zumo de tomate

Zumo de limn

Manzanas

pH medio del agua de lluvia Toronto, febrero 1979

Leche

Agua de lluvia tericamente pura, pH 5,6

pH NEUTRO

pH letal para la mayora de los peces, pH 4,5-5,0

Vinagre

La lluvia ms cida registrada en USA

cido de una batera


GRFICA DE PH EN SUSTANCIAS COMUNES

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CIDO BSICO

14 1 2 3 4 6 8 9 10 11 12 13 5 7

Zumo de

limn Cerveza

Leche

Sangre

Agua mar

Amoniaco

Agua destilada

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CONCEPTO DE PH.

El valor de dicho producto inico del agua es:

KW (25C) = 1014 M2

En el caso del agua pura: H3O

+ = OH = 1014 M2 = 107 M

Se denomina pH a:

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

pH = log 107 = 7

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3pH log [H O ]

TIPOS DE DISOLUCIONES

cidas: H3O+ > 107 M pH < 7

Bsicas: H3O+ < 107 M pH > 7

Neutras: H3O+ = 107 M pH = 7

En todos los casos: Kw = H3O+ OH

luego si H3O+ aumenta (disociacin de un

cido), entonces OH debe disminuir para que

el producto de ambas concentraciones contine

valiendo 1014 M2

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CONCEPTO DE POH.

pOH log [OH ]

20

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

Como Kw = H3O+ OH = 1014 M2

Aplicando logaritmos y cambiando el signo tendramos:

pH + pOH = 14

para una temperatura de 25C.

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