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Fuerza de ácidos y bases Ácidos y bases Fuerza (grado con que forman iones) Fuertes: disociación o ionización total Débiles: disociación o ionización parcial.

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1 Fuerza de ácidos y bases Ácidos y bases Fuerza (grado con que forman iones) Fuertes: disociación o ionización total Débiles: disociación o ionización parcial según

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3 zLos pares ácido-base conjugados, tienen las siguientes características: 1.Si un ácido es fuerte, su base conjugada es muy débil. Así, la base conjugada del HCl, el Cl -, es una base débil. 1.El H 3 O +, es el ácido más fuerte que puede existir en disolución acuosa. Los ácidos más fuertes que el H 3 O + reaccionan con el agua para producir H 3 O + y sus bases congujadas correspondientes. Ejemplo: el HCl, que es un ácido más fuerte reacciona completamente con el agua para formar H 3 O + y Cl -. HCl + H 2 O H 3 O + Cl - Los ácidos más débiles que el H 3 O + reaccionan con el agua en una proporción menor para formar H 3 O + y sus bases conjugadas. 3.El ión OH - es la base más fuerte que puede existir en disolución acuosa. Las bases más fuertes que el OH -, reaccionan con agua para producir OH - y sus ácidos conjugados. Por ejemplo, el ión óxido (O 2- ) es una base más fuerte que el OH-, por lo que reacciona con el agua como sigue: Por esta razón, no existe en ión óxido en disolución acuosa.

4 zLos 7 ácidos fuertes más comunes: HCl, HBr, HI, HNO 3, HClO 3 y HClO 4 y H 2 SO 4. zEn una solución acuosa de un ácido fuerte, el ácido es normalmente la única fuente significativa de H +. Fuerza de los Ácidos Estructura molecular y fuerza de los ácidos (H-X) Fuerza del enlace Polaridad del enlace Cuanto más fuerte sea el enlace, será más difícil que la molécula HX se rompa y por lo tanto, el ácido será más débil. Si el enlace es muy polar, la molécula HX, tenderá a romperse para formar iones H + y X -. Por lo tanto, una gran polaridad es característica de un ácido fuerte.

5 Ácidos halogenhídricos. (HF, HCl, HBry HI) zLa fuerza del enlace es el factor predominante en la determinación de la fuerza de ácidos binarios.

6 Oxiácidos zLos oxiácidos contienen hidrógeno, oxígeno y otro elemento que ocupa la posición central. zSi Z es un elemento, muy electronegativo, o está en un estado de oxidación alto, atraerá a los electrones, haciendo que el enlace Z-O sea más covalente y el enlace O-H sea más polar. Como consecuencia, aumenta la tendencia a donar el hidrógeno como ión H +. Ejemplos de oxiácidos

7 Fuerza de los oxiácidos Oxiácidos que tienen diferentes átomos centrales que pertenecen al mismo grupo de la tabla periódica y que tienen el mismo número de oxidación: aumenta la fuerza a medida que se incrementa la electronegatividad del átomo central. Cl y Br tienen el mismo número de oxidación (+5), pero el Cl es más electronegativo que el Br. Por lo que la fuerza relativa de estos ácidos es: HClO 3 > HBrO 3. En resumen:

8 Oxiácidos que tienen el mismo átomo central pero diferente número de grupos unidos a él: aumenta la fuerza a medida que aumenta el número de oxidación del átomo central.

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10 Ejercicio de práctica. Respuesta: H 3 PO 3 Justificación: Ambos ácidos tienen el mismo átomo central, el P, solo que unido a diferente número de átomos de oxígeno. En este caso, el ácido en el que el átomo central (P) tiene menor número de oxidación, es el ácido más débil.

11 Hidruros binarios zEn cualquier periodo, los hidruros más básicos están a la izquierda, y los más ácidos a la derecha. Esta tendencia está relacionada con el aumento de electronegatividad conforme se avaza de izquierda a derecha. ej.: NaH reacciona con agua para producir OH - zEn un grupo, hay una tendencia al aumento de acidez con el número atómico. Esta tendencia está relacionada con la disminución de la fuerza de enlace conforme el átomo central se hace más grade. Ej. para el grupo 6A, la acidez varía de las siguiente manera: H 2 O < H 2 S < H 2 Se < H 2 Te

12 Ácidos carboxílicos. zSon un grupo de ácidos orgánicos. La estructura de Lewis de estos ácidos se puede representar así: Grupo carboxilo zLa fuerza de estos ácidos depende del grupo R. por ejemplo: zLa presencia del átomo electronegativo Cl en el ácido cloroacético desplaza los electrones hacia el grupo R, por lo que hace al enlace O-H más polar. En consecuencia el ácido tiene mayor tendencia a ionizarse y por lo que es más fuerza.

13 Ejemplos de ácidos y bases fuertes

14 Fuerza de las bases zLas bases fuertes solubles más comunes son los hidróxidos iónicos de los metales alcalinos y alcalinotérreos (excepto el Be). zLos óxidos metálicos iónicos, en especial el Na 2 O y el CaO, tienen comportamiento básico al aumentar la concentración de iones OH - al reaccionar con agua. O 2- (ac) + H 2 O (l) 2OH - (ac) zLos hidruros y nitruros iónicos también reaccionan con H 2 O para formar OH -

15 ¿Qué es el pH? zEl pH es una escala matemática en la que se expresa la concentración de iones hidronio (H 3 O + ) (soluciones ácidas) y lo iones hidróxido (solucione básicas)

16 Reacciones ácido - base zLa reacción de un ácido con una base se llama reacción de neutralización porque las propiedades de estos compuestos se minimizan o se neutralizan cuando reaccionan entre sí, produciendo una sal y agua.

17 zPara medir pH se emplea:

18 z Algunos indicadores son mejores a pH bajos, otros, a pH moderado y otros, a pH alto.

19 Una solución amortiguadora, buffer o tampón zTiene la capacidad de resistir los cambios de pH cuando se agregan pequeñas cantidades de ácido o base. zSe compone de 1)Un ácido débil o una base débil 2)su sal Ejemplos: - amoniaco, NH 3 (base débil) y una sal de amonio, como NH 4 Cl Si se añade un ácido, el NH 3 reacciona con los iones H + Si se añade una base el ión NH 4 + de la sal reacciona con el OH - Amortiguadores

20 - Ácido acético CH 3 COOH (ácido débil) y la sal acetato de sodio CH 3 COONa. Si se añade una base el ácido del sistema reacciona para neutralizar el OH - de la base. Si se añade un ácido, el ión CH 3 COO - (base conjugada) reacciona con los iones H +

21 Una solución amortiguadora, buffer o tampón zTiene la capacidad de resistir los cambios de pH cuando se agregan pequeñas cantidades de ácido o base. zSe compone de 1)Un ácido débil o una base débil 2)su sal Ejemplos: - amoniaco, NH 3 (base débil) y una sal de amonio, como NH 4 Cl Si se añade un ácido, el NH 3 reacciona con los iones H + Si se añade una base el ión NH 4 + de la sal reacciona con el OH - Titulaciones ácido-base


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