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Unidad 11: Equilibrio/ácidos y bases reacción reversible: R P y P R La disociación ácida es una reacción reversible. H 2 TAN 4 2 H 1+ + TAN 4 2.

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1 Unidad 11: Equilibrio/ácidos y bases reacción reversible: R P y P R La disociación ácida es una reacción reversible. H 2 TAN 4 2 H 1+ + TAN 4 2

2 equilibrio: -- parece nada está sucediendo, al menos… -- tarifa en la cual R P tarifa en la cual P R = el sistema es dinámico, no estático el equilibrio no significa la mitad esta y la mitad eso

3 Principio de Le Chatelier: Cuando es un sistema en el equilibrio disturbado, cambia de puesto a un nuevo equili- brium que contraría el disturbio. N 2 (G) + 3 H 2 (G) 2 NH 3 (G) Cambio del equilibrio del disturbio Agregar más N Agregar más H Agregar más NH Agregar un catalizador Quitar el NH Aumentar la presión ningún cambio

4 Lentes de Luz-Oscurecimiento AgCl + energía AG o + Cl o (claro)(obscuridad) Va el exterior… Entonces va el interior… Luz del sol más intensa que luz del interior; cambiar de puesto a un nuevo equilibrio: energía VIDRIOS OBSCURECER energía cambiar de puesto a un nuevo equilibrio: VIDRIOS ALIGERAR

5 En un pollo… CaO + CO 2 CaCO 3 En verano, [CO 2 ] en un pollo sangre debido al jadeo. -- ¿ Cómo podríamos aumentar grueso de la cáscara de huevo en verano? (cáscaras de huevo) las cáscaras de huevo son más finas cambio; dar a pollos el agua carbónica poner los añadidos del CaO en la alimentación de pollo [CO 2 ], cambiar de puesto [CaO], cambio

6 < 7 Ácidos y bases pH ____ del gusto reaccionar con el ____ protón (H 1+ ) donante Ambos son electrólitos. dar vuelta al tornasol porciones de H 1+ /H 3 O 1+ reaccionar w/metals pH probar el ____ reaccionar con el ____ protón (H 1+ ) aceptador dar vuelta al tornasol porciones de OH 1 no reaccionar w/metals agriar bases rojo > 7 amargo ácidos azul (conducen electricidad en el soln) papel de tornasol

7 ÁCIDOBASE NEUTRAL escala del pH: mide acidez/basicidad Cada paso en escala del pH representa un factor de _. pH 5 contra pH 6 (___X más ácido) PH3 contra pH 5 (_______X diferente) pH 8 contra pH 13 (_______X diferente)

8 Ácidos comunes Ácidos fuertes ácido de estómago; (disociar el ~100%) ácido hidroclórico: Ácido clorhídrico H 1+ + Cl 1 -- conserva en vinagre: metales de la limpieza w /conc. Ácido clorhídrico ácido sulfúrico: H 2 TAN 4 2 H 1+ + TAN producto químico #1;ácido de batería (del automóvil) explosivos; ácido nítrico: HNO 3 H 1+ + NO fertilizante

9 Ácidos comunes (cont.) Ácidos débiles (disociar muy poco) ácido acético: CH 3 COOH H 1+ + CH 3 COO 1 -- ácido hidrofluórico: HF H 1+ + F 1 -- ácido cítrico, H 3 C 6 H 5 O 7 -- ácido ascórbico, H 2 C 6 H 6 O 6 -- ácido láctico, CH 3 CHOHCOOH -- vinagre; hecho naturalmente por las manzanas utilizado para grabar al agua fuerte el vidrio limones o cales; caramelo amargo vitamina C residuo del esfuerzo muscular

10 ácido carbónico, H 2 CO 3 -- bebidas carbónicas -- CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 disuelve piedra caliza (CaCO 3 ) agua de lluvia en aire H 2 CO 3 : formación de la cueva H 2 CO 3 : acidez natural de los lagos H 2 CO 3 : carbonatación de la bebida

11 Disociación y concentración del ion Los ácidos o las bases fuertes disocian el ~100%. HNO 3 H 1+ + NO 3 1 Para los strongs, nosotros utilizar a menudo dos flechas de la longitud de diferenciación O apenas una sola flecha. H 1+ NO H 1+ NO /L M /L M /L M

12 Ácido clorhídricoH 1+ + Cl M + monoprotic ácido H 2 TAN 4 2 H 1+ + TAN M4.6 M2.3 M+ TAN 4 2 H 1+ TAN 4 2 H 1+ + diprotic ácido Ca (OH) 2 Ca 2+ 2 OH M M+

13 cálculos del pH Recordar que el ion del hydronium (H 3 O 1+ ) es la especie formado cuando ion hidrogenado (H 1+ ) agregados a regar (H 2 O). OH 1 es el ion de hidróxido. Para esta clase, en cualquie solenoide acuoso' n, [H 3 O 1+ ] [OH 1 ] = 1 x (o [H 1+ ] [OH 1 ] = 1 x ) … tan si estamos contando las ruedas delanteras (es decir, H 1+ ) o trikes (es decir, H 3 O 1+ ) no hace mucha materia. H 1+ H 3 O 1+ El número de las ruedas delanteras son iguales que el número de trikes…

14 Si concentración del ion del hydronium = 4.5 x M, concentración del ion de hidróxido del hallazgo. [H 3 O 1+ ] [OH 1 ] = 1 x = 2.2 x M = M M 10 x yxyx EE =

15 Dado: Hallazgo: A. [OH 1 ] = 5.25 x M [H 1+ ] = 1.90 x M B. [OH 1 ] = 3.8 x M [H 3 O 1+ ] = 2.6 x M C. [H 3 O 1+ ] = 1.8 x M [OH 1 ] = 5.6 x M D. [H 1+ ] = 7.3 x M [H 3 O 1+ ] = 7.3 x M Encontrar el pH de cada solenoide' n arriba. pH = - registro [H 3 O 1+ ] (o pH = - registro [H 1+ ]) A. B.C.D pH = - registro [H 3 O 1+ ]= - registro [1.90 x M] registro 19EE9= --.

16 Algunas ecuaciones pasadas… pOH = - registro [OH 1 ] pH + pOH = 14 [OH 1 ] = 10 - pOH [H 3 O 1+ ] = 10 - pH (o [H 1+ ] = 10 - pH ) pOH pH [OH 1 ] [H 3 O 1+ ] pH + pOH = 14 [H 3 O 1+ ] [OH 1 ] = 1 x [H 3 O 1+ ] = 10 - pH pH = - registro [H 3 O 1+ ] [OH 1 - ] = 10 - pOH pOH = - registro [OH 1 ]

17 Si pH = 4.87, hallazgo [H 3 O 1+ ]. pOH pH [OH 1 ] [H 3 O 1+ ] pH + pOH = 14 [H 3 O 1+ ] [OH 1 ] = 1 x [H 3 O 1+ ] = 10 - pH pH = - registro [H 3 O 1+ ] [OH 1 - ] = 10 - pOH pOH = - registro [OH 1 ] pOH pH [OH 1 ] [H 3 O 1+ ] pH + pOH = 14 [H 3 O 1+ ] [OH 1 ] = 1 x [H 3 O 1+ ] = 10 - pH pH = - registro [H 3 O 1+ ] [OH 1 - ] = 10 - pOH pOH = - registro [OH 1 ] [H 3 O 1+ ] = 10 - pH = En una calculadora de representación gráfico gráficamente… registro -.8=74 2 nd 10 x [H 3 O 1+ ] = 1.35 x M

18 Si [OH 1 ] = 5.6 x M, hallazgo pH. pOH pH [OH 1 ] [H 3 O 1+ ] pH + pOH = 14 [H 3 O 1+ ] [OH 1 ] = 1 x [H 3 O 1+ ] = 10 - pH pH = - registro [H 3 O 1+ ] [OH 1 - ] = 10 - pOH pOH = - registro [OH 1 ] pOH pH [OH 1 ] [H 3 O 1+ ] pH + pOH = 14 [H 3 O 1+ ] [OH 1 ] = 1 x [H 3 O 1+ ] = 10 - pH pH = - registro [H 3 O 1+ ] [OH 1 - ] = 10 - pOH pOH = - registro [OH 1 ] Hallazgo [H 3 O 1+ ] pOH del hallazgo = 1.79 x M Entonces hallazgo pH… pH = 3.75 = 10.25

19 Para los problemas siguientes, asumir la disociación 100%. Encontrar el pH de un ácido nítrico de M (HNO 3 ) solenoide' N. HNO M ¿ (Quién cuida? ")(DADO)(affectos pH) H 1+ + NO 3 1 pH = - registro [H 3 O 1+ ] = - registro ( ) = 3.24 pOH pH [OH 1 ] [H 3 O 1+ ] pH + pOH = 14 [H 3 O 1+ ] [OH 1 ] = 1 x [H 3 O 1+ ] = 10 - pH pH = - registro [H 3 O 1+ ] [OH 1 - ] = 10 - pOH pOH = - registro [OH 1 ] pOH pH [OH 1 ] [H 3 O 1+ ] pH + pOH = 14 [H 3 O 1+ ] [OH 1 ] = 1 x [H 3 O 1+ ] = 10 - pH pH = - registro [H 3 O 1+ ] [OH 1 - ] = 10 - pOH pOH = - registro [OH 1 ]

20 Hallazgo pH de 3.2 x Hidróxido de bario de M (vagos (OH) 2 ) solenoide' N. Vagos (OH) x M 6.4 x M ¿ (Quién cuida? ")(DADO)(affectos pH) Vagos OH 1 pOH = - registro [OH 1 ] = - registro (6.4 x ) = 4.19 pOH pH [OH 1 ] [H 3 O 1+ ] pH + pOH = 14 [H 3 O 1+ ] [OH 1 ] = 1 x [H 3 O 1+ ] = 10 - pH pH = - registro [H 3 O 1+ ] [OH 1 - ] = 10 - pOH pOH = - registro [OH 1 ] pOH pH [OH 1 ] [H 3 O 1+ ] pH + pOH = 14 [H 3 O 1+ ] [OH 1 ] = 1 x [H 3 O 1+ ] = 10 - pH pH = - registro [H 3 O 1+ ] [OH 1 - ] = 10 - pOH pOH = - registro [OH 1 ] pH = 9.81

21 Encontrar la concentración de un H 2 TAN 4 solenoide' n w /pH H 2 TAN 4 2 H 1+ + TAN 4 2 [H 1+ ] = 10 - pH = = 4.2 x M pOH pH [OH 1 ] [H 3 O 1+ ] pH + pOH = 14 [H 3 O 1+ ] [OH 1 ] = 1 x [H 3 O 1+ ] = 10 - pH pH = - registro [H 3 O 1+ ] [OH 1 - ] = 10 - pOH pOH = - registro [OH 1 ] pOH pH [OH 1 ] [H 3 O 1+ ] pH + pOH = 14 [H 3 O 1+ ] [OH 1 ] = 1 x [H 3 O 1+ ] = 10 - pH pH = - registro [H 3 O 1+ ] [OH 1 - ] = 10 - pOH pOH = - registro [OH 1 ] (espacio) 4.2 x M ¿ (Quién cuida? ")X M 2.1 x M [H 2 TAN 4 ] = 2.1 x M

22 Encontrar el pH de un solenoide' n con el ácido clorhídrico de 3.65 g en 2.00 dm 3 del solenoide' N. Ácido clorhídrico H 1+ + Cl 1 [Ácido clorhídrico] 0.05 M pH = - registro [H 1+ ] = - registro (0.05) = 1.3 pOH pH [OH 1 ] [H 3 O 1+ ] pH + pOH = 14 [H 3 O 1+ ] [OH 1 ] = 1 x [H 3 O 1+ ] = 10 - pH pH = - registro [H 3 O 1+ ] [OH 1 - ] = 10 - pOH pOH = - registro [OH 1 ] pOH pH [OH 1 ] [H 3 O 1+ ] pH + pOH = 14 [H 3 O 1+ ] [OH 1 ] = 1 x [H 3 O 1+ ] = 10 - pH pH = - registro [H 3 O 1+ ] [OH 1 - ] = 10 - pOH pOH = - registro [OH 1 ] (espacio) De = ácido clorhídrico 0.05 M = M Ácido clorhídrico 3.65 g = 2.00 L

23 Qué masa del Al (OH) 3 es el req' d para hacer 15.6 L de a ¿ solenoide' n con un pH de 10.72? Al (OH) 3 Al OH 1 pOH pH [OH 1 ] [H 3 O 1+ ] pH + pOH = 14 [H 3 O 1+ ] [OH 1 ] = 1 x [H 3 O 1+ ] = 10 - pH pH = - registro [H 3 O 1+ ] [OH 1 - ] = 10 - pOH pOH = - registro [OH 1 ] pOH pH [OH 1 ] [H 3 O 1+ ] pH + pOH = 14 [H 3 O 1+ ] [OH 1 ] = 1 x [H 3 O 1+ ] = 10 - pH pH = - registro [H 3 O 1+ ] [OH 1 - ] = 10 - pOH pOH = - registro [OH 1 ] pOH = 3.28 = = 5.25 x M (espacio) [OH 1 ] = 10 - pOH 5.25 x M ¿ (w.c.? ")1.75 x M mol = 1.75 x (15.6) = Al de g (OH) 3 mol Al (OH) = M L 3 = mol de Al (OH) 3

24 Constante de la Ácido-Disociación, K a Para la reacción genérica en el solenoide' n: A + B C + D Para los ácidos fuertes, e.g., ácido clorhídrico… Ácido clorhídrico H 1+ + Cl 1 = GRANDE. Asumir la disociación 100%; K a no aplicable para los ácidos fuertes. porciones~0porciones

25 Para los ácidos débiles, e.g., HF… HF H 1+ + F 1 = PEQUEÑO. (6.8 x para el HF) K a ' s para otros ácidos débiles: CH 3 COOH H 1+ + CH 3 COO 1 HNO 2 H 1+ + NO 2 1 HC 3 H 5 O 3 H 1+ + C 3 H 5 O 3 1 K a = 1.8 x K a = 1.4 x K a = 4.5 x Cuanto más débil es el ácido, más pequeña es la K a. más fuerte, más grande. ~0 porciones

26 Indicadores productos químicos que cambian color, dependiendo del pH Dos ejemplos, fuera de muchos: tornasol fenolftaleina rojo en ácido, azul en base claro en ácido, color de rosa en base ácido base ácidobase ptinta l e a r bo

27 PH de medición papel de tornasol fenolftaleina Básicamente, pH 7. papel del pH -- contiene una mezcla de varios indicadores -- cada tipo de papel mide una gama de pH pH dondequiera a partir la 0 a 14 indicador universal -- es una mezcla de varios indicadores R O Y G B I VR O Y G B I V pH 4 a 10

28 PH de medición (cont.) medidor de pH -- mide pequeños voltajes en soluciones -- calibrado para convertir voltajes en el pH -- medida exacta del pH

29 __HCl + ______ + ____ del __NaOH __H 3 PO 4 + ______ + ____ del __KOH __H 2 TAN 4 + ______ + ____ del __NaOH __HClO 3 + __Al (OH) 3 ______ + ____ ______ + __AlCl del ______ 3 + ____ ______ + __Fe del ______ 2 (TAN 4 ) 3 + ____ 1 Reacción de la neutralización ÁCIDO + SAL + AGUA BAJAS NaClH2OH2O H2OH2O H2OH2O H2OH2O H2OH2O H2OH2O K 3 PO Na 2 TAN 4 2 Al (clo 3 ) Ácido clorhídricoAl (OH) 3 31 H 2 TAN 4 FE (OH)

30 Titulación Si un ácido y una base se mezclan juntos en la derecha las cantidades, la solución resultante estarán perfectamente neutralizado y tener un pH de Para pH = entonces mol de M L. En una titulación, la ecuación antedicha nos ayuda a utilizar… un conc. SABIDO del ácido (o de la base) a determinar un conc. DESCONOCIDO de la base (o del ácido). mol de H 3 O 1+ = mol de OH 1

31 2.42 L de ácido clorhídrico de 0.32 M se utilizan para titular 1.22 L de conc. desconocido de la KOH. Encontrar el molarity de la KOH. Ácido clorhídrico H 1+ + Cl 1 KOH K 1+ + OH M X M 0.32 M(2.42 L)=(L) L = M KOH = 0.63 M [H 3 O 1+ ] V A = [OH 1 ] V B [OH 1 ]

32 458 ml de HNO 3 ( w se neutraliza /pH = 2.87) w /661 ml de los vagos (OH) 2. ¿ Cuál es el pH de la base? [H 3 O 1+ ] = 10 - pH = = 1.35 x M [H 3 O 1+ ] V A = [OH 1 ] V B (1.35 x ) (458 ml) = [OH 1 ] (661 ml) [OH 1 ] = 9.35 x M pOH = - registro (9.35 x )= 3.03 pH = AUTORIZACIÓN Si encontramos esto, podemos encontrar pH de la base. AUTORIZACIÓN

33 Cuánto L de hidróxido de sodio de M ¿ titular L de ácido sulfúrico de M? H 2 TAN 4 2 H 1+ + TAN 4 2 NaOH Na 1+ + OH M (1.382 L) [H 3 O 1+ ] V A = [OH 1 ] V B M=(V B )0.872 M M0.630 M ¿?¿? ¿?¿? V B = L (H 2 TAN 4 ) (NaOH)

34 Almacenadores intermediarios Ejemplo: El pH de la sangre es 7.4. Muchos almacenadores intermediarios están presentes guardar establo del pH. el hyperventilating: CO 2 deja sangre demasiado rápidamente mezclas de productos químicos que resisten cambios en el pH H 1+ + HCO 3 1 H 2 CO 3 H 2 O + CO 2 [CO 2 ] alcalosis: la sangre el pH es demasiado alta (demasiado básico) cambio pH [H 1+ ] la derecha (más básico)

35 Remedio: Respirar en bolso. [CO 2 ] cambiar de puesto pH [H 1+ ] izquierdo (más ácido; más cercano a normal) H 1+ + HCO 3 1 H 2 CO 3 H 2 O + CO 2 acidosis: la sangre pH está también bajo (demasiado ácido) Mantener la sangre pH con un sano dieta y ejercicio regular.

36 Más en almacenadores intermediarios: -- una combinación de un ácido débil y de una sal -- junto, estas sustancias resisten cambios en el pH

37 1. 2. ** Conclusión: Si usted agrega el ácido… (e.g., ácido clorhídrico H 1+ + Cl 1 ) ** Conclusión: Si usted agrega la base… (e.g., la KOH K 1+ + OH 1 ) (a) ácido débil: CH 3 COOH CH 3 COO 1 + H 1+ (porciones) (poco) (poco) (b) sal: NaCH 3 Na del COO 1+ CH 3 COO 1 (poco) (porciones) (porciones) + amt grande. del CH 3 COO 1 (de (b)) consume h adicional 1+, así que (a) va el pH sigue siendo relativamente sin cambios. OH adicional 1 ganchos agarradores H 1+ del amt grande. de CH 3 COOH y formas CH 3 COO 1 y H 2 O

38 Sustancias anfóteras puede actuar como los ácidos O bases e.g., NH 3 NH 3 acepta H 1+ dona H 1+ (BASE) (ÁCIDO) NH 4 1+ NH 2 1 e.g., H 2 O H2OH2O acepta H 1+ dona H 1+ (BASE) (ÁCIDO) H 3 O 1+ OH 1

39 Neutralización parcial 1.55 L de 0.26 KOH DE M 2.15 L de 0.22 Ácido clorhídrico de M ¿ pH =? Procedimiento: 1. Calc. mol de la sustancia, entonces mol de H 1+ y mol de OH Restar más pequeño de más grande. 3. Hallazgo [] de qué se deja encima, y calc. pH.

40 1.55 L de 0.26 KOH DE M 2.15 L de 0.22 Ácido clorhídrico de M mol de KOH = = mol de OH M (L) 1.55= mol de KOH mol ácido clorhídrico = = mol de H M (2.15 L)= mol de ácido clorhídrico [H 1+ ] = = mol de H 1+ = M H mol de H L L IZQUIERDA ENCIMA = - registro (0.0189)pH = - registro [H 1+ ]= 1.72 mol L M

41 4.25 L de ácido hidroclórico de 0.35 M son mezclados w /3.80 L de 0.39 Hidróxido de sodio de M. Encontrar el pH final. Asumir disociación 100%. (Ácido clorhídrico) (NaOH) mol ácido clorhídrico = = mol de H M (4.25 L)= mol de ácido clorhídrico mol NaOH = = mol de OH M (3.80 L)= mol de NaOH [H 1+ ] = = mol de H 1+ = 6.83 x M H mol de H L L IZQUIERDA ENCIMA = - registro (6.83 x )pH = - registro [H 1+ ]= 3.17

42 5.74 L de ácido sulfúrico de 0.29 M son mezclados w /3.21 L de 0.35 Hidróxido de aluminio de M. Encontrar el pH final. Asumir la disociación 100%. (H 2 TAN 4 ) (Al (OH) 3 ) mol de H 2 TAN 4 = = mol de H M (5.74 L)= mol de H 2 TAN 4 mol de Al (OH) 3 = = mol de OH M (3.21 L)= mol de Al (OH) 3 = mol de OH 1 IZQUIERDA ENCIMA [OH 1 ] = = M OH mol de OH L L pOH = - registro ( )= 2.34 pH = 11.66

43 A g HNO 3 en 450 ml hallazgo pH del N. del solenoide'. = 0.45 L g HNO 3 63 g 1 mol () = 6.03 x mol de HNO ml 1 L () = 6.03 x mol de H 1+ [H 1+ ] = = 1.34 x M H x mol de H L = - registro (1.34 x )pH = - registro [H 1+ ]= 2.87 mol L M

44 Vagos del B g (OH) 2 en 560 ml del solenoide' N. Hallazgo pH. = 0.56 L 1000 ml 1 L () vagos de g (OH) g 1 mol () = 2.57 x mol de vagos (OH) 2 = 5.14 x mol de OH 1 [OH 1 ] = = 9.18 x M OH x mol de OH L pOH = - registro (9.18 x )= 3.04 pH = mol L M

45 C. Mezclarlos. Encontrar el pH de solenoide resultante' N. Del ácido… 6.03 x mol de H 1+ De base… 5.14 x mol de OH 1 = 8.90 x mol de H 1+ IZQUIERDA ENCIMA [H 1+ ] = = 8.81 x M H x mol de H L L = - registro (8.81 x )pH = - registro [H 1+ ]= 4.05

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