Ácidos y bases Capítulo 15 Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display.

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1 Ácidos y bases Capítulo 15 Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display.

2 Ácidos Tienen un sabor agrio. El vinagre le debe su sabor al ácido acético. Las frutas cítricas contienen ácido cítrico. Reaccionan con algunos metales para producir hidrógeno gaseoso. Reaccionan con carbonatos y bicarbonatos para producir dióxido de carbono gaseoso. Tienen un sabor amargo. Se sienten resbalosos. Muchos jabones contienen bases. Bases 4.3

3 El ácido de Arrhenius es una sustancia que produce H + (H 3 O + ) en agua La base de Arrhenius es una sustancia que produce OH - en agua 4.3

4 Un ácido de Brønsted es una sustancia que puede donar un protón. Una base de Brønsted es una sustancia que puede aceptar un protón. ácidobaseácidobase 15.1 ácido base conjugada base ácido conjugado

5 O H H+ O H H O H HH O H - + [] + Propiedades ácido-base del agua H 2 O (l) H + (ac) + OH - (ac) H 2 O + H 2 O H 3 O + + OH - ácido base conjugada base ácido conjugado 15.2 Autoionización del agua

6 H 2 O (l) H + (ac) + OH - (ac) El producto iónico del agua K c = [H + ][OH - ] [H 2 O] [H 2 O] = constante K c [H 2 O] = K w = [H + ][OH - ] La constante del producto-ion (K w ) es el producto de la concentración molar de los iones H + y OH - a una temperatura en particular. A 25 0 C K w = [H + ][OH - ] = 1.0 x 10 - 14 [H + ] = [OH - ] [H + ] > [OH - ] [H + ] < [OH - ] La solución es neutral ácida básica 15.2

7 ¿Cuál es la concentración de los iones de OH - en una solución de HCl cuya concentración del ion hidrógeno es de 1.3 M? K w = [H + ][OH - ] = 1.0 x 10 - 14 [H + ] = 1.3 M [OH - ] = KwKw [H + ] 1 x 10 -14 1.3 = = 7.7 x 10 -15 M 15.2

8 pH – Medida de la acidez pH = - log [H + ] [H + ] = [OH - ] [H + ] > [OH - ] [H + ] < [OH - ] La solución es neutral ácida básica [H + ] = 1 x 10 -7 [H + ] > 1 x 10 -7 [H + ] < 1 x 10 -7 pH = 7 pH < 7 pH > 7 A 25 0 C pH[H + ] 15.3

9 pOH = -log [OH - ] [H + ][OH - ] = K w = 1.0 x 10 -14 -log [H + ] – log [OH - ] = 14.00 pH + pOH = 14.00

10 El pH del agua de lluvia recolectada en una región del noreste de los Estados Unidos en un día normal era de 4.82.¿Cuál es la concentración del ion H + del agua de lluvia? pH = - log [H + ] [H + ] = 10 -pH = 10 -4.82 = 1.5 x 10 -5 M La concentración del ion OH - de una muestra de sangre es de 2.5 x 10 -7 M. ¿Cuál es el pH de la sangre? pH + pOH = 14.00 pOH = -log [OH - ]= -log (2.5 x 10 -7 )= 6.60 pH = 14.00 – pOH = 14.00 – 6.60 = 7.40 15.3

11 Electrolito fuerte – se disocia al 100% NaCl (s) Na + (ac) + Cl - (ac) H2OH2O Electrolitos débiles – no se disocian completamente CH 3 COOH CH 3 COO - (ac) + H + (ac) Los ácidos fuertes son electrolitos fuertes HCl (ac) + H 2 O (l) H 3 O + (ac) + Cl - (ac) HNO 3 (ac) + H 2 O (l) H 3 O + (ac) + NO 3 - (ac) HClO 4 (ac) + H 2 O (l) H 3 O + (ac) + ClO 4 - (ac) H 2 SO 4 (ac) + H 2 O (l) H 3 O + (ac) + HSO 4 - (ac) 15.4

12 HF (ac) + H 2 O (l) H 3 O + (ac) + F - (ac) Los ácidos débiles son electrolitos débiles HNO 2 (ac) + H 2 O (l) H 3 O + (ac) + NO 2 - (ac) HSO 4 - (ac) + H 2 O (l) H 3 O + (ac) + SO 4 2- (ac) H 2 O (l) + H 2 O (l) H 3 O + (ac) + OH - (ac) Las bases fuertes son electrolitos fuertes NaOH (s) Na + (ac) + OH - (ac) H2OH2O KOH (s) K + (ac) + OH - (ac) H2OH2O Ba(OH) 2 (s) Ba 2+ (ac) + 2OH - (ac) H2OH2O 15.4

13 F - (ac) + H 2 O (l) OH - (ac) + HF (ac) Las bases débiles son electrolitos débiles NO 2 - (ac) + H 2 O (l) OH - (ac) + HNO 2 (ac) Pares ácido-base conjugadas: La base conjugada de un ácido fuerte no tiene medida de fuerza. H 3 O + es el ácido más fuerte que existe en disolución acuosa. El ion OH - es la base más fuerte que puede existir en una disolución acuosa. 15.4

14

15 Ácido fuerteÁcido débil 15.4

16 fin