Clase auxiliar 10 Prof. Mauricio Morel Auxiliares: Nicolás Carvajal Nicolás Salas Francisco Silva Miguel Vielma Ayudante: Carolina García

Fuerza de ácidos y bases Ácidos y bases fuertes: se ionizan completamente en solución acuosa 𝐻𝐴 𝐻 + + 𝐴 − 𝐵𝑂𝐻 𝐵 + +𝑂 𝐻 − Ácidos y bases débiles: se ionizan parcialmente en agua; disociación y reasociación dinámica. 𝐻𝐴 𝐾 𝑎 𝐻 + + 𝐴 − 𝐾 𝑎 ≪1 𝐵𝑂𝐻 𝐾 𝑏 𝐵 + +𝑂 𝐻 − 𝐾 𝑏 ≪1 Fuerza de pares ácido-base: si un ácido/base es fuerte, su par conjugado es débil, y viceversa. 𝑵 𝑯 𝟑 + 𝐻 2 𝑂 𝐾 𝑏 =1,75× 10 −5 𝑵 𝑯 𝟒 + +𝑂 𝐻 − 𝑯𝑵 𝑶 𝟑 + 𝐻 2 𝑂 𝑵 𝑶 𝟑 − + 𝐻 3 𝑂 + 30-5-2016 CM1001-8 Química

Constantes de disociación La tendencia de un electrolito a disociarse se cuantifica a partir de su constante de equilibrio: A mayor valor de K, más tendencia a disociarse 𝐴𝐵 𝐾 𝐴 + + 𝐵 − Para ácidos y bases fuertes, no se asocia a una constante de equilibrio a la reacción de disociación (K>>>1, disociación completa) Para ácidos débiles Para bases débiles 𝐻 𝐴 𝑎𝑞 𝐾 𝑎 𝐻 𝑎𝑞 + + 𝐴 𝑎𝑞 − Constante de acidez: 𝐾 𝑎 𝐾 𝑎 = 𝐻 + 𝐴 − 𝐻𝐴 𝐵𝑂 𝐻 𝑎𝑞 𝐾 𝑏 𝐵 𝑎𝑞 + +𝑂 𝐻 𝑎𝑞 − Constante de basicidad: 𝐾 𝑏 𝐾 𝑏 = 𝐵 + 𝑂 𝐻 − 𝐵𝑂𝐻 30-5-2016 CM1001-8 Química

El agua tiene propiedades de ácido y de base ↔ ESPECIE ANFÓTERA Caso del agua El agua tiene propiedades de ácido y de base ↔ ESPECIE ANFÓTERA 30-5-2016 CM1001-8 Química

Producto iónico del agua Auto-ionización del Agua Producto iónico del agua Kw: 30-5-2016 CM1001-8 Química

pH: escala de acidez En soluciones acuosas: Medición del pH: 𝒑𝑯=− 𝐥𝐨𝐠 𝑯 + Análogamente: 𝑝𝑂𝐻=−log⁡( 𝑂 𝐻 − ) En soluciones acuosas: 30-5-2016 CM1001-8 Química

Ácidos y bases según fuerza ÁCIDOS FUERTES ÁCIDOS DÉBILES Ácido nítrico 𝐻𝑁 𝑂 3 Ácido sulfúrico (poliprótico) 𝐻 2 𝑆 𝑂 4 Ácidos binarios de halógenos (VIIA) 𝐻𝐶𝑙,𝐻𝐼,𝐻𝐵𝑟 Ácido clórico 𝐻𝐶𝑙 𝑂 3 Ácido perclórico 𝐻𝐶𝑙 𝑂 4 Ácido carbónico 𝐻 2 𝐶 𝑂 3 Ácido hipocloroso 𝐻𝐶𝑙𝑂 Ácido fosfórico 𝐻 3 𝑃 𝑂 4 Ácidos binarios de anfígenos (VIA) H 2 O, 𝐻 2 𝑆, 𝐻 2 𝑆𝑒 Ácidos orgánicos (grupo –COOH) (fórmico, acético, propiónico, butírico, salicílico, etc.) BASES FUERTES BASES DÉBILES Hidróxidos de alcalinos (IA) 𝐿𝑖𝑂𝐻, 𝑁𝑎𝑂𝐻, 𝐾𝑂𝐻 Hidróxidos de alcalinotérreos (IIA) 𝐵𝑒 𝑂𝐻 2 , 𝑀𝑔 𝑂𝐻 2 , 𝐶𝑎 𝑂𝐻 2 Amoniaco 𝑁 𝐻 3 Compuestos orgánicos aminados (-NH2) (metilamina, etilamina, anilina, piridina) 30-5-2016 CM1001-8 Química

Hidrólisis de sales Las reacciones de hidrólisis son aquellas en que los iones formados en la disolución de una sal interaccionan con el agua cambiando el pH de la solución. Se distinguen 4 casos: Sales procedentes de un ácido fuerte y base fuerte Sales procedentes de ácido fuerte y base débil Sales procedentes de ácido débil y base fuerte Sales procedentes de ácido débil y base débil 06-06-2016

1.- Sales procedentes de un ácido fuerte y base fuerte En este caso el pH de la disolución no varía por lo que la solución es neutra Ejemplos: NaCl, KI, KNO3, RbBr, BaCl2 06-06-2016

2.- Sales procedentes de un ácido fuerte y base débil En este caso, el catión de la sal cede un protón al agua, formando la base débil (de la que proviene la sal), liberando iones hidronio, H3O+. Disociación de la sal: Hidrólisis: 06-06-2016

3.- Sales procedentes de un ácido débil y base fuerte En este caso, el anión de la sal acepta un protón del agua, formando el ácido débil (del que proviene la sal), liberando iones hidroxilo, OH–. Disociación de la sal: Hidrólisis: 06-06-2016

Soluciones Buffer Las soluciones buffer mantienen un pH aproximadamente constante cuando se agregan pequeñas cantidades de ácido o base. Se constituyen de un acido débil (o base débil) y su sal, por ejemplo: CH3COOH/CH3COONa; KF/HF; Na2CO3/NaHCO3 Ecuación de Henderson-Hasselbalch: 06-06-2016

Titulaciones Ácido-Base TITULACIÓN Técnica utilizada para determinar la concentración de un ácido o base Consiste en agregar un volumen de base (ácido) de concentración conocida a un ácido (base) de concentración desconocida 06-06-2016

Titulaciones Ácido-Base PUNTO DE EQUIVALENCIA Corresponde al volumen en cual la cantidad de base (ácido) agregado es igual a la cantidad de ácido (base) que había originalmente Se conoce a través de una curva de valoración o utilizando un indicador ¿CUÁL ES EL PH DEL PUNTO DE EQUIVALENCIA? Si valoro ácido fuerte con base fuerte (o al revés) pH = 7 Si valoro ácido débil con base fuerte pH > 7 Si valoro base débil con ácido fuerte pH < 7 06-06-2016

Equilibrios de Solubilidad Propósito Análisis de precipitación de compuestos iónicos Conocer soluciones heterogéneas Predecir la cantidad de un compuesto iónico disuelto en agua 06-06-2016

Equilibrios de Solubilidad Conceptos importantes Q es el producto de solubilidad y corresponde al producto de las concentraciones de cada ion disuelto en una disolución saturada Kps es la constante de equilibrio del equilibrio entre un sólido iónico y su disolución saturada. Solubilidad (g/L) es la máxima cantidad de soluto que puede disolverse en 1000 ml de agua, a una temperatura específica. Indica el número de gramos de soluto disueltos en 1L de disolución saturada. Solubilidad molar (mol/L) 06-06-2016

Equilibrios de Solubilidad Cantidades útiles Kps constante del producto de solubilidad 06-06-2016

Equilibrios de Solubilidad Cambios en la solubilidad La presencia de un ion común disminuye la solubilidad de la sal. 06-06-2016

Equilibrios de Solubilidad Cambios en la solubilidad La presencia de un ion común disminuye la solubilidad de la sal Bases insolubles se disuelven en soluciones ácidas Ácidos insolubles se disuelven en soluciones básicas 06-06-2016

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