Semana 12 Capítulo 10 Licda. Bárbara Jannine Toledo

ACIDOS Y BASES ACIDO BASE Del latín Acidus= agrio Ejemplos Vinagre, jugo de limón. Tiene un sabor a agrio y pueden producir sensación de picazón en la piel. Sustancias como antiácidos, líquidos limpia vidrios y destapa-desagües. Que tiene un sabor amargo y sensación jabonosa en la piel. Licda. LGM

TEORIA DE ARRHENIUS ACIDO Es una sustancia que produce iones de hidrogeno (H + ) cuando se disuelve en agua. El ión hidrogeno (H + ) es un protón que en solución acuosa se hidrata y se convierte en ión hidronio (H 3 O + ). H + + H 2 O → H 3 O + Licda. LGM (El nombre protón también se usa como un sinónimo del ion hidrógeno, H + debido a que la pérdida del electrón de valencia de un átomo de hidrógeno neutro, deja únicamente el núcleo del hidrógeno, un protón.)

TEORIA DE ARRHENIUS Ejemplo : HCl, HNO 3 HCl (g) + H 2 O (l) → H + (ac) + Cl - (ac) HNO 3 + H 2 O (l) H + (ac) + NO 3 - (ac) Licda. LGM

TEORIA DE ARRHENIUS Licda. LGM BASE Compuestos iónicos que se disocian en un ion metálico y en iones hidróxido (OH - ) cuando se disuelve en agua. Ejemplo : NaOH, KOH, Ba(OH) 2 NaOH + H 2 O → Na + + OH - KOH + H 2 O → K + + OH - Ba(OH) 2 + H 2 O → Ba OH -

TEORIA DE BRONSTED-LOWRY ACIDO: Sustancia que dona un protón, (ion H + ) a otra sustancia. HCl + H 2 O → H 3 O + + Cl - ACIDO BASE Licda. LGM

TEORIA DE BRONSTED-LOWRY BASE: Sustancia que acepta un protón (H + ) de otra sustancia. H 2 O + NH 3 → OH – + NH 4 + ACIDO BASE Licda. LGM

Ejemplo Licda. LGM

TEORIA DE LEWIS ACIDO Sustancia que puede aceptar un par de electrones. Para poder aceptar un par de electrones debe tener un orbital vacío de baja energía o un enlace polar con el hidrógeno para poder donar el H + (el cual tiene un orbital 1s vacío). Por tanto, la definición de Lewis de acidez incluye además del H + varios cationes metálicos como el Mg +2. Licda. LGM

TEORIA DE LEWIS Compuestos de elementos del grupo 3A, como el BF 3 y el AlCl 3 son ácidos de Lewis porque tienen orbitales de valencia sin llenar y pueden aceptar un par de electrones de una base de Lewis Varios compuestos de metales de transición como TiCl 4, FeCl 3, ZnCl 2 y SnCl 4 son ácidos de Lewis. Licda. LGM

ALGUNOS ACIDOS DE LEWIS Licda. LGM

TEORIA DE LEWIS BASE: Sustancia que puede ceder un par de electrones. Una base de Lewis es un compuesto con un par de electrones no enlazado que puede utilizarse para enlazar un ácido de Lewis. El H 2 O, con sus dos pares de electrones no enlazados en el oxígeno, actúa como una base de Lewis al donar un par de electrones a un H + en la formación del ion hidronio, H 3 O +. Licda. LGM

TEORIA DE LEWIS La mayor parte de los compuestos orgánicos que contienen oxígeno o nitrógeno pueden actuar como bases de Lewis porque tienen pares de electrones no enlazados Licda. LGM

Algunas Bases de Lewis Licda. LGM

COMPARACIÓN CARACTERISTICASACIDOSBASES ARRHENIUSPRODUCE H + PRODUCE OH - BRONSTED & LOWRYDONA H + ACEPTA H + LEWISACEPTA UN PAR DE ELECTRONES DONA UN PAR DE ELECTRONES ELECTROLITOSSI SABORAGRIOAMARGO SENSACIÓNPUEDE PICARJABONOSO, RESBALADIZO TORNASOL (PAPEL PH)ROJOAZUL FENOLFTALEINASIN COLORFUCSIA NEUTRALIZACIÓNNEUTRALIZA BASESNEUTRALIZA ACIDOS Licda. LGM

IONIZACION Proceso mediante el cual una sustancia al entrar en contacto con el agua se disocia en sus iones respectivos. Ejemplo : HCl → H + + Cl - KOH → K + + OH - CH 3 COOH ⇄ CH 3 COO - + H + NH 3 ⇄ NH OH - Licda. LGM

ELECTROLITOS Sustancia que en solución acuosa esta disociada en iones y conduce la electricidad. Licda. LGM FUERTEDEBIL  Se disocian al 100%.  Buen conductor de la electricidad  La reacción de ionización ocurre en un solo sentido (irreversible). KOH → K + + OH - H 2 SO 4 → 2H + + SO 4 -2  Se disocian en un pequeño %.  Conduce poco la electricidad.  Su reacción de ionización es reversible H 2 CO 3 ⇄ 2H + + CO 3 - NH 3 + H 2 O ⇄ NH OH -

ELECTROLITOS FUERTES DEBILES Licda. LGM

NO ELECTROLITO Sustancias que en estado líquido o solución, NO conducen corrientes eléctricas. Ejemplo Alcohol Gasolina Azúcar Licda. LGM azúcar

IONIZACION DEL AGUA El agua es mala conductora de electricidad, debido a que es muy poco ionizada. H 2 O + H 2 O ⇄ H 3 O + + OH - Concentración en el agua a 25 °C Licda. LGM [H + ] = = 1 x M [OH - ] = = 1 x 10 – 7 M

Constante de Producto Iónico del agua (Kw) Kw = [H + ] [OH - ] Kw = [1.0 x ] [1x ] Kw = 1.0 x Licda. LGM

¿Cómo influye la adición de un ácido y de una base al agua en las concentraciones de iones hidrógeno e hidroxilo ? Licda. LGM Si ↑[ H + ] entonces [OH - ] ↓ hasta que la [ ] = 1.0x Si ↑[OH - ] entonces [H + ] ↓ hasta que la [ ] = 1.0x10 -14

Acidas En soluciones Acidas: [H + ] es mayor 1.0x10 -7 Alcalinas En soluciones Alcalinas:[H + ] es menor 1.0x10 -7 Neutras: En soluciones Neutras: [H + ] es igual a 1.0x10 -7 Ejemplo : Una muestra de bilis tiene una [OH - ] de 1.0 x10 -5 ¿Cuál es la [H + ] ? Licda. LGM

ACIDOS Y BASES FUERTES ACIDOS FUERTES: Son aquellos que se ionizan totalmente en agua(100%). Tiene una ionización irreversible. Ejemplo : Son aquellos que se ionizan totalmente en agua(100%). Tiene una ionización irreversible. Ejemplo : Licda. LGM HCl Ácido Clorhídrico HBr Ácido Bromhídrico HI Ácido Yodhídrico H 2 SO 4 Ácido sulfúrico HNO 3 Ácido Nítrico HClO 4 Ácido Perclórico

H 3 PO 4 Ácido FosfóricoC 3 H 5 (COOH) 3 Ácido Cítrico H 2 CO 3 Ácido carbónicoH 3 BO 3 Ácido Bórico HF Acido Fluorhídrico H2SH2S Acido sulfhídrico Licda. LGM ACIDOS DEBILES  Se ionizan en pequeñas proporciones.  Tienen una ionización reversible  Poseen una constante de ionización (Ka) HC 2 H 3 O 2 ⇄ H + + C 2 H 3 O 2 - Ka= [H + ] [C 2 H 3 O 2 - ] [HC 2 H 3 O 2 ]

BASE FUERTE  Se ionizan totalmente en agua, (100%)  Tiene una ionización irreversible Licda. LGM NaOHHidróxido de Sodio KOHHidróxido de Potasio LiOHHidróxido de Litio

BASE DEBIL  Se ionizan parcialmente en agua  Tienen una ionización reversible  Poseen una constante de ionización (Kb). NH 4 OH ⇄ NH OH - Kb = [ NH 4 + ] [OH - ] [NH 4 OH] Licda. LGM Mg(OH) 2 Hidróxido de Magnesio NH 3 Amoniaco

pH El pH es la medida de la concentración de iones hidrógeno en una solución, [H + ] Licda. LGM pH = - log [H + ]

Licda. LGM NEUTRO MAS BASICO MAS ACIDO El agua tiene una [ ] de iones hidrógeno de 1x10 -7 moles/litro y un pH 7.  Toda solución neutra tiene un pH 7  Toda solución ácida tiene un pH menor 7  Toda solución básica tiene un pH mayor 7

Algunos pH Licda. LGM

pOH Se define como la medición de la concentración de iones hidroxilo en una solución, [OH - ] Licda. LGM pOH = - log [OH - ]

Relación pH y pOH Licda. LGM pH + pOH = 14 EJERCICIOS Calcular el pH de cada una de las siguientes soluciones: 1)[H+] = 3.5 x ) pOH = 4.2 2)NaOH M 5) HCl M 3)[OH - ] = 2.0 x ) NaOH M Calcule la [H + ] en las soluciones con : 7) pH= 5.5 8) pOH = 4 9) pH= 1.8

% de Ionización Ácidos : Bases: Licda. LGM % de ionización  = [ácido ionizado] x 100 [ácido inicial] % de Ionización = [base ionizado] x 100 [base inicial]

EJERCICIOS 1)Para una solución de ácido acético (HC 2 H 3 O 2 ) 0.10 M calcular : El % de ionización del ácido acético si la constante de ionización (Ka) del ácido es 1.8x10 -5 HC 2 H 3 O 2 ⇄ H + + C 2 H 3 O 2 - 2) Calcule el pH y % de ionización de una solución de anilina 0.05 M, Kb = 4.5x C 6 H 5 NH 2 ⇄ C 6 H 5 NH OH - Licda. LGM

3) ¿Cuál es la Ka y el pH de una solución de Acido fluorhídrico (HF) 0.3 M ionizada un 3.2%? HF ⇄ H + + F - Licda. LGM

Fin Licda. LGM