FyQ4_Leccion4_3

22
MATERIALES Y SUSTANCIAS Ácidos y bases I.E.S. Élaios Departamento de Física y Química Física y Química 4º ESO: guía interactiva para la resolución de ejercicios

description

Tema neutralización acido y base

Transcript of FyQ4_Leccion4_3

  • ndiceEjercicio 1Ejercicio 2Ejercicio 3Ejercicio 4Ejercicio 5Ejercicio 6Ejercicio 7Ejercicio 8Ejercicio 9Ejercicio 10

    Ejercicio 11Ejercicio 12Ejercicio 13Ejercicio 14Ejercicio 15

    Propiedades de cidos y bases Escala de PH Neutralizacin

  • Ayuda Muchas de las disoluciones, que manejamos tanto en el laboratorio como en la casa o en la industria, pertenecen a una de dos grandes familias de la qumica: los cidos y las bases (stas denominadas tambin lcalis). La pertenencia a un grupo a otro se decide por una serie de propiedades caractersticas y contrarias entre s que se conocen desde hace siglos.

    PROPIEDADES CARCTERSTICAS DE LOS CIDOS Y DE LAS BASES CIDOSBASES Se disuelven en agua Sabor agrio Tacto punzante Colorean de rojo el tornasol Reaccionan con el cinc o el magnesio desprendiendo hidrgeno Reaccionan con los carbonatos desprendiendo dixido de carbono Algunos son custicos (daan la piel y los tejidos) Conducen la corriente elctrica en disolucin Reaccionan con las bases neutralizndolas Se disuelven en agua Sabor amargo Tacto untuoso Colorean de azul el tornasol

    Algunas son casticas (daan la piel y los tejidos) Conducen la corriente elctrica en disolucin Reaccionan con los cidos neutralizndolos

  • Ayuda De una manera ms general, un cido es la sustancia que en disolucin acuosa cede iones hidrgeno (H+) y una base aquella sustancia que en disolucin acuosa acepta iones hidrgeno (H+). Si consideramos los lcalis como los hidrxidos solubles, stos se caracterizan por disociar en agua el in hidrxido (OH-) . No todos los cidos tienen la misma fortaleza, y por tanto es diferente la acidez que presentanen disolucin. As hay cidos muy fuertes (clorhdrico, sulfrico) y otros dbiles (actico, benzoico). Adems, para cada cido tambin influye la concentracin en agua que presenta: cuanto mayor sea sta ms acidez mostrar. Anlogas consideraciones pueden hacerse respecto de las bases. Hay bases fuertes (hidrxido de sodio) y dbiles (amoniaco), y adems su basicidad depender de su concentracin. Todos estos factores pueden medirse a travs de lo que se denomina pH. Es una escala logartmica relacionada con la concentracin de H+ que contiene una disolucin, y por tanto con su carcter ms o menos cido o bsico.

    Valor de pHDisolucinpH7bsica

  • AyudaEscala de papel pH El pH puede medirse mediante indicadores en disolucin- algunos de ellos extrados de plantas- que son sustancias que adoptan diferente color segn el pH de la disolucin en la que se hallan. Y tambin mediante papel indicador, que se utiliza aadindole una gota de la disolucin a medir. El modo mas exacto de medir el pH es utilizar un pH-metro, aparato que mediante un sensor nos da una lectura directa del pH. La col lombarda es un indicador cido-base.Rojo:muy cidoAmarillo: muy bsicoMidiendo con el pH-metrocidaNeutraBsica

  • Ayuda

    cidos ms importantesNombreFrmulaDnde se encuentrac. Clorhdricoc. Sulfricoc. Ntricoc. Carbnicoc. Acticoc. Frmicoc. CtricoHClH2SO4HNO3H2CO3C2O2H4CO2H2C6H8O7En el estmago. Es el salfumnEn la lluvia cida, bateras de cocheEn la lluvia cidaEn las bebidas carbnicasEn el vinagreEn las hormigas rojasEn los limones y naranjas

    Bases ms importantesNombreFrmulaDnde se encuentra o cmo se utilizaHidrxido de sodioHidrxido de calcioxido de magnesioCarbonato de calcioHidrogenocarbonato de sodioAmonaco o(hidrxido de amonio)NaOHCa(OH)2MgOCaCO3NaHCO3

    NH3(NH4OH)Fabricacin de jabonesNeutralizacin de suelosAnticidoNeutralizacin de aguasAnticido estomacal

    Limpiador domstico, en la industria, precursor de abonos y otrosproductos nitrogenados

  • Ayuda Cuando se aade una base a un cido o viceversa en las proporcionas adecuadas, las propiedades caractersticas de ambos desaparecen, por ello a esta reaccin qumica se le denomina neutralizacin.

    El esquema tpico de una reaccin de neutralizacin es la que sucede entre cualquier cido y un hidrxido:HCl(aq) + NaOH(aq) NaCl(aq)+ H2O (l)cido + base sal + agua

    Pero tambin hay otras bases que no son hidrxidos y pueden neutralizar a los cidos: se trata de los xidos metlicos:MgO(s) + 2 HNO3 (aq) Mg(N03)2 (aq) + H2O (l) Tambin son bases los carbonatos e hidrgenocarbonatos:

    CaCO3(s) + 2 HCl(aq) CaCl2 (aq) + CO2(g) + H2O(l)NaHCO3(s)+ HCl(aq) NaCl(aq) + CO2(g) + H2O(l)

    Una reaccin de neutralizacin puede seguirse mediante el cambiode color que experimenta un indicador que ha sido previamente aadido a la mezcla.

  • El vinagre, el zumo de limn y el yogur tienen sabor cido qu otras propiedades tendrn en comn?1 Se disuelven en agua (el yogur menos debido a la grasa) Sabor agrio Tacto punzante (no perceptible pues son cidos dbiles y diluidos) Colorean de rojo el tornasol Reaccionan con el cinc o el magnesio desprendiendo hidrgeno(muy dbilmente por la dilucin) Reaccionan con los carbonatos desprendiendo dixido de carbono Algunos son custicos (aqu no hay peligro por ser cidos dbiles y diluidos) Conducen la corriente elctrica en disolucin Reaccionan con las bases neutralizndolas

  • Qu diferencias hay entre un cido y un lcali?2Recuerda las propiedades de ambos o consulta la ayuda.Subraya las que sean diferentes

    PROPIEDADES CARCTERSTICAS DE LOS CIDOS Y DE LAS BASES CIDOSBASES Se disuelven en agua Sabor agrio Tacto punzante Colorean de rojo el tornasol Reaccionan con el cinc o el magnesio desprendiendo hidrgeno Reaccionan con los carbonatos desprendiendo dixido de carbono Algunos son custicos (daan la piel y los tejidos) Conducen la corriente elctrica en disolucin Reaccionan con las bases neutralizndolas Se disuelven en agua Sabor amargo Tacto untuoso Colorean de azul el tornasol

    Algunas son casticas (daan la piel y los tejidos) Conducen la corriente elctrica en disolucin Reaccionan con los cidos neutralizndolos

  • Si tienes una disolucin de hidrxido de sodio, otra de cido sulfrico y una col lombarda, qu haras para saber si una disolucin desconocida es un cido o un lcali?3Consulta la ayuda para ver cmo se comporta la col lombarda como indicador de cidos y lcalisCon el cido sulfricoCon hidrxido de sodioCon agua destiladaSustancia desconocidacido dbilcido fuertelcalidbillcali fuerteComparando el color que adquierela col en contacto con la sustanciadesconocida con los colores que toma con las sustancias que previamente se han ensayado

  • Contesta a las preguntas que vayan apareciendo en la pantalla.4

    Relaciona tu respuesta con el comportamiento de algunos colorantes vegetales que aparecen en la informacin. El color depender del pH del suelo.As las hortensias, en terrenos silceos (cidos), danflores azules, mientras que en terrenos calcreos (alcalinos) dan flores rosas.Al aadir limn a la infusin de t, el pH de sta disminuir, es decir, se har ms cido y los colorantes del t cambian a una tonalidad ms clara.

  • Di qu cidos esperas encontrar en los lugares que irn apareciendo en la pantalla. Intenta recordarlo sin recurrir a la ayuda.5cido clorhdricocido sulfricocido ctricocido acticoEn el estmagoEn la batera deun cocheEn un vaso de zumo de naranja

    En una botella de vinagre

  • Muchos cidos y bases, sobre todo cuando estn concentrados, son custicos o corrosivos. (a) Qu significa este trmino? (b) Cmo podemos saber de antemano si una sustancia es corrosiva ? (c) Cmo deberemos protegernos al utilizarla?(b) Todos los productos qumicos deben llevar un etiquetado con unos pictogramas que en todos los pases signifiquen lo mismo y que adviertan de los riesgos de las sustancias y de cmo deben manejarse con seguridad. En el caso de las sustancias corrosivas ,si quieres conocer el pictograma, haz clic despus de leer este texto.6(a) Significa que daa gravemente la piel o cualquier tejido al entrar en contacto con ellos.(c) Puesto que el riesgo lo sufrimos cuando la sustancia corrosiva alcanza nuestro cuerpo, habr que protegerse principalmente los ojos, con unas gafas de seguridad, la ropa, con una bata preferiblemente de tejido resistente a la corrosin, y en muchos casos tambin usar guantes especiales.

  • Qu in contienen todos los cidos en disolucin acuosa?(b) Qu in contienen todos los lcalis en disolucin acuosa?7

    (a) Si no conoces la definicin, recuerda todos los cidos que has visto a lo largo del tema o consulta la informacin.

    (b) Recuerda que identificamos los lcalis como los hidrxidos solubles.

    Se define como cido a aquella sustancia que en disolucin acuosa cede iones hidrgeno.La ecuacin qumica que representa este comportamiento se puede escribir, si HA es un cido: HA H+ + A- o, si se tiene en cuenta la participacin del disolvente, el agua: HA(aq) + H2O H3O+(aq) + A-(aq). As pues, el in que contienen todos los cidos en disolucin acuosa es el H+ hidratado, que se escribe H3O+.

    Se define como lcali aquella sustancia que en disolucin acuosa, cede iones hidrxido.La ecuacin qumica que representa este comportamiento se puede escribir, si BOH es un lcali: BOH B+ + OH-.

  • Indica en cada caso el valor de pH en la escala propuesta y tambin si las sustancias son cidos o bases o sustancias neutras:(a) superior a 9(b) aproximadamente 7(c) inferior a 5Puedes consultar la ayuda para relacionar la acidez o basicidad con los valores de pH8cidocidobasebasecasi neutrocasi neutropH9Es algo cida porque se disuelve el CO2.Es algo bsica a causa de alguna de las salesdisueltas.

    SustanciaClasificacin(cido o base)Valor de pHVinagre

    Agua de lluvia

    cido sulfricoconcentradoDisolucin de hidrxido de sodioAgua de mar

    Disolucin de hidrgenocarbonato de sodio

  • El cido brico es un slido blanco soluble en agua. Su disolucin no colorea apreciablemente el papel indicador, que se queda amarillo, ni se observan burbujas al hacer reaccionar cido brico con cinc o con carbonato de calcio. Qu experimentos podramos hacer para demostrar que el cido brico es realmente un cido?La respuesta debe ir en funcin del instrumental de laboratorio del que dispongamos.Medida directa del pH con un pH-metro.pH
  • Si hacemos burbujear dixido de carbono gaseoso en el agua, el pH de sta aumentar o disminuir? Con qu tipo de sustancias corrientes relacionas este proceso?10El CO2 reacciona con el agua y se convierte en un cido, piensa cul es y escribe la ecuacin qumica que representa la reaccin.CO2(g) + H2O(l) H2CO3 (ac)

    cido carbnicoAl haberse obtenido un cido, el pH del agua disminuir.

    Qu sustancias tienes en casa que puedan contener CO2 ?Todas las bebidas con burbujas.

  • Por qu es peligroso ingerir aspirinas con el estmago vaco? Cmo puede protegerse el estmago de la accin de este medicamento, tan beneficioso por otros motivos?

    El principio activo de la aspirina es el cido acetil-saliclico, que puede daar las paredes del estmago, si no est diluido por haber ingerido alimentos, y produciruna lcera gstrica al causar un pH demasiado bajo.

    Adems de comer algo antes de tomar aspirinas, podemos neutralizar en parte el cido con una base dbil.La aspirina efervescente, contiene hidrgeno-carbonato de sodio y, al disolverse en agua, neutraliza en parte el cido acetil-saliclico.11

  • Por qu se usan cidos dbiles, como el actico o ctrico, para eliminar los residuos calcreos de las resistencias elctricas ?12Piensa y escribe la ecuacin qumica que representala reaccin de un carbonato con un cido, ya sea cido clorhdrico (fuerte) o cido actico (dbil). Consulta en la informacin la frmula de ste ltimo.Si el cido es fuerte, qu le ocurrira al acero de la resistencia?

    CaCO3(s) + 2 HCl (aq) CaCl2(aq) + CO2(g) + H2O(l)

    CaCO3(s)+ 2 C2O2H4(aq) (C2O2H3)2Ca(aq) + CO2(g) + H2O(l)

    Si el cido es fuerte atacar al metal de la resistencia y la dejar inservible:Fe(s) + 2 HCl(aq) FeCl2(aq) + H2(g)

  • Completa con palabras, escribe con frmulas e iguala las reacciones de neutralizacin que irn apareciendo en pantalla. sulfuro de aluminio (ac) + agua (l)13(b) cido clorhdrico (ac) + hidrxido de calcio (ac)(c) cido sulfrico (ac) + hidrxido de potasio (ac) (d) cido ntrico (ac) + hidrxido de hierro (III) (ac)(e) cido sulfhdrico (ac) + hidrxido de aluminio (ac) (f) cido clorhdrico (ac) + hidrxido de amonio (ac) cloruro de calcio (ac) + agua (l) nitrato de hierro (III) (ac) + agua (l) sulfato de potasio (ac) + agua (l) cloruro de amonio (ac) + agua (l)(a) cido fluorhdrico (ac) + hidrxido de sodio (ac) fluoruro de sodio (ac) + agua (l)HF(ac) + NaOH(ac) NaF(ac) + H2O(l)2 HCl(ac) + Ca(OH)2(ac) CaCl2(ac) + 2 H2O(l)H2SO4(ac) + 2 KOH(ac) K2SO4(ac) + 2 H2O(l)3 HNO3(ac) + Fe(OH)3(ac) Fe(NO)3(ac) + 3 H2O(l) 3 H2S(ac) + 2 Al(OH)3(ac) Al2S3(ac) + 6 H2O(l)HCl(ac) + NH4OH(ac) NH4Cl(ac) + H2O(l)

  • Qu cido y qu base utilizaras como reactivos para obtener las sales que te irn apareciendo en la pantalla? Escribe las ecuaciones de neutralizacin correspondientes.14cloruro de magnesio (ac)+ agua (l)2 HCl(ac) + Mg(OH)2(ac) MgCl2 (ac) + 2 H2O (l) sulfato de calcio (s)yoduro de potasio (ac)nitrato de amonio (ac)cido clorhdrico (ac) + hidrxido de magnesio (ac) + agua (l)H2SO4(ac) + Ca(OH)2(ac) CaSO4(ac) + 2 H2O (l) cido sulfrico (ac) + hidrxido de calcio (ac) + agua (l)HI(ac) + KOH(ac) KI(ac) + H2O(l) cido yodhdrico (ac) + hidrxido de potasio (ac) + agua (l)HNO3(ac) + NH4OH(ac) NH4NO3(s) + H2O(l) cido ntrico (ac) + hidrxido de amonio (ac) + agua (l)3 H2S(ac) + 2 Fe(OH)3(ac) Fe2S3(ac) + 6 H2O(l) cido sulfhdrico (ac) + hidrxido de hierro (III) (ac) sulfuro de hierro (III) (s)

  • El problema de la caries dental tambin tiene relacin con los cidos. A partir de la informacin que aparece en tu libro de texto, o de otras fuentes que puedas consultar, contesta al cuestionario que aparecer en la pantalla, eligiendo la respuesta adecuada en cada caso.15