El documento trata sobre los sistemas ácido-base. Explica el sistema conjugado de ácidos y bases, la ionización del agua y el pH. También describe las disoluciones amortiguadoras y la hidrólisis de sales, así como los tipos de titulaciones ácido-base.
NTP- Determinación de Cloruros en suelos y agregados (1) (1).pptx
Ácido-base: Sistemas conjugados y pH
1. ÁCIDO -BASE
1.- Sistema ácido base conjugado
2.- Ionización del agua y pH
3.- Disoluciones amortiguadoras
4.- Hidrólisis de sales
5.- Titulaciones
2. Según Brönsted ySegún Brönsted y
Lowry en disoluciónLowry en disolución
acuosaacuosa
- Ácidos:Ácidos: son especies dadoras deson especies dadoras de
protones, éstos pasan a moléculas deprotones, éstos pasan a moléculas de
agua, formándose Hagua, formándose H33OO++
3. - Bases:Bases: son especies que recibenson especies que reciben
protonesprotones
4. El protón no tiene existencia libre, y debe pasar a otra
base. En consecuencia se establece un equilibrio en
un doble sistema conjugado:
Sistema conjugado
Ácido 1 + base 2 ácido 2 + base 1
ácido base conjugada + protón
5. Ssistema conjugadoSsistema conjugado
H2SO4 + H2O HSO4
-
+ H3O-
ACIDO BASE
CONJUGADA
BASE ÁCIDO
CONJUGADO
HCO3
-
+ H2O H2SO3 + 0H-
BASE ÁCIDO
CONJUGADO
ACIDO BASE
CONJUGADA
11. A 25 ºC se cumple que:
Kw = [H3O+
] . [OH-
] = 10-14
Sacando logaritmos y cambiando el signo
-Log Kw = - Log [H3O+
] - Log [OH-
]
pKw = pH + pOH = 14
Esta expresión permite relacionar las
concentraciones de iones hidronio e hidroxilo en
una disolución
13. Efecto de ión comúnEfecto de ión común
HFHF(aq)(aq) + H+ H22OO(l)(l) HH33OO++
(aq)(aq) ++ FF--
(aq)(aq)
NaFNaF(s)(s) + H+ H22OO(l)(l) NaNa++
(aq)(aq) ++ FF--
(aq)(aq)
FF--
(aq)(aq) es el ión comúnes el ión común
Cambia el equilibrio, pH aumenta
14. Efecto del ión comúnEfecto del ión común
Para basesPara bases
NHNH3(aq)3(aq) + H+ H22OO(l)(l) NHNH44
++
(aq)(aq) + OH+ OH--
(aq)(aq)
Se agrega NHSe agrega NH44ClCl(s)(s)::
NHNH44ClCl(s)(s) + H+ H22OO NHNH44
++
(aq)(aq) + Cl+ Cl--
(aq)(aq)
Cambia el equilibrio, pH disminuye
15. Efecto del ión comúnEfecto del ión común
Ejemplo:Ejemplo:
2.0 M HF2.0 M HF(aq)(aq) tiene un pH = 1.4tiene un pH = 1.4
Se agrega NaFSe agrega NaF(s)(s) hasta [NaFhasta [NaF(aq)(aq)] = 2.0 M,] = 2.0 M,
calcular el pHcalcular el pH
(K(Kaa (HF) = 7.2 x 10(HF) = 7.2 x 10-4-4
))
16. Efecto del ión comúnEfecto del ión común
HFHF(aq)(aq) + H+ H22OO(l)(l) HH33OO++
(aq)(aq) + F+ F--
(aq)(aq)
NaFNaF(s)(s) + H+ H22OO(l)(l) NaNa++
(aq)(aq) + F+ F--
(aq)(aq)
Inicial EquilibrioInicial Equilibrio
HFHF(aq)(aq) 2.02.0 2.0 - x2.0 - x
FF--
2.02.0 2.0 + x2.0 + x (de NaF + HF)(de NaF + HF)
HH33OO++
00 x (x (de la disociaciónde la disociación HFHF))
17. Efecto del ión comúnEfecto del ión común
Ka = 7.2 x 10-4
= [H3O+
] [F
-
]
[HF]
x (2.0 + x)
2.0 - x
=
≈
X (2.0)
2.0
(x se desprecia)
≈ x
18. Efecto del iónEfecto del ión
comúncomún
[H[H33OO++
] = x = 7.2 x 10] = x = 7.2 x 10-4-4
MM
pH = -logpH = -log1010 (7.2 x 10(7.2 x 10-4-4
))
= 3.14= 3.14
(era 1.4 antes de la adición de NaF)(era 1.4 antes de la adición de NaF)
19. DISOLUCIONES AMORTIGUADORAS
Debe estar presente un ácido o base débil y su sal
Estas disoluciones tienen la capacidad de
resistir cambios de pH cuando se agrega
un ácido o base
Por ejemplo : CH3
COOH y CH3
COO-
CH3
COO-
+ H+
CH3
COOH
CH3
COOH + OH-
CH3
COO-
+ H2
O
25. HIDRÓLISIS
El comportamiento ácido o básico de las disoluciones
acuosas de sales neutras se debe a que, al menos, uno de
los iones de la sal reacciona con el agua y se produce la
hidrólisis
26. Desde el punto de vista cualitativo, pueden presentarse 4
casos distintos:
1.- Sal de ácido fuerte y base fuerte
HCl + NaOH NaCl + H2
O
• Na+
+ H2
O ⇒ No reacciona
• Cl-
+ H2
O ⇒ No reacciona
Ejemplo: NaCl, KI, NaNO3, etc.
27. 2.- Sal de ácido fuerte y base débil
HCl + NH3
NH4
Cl
Ejemplos: NH4Cl, NH4NO3,
etc.
Cl-
no hidroliza
NH4
+
hidroliza
NH4
Cl + H2
O NH4
+
+ Cl-
NH4
+
+ H2
O NH3+ H3
O+
La sal producida genera una disolución ácida
Ka =
[NH3] [H3
O]
[NH4
+
]
28.
CH3
COOH + NaOH CH3
COONa
Ejemplos: CH3COONa, KCN, Na2CO3, etc.
Na+
no hidroliza
CH3
COO-
hidroliza
3.- Sal de ácido débil y base fuerte
CH3
COO Na + H2
O Na+
+ CH3
COO-
CH3
COO-
+ H2
O CH3
COOH + OH-
Kb =
[ CH3
COOH ][ OH-
]
[ CH3
COO-
]
La sal producida genera una disolución básica
29. CH3
COOH + NH3
CH3
COO NH4
Ejemplos: NH4CH3COO, NH4CO3
4.- Sal de ácido débil y base débil
CH3
COONH4
+ H2
O NH4
+
+
CH3
COO-
NH4
+
hidroliza
CH3
COO-
hidroliza
El pH de la disolución va depender de la Ka y Kb