Dra. Elda Patricia Segura Ceniceros

EQUILIBRIO QUIMICO

En el equilibrio químicoequilibrio químico, las velocidades a las que transcurre un proceso o

una reacción, en un sentido es igual a la velocidad en sentido

inverso.

Un electrolito es una sustancia que al disolverse en agua, da lugar a la formación de iones y que permiten que la energía eléctrica pase a

través de ellos y conduzcan la electricidad.

ELECTROLITOS

Pueden ser: Fuertes: Se ionizan completamente o casi

completamente. La reacción es irreversible. Por ejemplo

HCL H+ +Cl-

Débiles: Están solo parcialmente ionizados. La reacción es reversible. Por ejemplo:

NH3 + H2O NH4+ + OH-

CLASIFICACION DE LOS ELECTROLITOS

FUERTES DEBILES

los ácidos inorgánicos como HNO3, HClO4, H2SO4, HCl, HI, HBr, HClO·, HBrO3

Muchos ácidos inorgánicos como H2CO3, H3BO3,H3PO4,H2S, H2SO3

Los hidróxidos alcalinos y alcalinotérreos

La mayoría de los ácidos orgánicos

La mayoría de las sales Amoniaco y la mayoría de las bases orgánicas

ELECTROLITOS VS ACIDOS Y BASES

Cuando una sustancia iónica se disuelve en solventes polares se forman “iones” en un proceso de “ionización”. Un "ion" es, por tanto, un átomo o grupo de átomos con carga eléctrica residual positiva o negativa (no neutros).

Si el proceso no es completo, es decir que la disolución es parcial, se establece un equilibrio dinámico entre reactivos y productos, es decir, entre las sustancias y los iones disueltos, llamado “equilibrio iónico”.

ÁCIDOS Y BASES CARACTERISTICAS

ACIDOS Son compuestos que tienen un

sabor agrio típico, llamado sabor ácido.

Producen una sensación punzante en contacto con la piel.

Sus disoluciones acuosas cambian el color de muchos colorantes vegetales; por ejemplo, producen un color rojo con el tornasol (azul).

Contiene hidrógeno que puede liberarse, en forma gaseosa, cuando a sus disoluciones acuosas se añade un metal activo, como, por ejemplo, cinc.

Disuelven muchas sustancias. Cuando reaccionan con hidróxidos

metálicos, pierden todas sus propiedades características.

BASES Tienen sabor amargo

característico. Sus disoluciones acuosas

producen una sensación suave (jabonosa) al tacto.

Sus disoluciones acuosas cambian el color de muchos colorantes vegetales; por ejemplo, devuelven el color azul al tornasol enrojecido por los ácidos.

Precipitan muchas sustancias, que son solubles en los ácidos.

Pierden todas sus propiedades características cuando reaccionan con un ácido.

ACIDOS Y BASES CONJUGADOS

Dos especies químicas que difirieren únicamente en un determinado número de protones forman lo que se denomina par conjugado. Las reacciones como las de arriba transcurren siempre de manera que se forman las especies más débiles. Así, el ácido más fuerte y la base más fuerte de cada par conjugado reaccionan para dar ácidos y bases conjugadas más débiles. La limitación principal de esta definición se encuentra en la necesidad de la presencia de H+ en los reactivos.

ACIDOS Y BASES CONJUGADOS

Al perder el protón, el ácido se convierte en su base conjugada, la base al ganar el protón, se convierte en su ácido conjugado.

Ácido 1 ⇋ Base 1 + proton

Aquí el ácido1 y la base1 son un par ácido-base conjugado.

De la misma forma, cada base produce un ácido conjugado por aceptar un proton

Base 2+ protón ⇋ Ácido 2

pH. Definición:

Para evitar el uso de exponentes negativos, Sorensen introdujo una escala conveniente (escala de pH) para expresar las concentraciones de iones hidrógeno.

En base a ésta, definimos el pH de una solución como el logaritmo de la inversa de la concentración de iones Hidrógeno.

H+ = 10-pH aplicando logaritmos

log H+ = -pH · log 10 = -pH

multiplicando por –1 - log H+ = pH

del mismo modo:

pH = log 1/H+

Basándonos en esta relación, conociendo el pH, podremos calcular el pOH de una solución.

Así si el pH es por ej de 2, su pOH será:

14 = pH + pOH

12= pOH

De esta relación, también surge la llamada escala de pH:

NEUTRALIZACION

Una reacción de neutralización es una reacción entre un acido y una base.

Generalmente, en las reacciones acuosas ácido-base se forma agua y una sal.

Así pues, se puede decir que la neutralización es la combinación de iones hidrógeno y de iones hidróxido para formar moléculas de agua. Durante este proceso se forma una sal.

Las reacciones de neutralización son generalmente exotérmicas, lo que significa que producen calor.

Generalmente la siguiente reacción ocurre:

ácido + base → sal + agua Ácido1+ Base2 ⇋ Ácido2+ Base1

Ejemplos:

NH3 + H2O ⇋ NH4+ + OH-

base1 acido2 ácido conjug1 base conjug2

H2O + HNO2 ⇋ H3O+ + NO2-

base1 acido2 ácido conjug1 base conjug2

ESPECIES ANFOTERAS

Especies que tienen propiedades ácidas y básicas. Los disolventes anfóteros se comportan como

ácidos en presencia de solutos básicos y como bases en presencia de solutos ácidos

El agua puede actuar como una base o un ácido. Son también anfóteros por naturaleza los iones

intermedios de los ácidos polipróticos. Los ácidos polipróticos no ceden de una vez y

con la misma facilidad todos los protones , sino que lo hacen de forma escalonada.

15

PRINCIPIO DE LE CHATELIER

Cuando un sistema en equilibrio químico es perturbado por un cambio de

temperatura, presión, o concentración, el sistema modificara la composición en

equilibrio en alguna forma que tienda a contrarrestar este cambio de la variable

16

CONSTANTES DE EQUILIBRIO

La influencia de la concentración (o de la presión si las especies son gases) sobre la posición del equilibrio químico se puede representar adecuadamente en términos cuantitativos por medio de una expresión de la constante de equilibrio.

Las constantes de equilibrio no dan información acerca de la velocidad a la cual se alcanza el equilibrio.

17

CONSTANTES DE EQUILIBRIO

wW + xX yY + zZ

Las letras mayúsculas representan las formulas de las especies químicas y las minúsculas los números enteros mas pequeños necesarios para hacer los ajustes de la ecuación

18

CONSTANTES DE EQUILIBRIO

K= [Y]y[Z]z

[W]w[X]x

Los términos entre corchetes es la concentración molar si la especie es un soluto disuelto

La presión parcial en atmósferas si la especie es un gas

19

CONSTANTES DE EQUILIBRIO

Si una (o mas) de las especies son un liquido puro, o un sólido puro o el disolvente esta en exceso, ninguno de estos términos aparece en la expresión de la constante de equilibrio.

Por ejemplo si Z es el disolvente agua la expresión quedara:

K= [Y]y

[W]w[X]x

20

CONSTANTES DE EQUILIBRIO

Kw = Constante del producto iónico

Kps = Producto de solubilidad Ka ò Kb Constante de disociación

Kredox = Equilibrio de oxidación reducción