Clase auxiliar 9 Prof. Mauricio Morel Auxiliares: Nicolás Carvajal Nicolás Salas Francisco Silva Miguel Vielma Ayudante: Carolina García

Desplazamiento del equilibrio Principio de Le Châtelier Cambios en las concentraciones 𝑎𝐴 + 𝑏𝐵 ↔𝑐𝐶 + 𝑑𝐷 Cambio Desplazamiento del equilibrio Aumenta la concentración de producto(s) izquierda Decrece la concentración de producto(s) derecha Decrece la concentración de reactante(s) Aumenta la concentración de reactante(s)

Desplazamiento del equilibrio Principio de Le Châtelier Cambios en volumen y presión 𝐴 (𝑔) + 𝐵 (𝑔) ↔ 𝐶 (𝑔) Cambio Desplazamiento del equilibrio Aumenta la presión Al lado con menos moles de gas Disminuye la presión Al lado con más moles de gas Disminuye el volumen Aumenta el volumen

Principio de Le Châtelier Cambios en la temperatura 𝑎𝐴 + 𝑏𝐵 ↔𝑐𝐶 + 𝑑𝐷 ; Entalpía de reacción = ∆H ∆H < 0: Proceso exotérmico ∆H > 0: Proceso endotérmico Cambio Rx Exotérmica Rx Endotérmica Aumenta la temperatura K decrece K aumenta Disminuye la temperatura K aumenta K decrece

Principio de Le Châtelier Efecto de un catalizador No cambia el valor de K ni la posición de un sistema en equilibrio El sistema alcanzará más rápido el equilibrio Sin catalizador Con catalizador Un catalizador baja Ea para ambas reacciones pero nunca altera el equilibrio químico

Principio de Le Châtelier Resumen del efecto de parámetros en el equilibrio químico Cambio Desplazamiento del equilibrio Cambio de K Concentración SÍ NO Presión Volumen Temperatura Catalizador

Ácidos y bases Ácido: Sustancia que se disocia formando H+. Ion hidronio: 𝐻 3 𝑂 + 𝐻 3 𝑂 (𝑎𝑞) + = 𝐻 (𝑎𝑞) + + 𝐻 2 𝑂 𝑙 Como el solvente es agua, se simplifica a: 𝐻 3 𝑂 (𝑎𝑞) + ≡ 𝐻 (𝑎𝑞) + Ácidos y bases Según Arrhenius Ácido: Sustancia que se disocia formando H+. Base: Sustancia que se disocia formando OH-. Según Brønsted-Lowry: Ácido: Sustancia que puede donar un protón. Base: Sustancia que puede aceptar un protón. Según Lewis: Ácido: Sustancia que puede aceptar un par electrónico. Base: Sustancia que puede ceder un par electrónico. 30-5-2016 CM1001-8 Química

Ácidos y bases Lewis: Un ácido es aquel que acepta electrones Una base es aquella que cede electrones

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