ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS QUIMICA ANALITICA TEMA: ACIDOS Y BASES UNIVERSIDAD NACIONAL SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO DOCENTE: Mag. PERCY GIRALDO RAMIREZ

DEFINICIONES Qué son Acidos y Bases?

ACIDOS Tienen sabor agrio Son corrosivos a la piel Enrojecen ciertos colorantes Disuelven sustancias Atacan a los metales (Mg, Zn, Fe) desprendiendo H 2 Pierden sus propiedades al reaccionar con las bases (OH) H + BASES- álcalis Tienen sabor amargo Suaves al tacto pero son corrosivos con la piel Dan color azul a ciertos colorantes vegetales Precipitan sustancias disueltas por ácidos Disuelven grasas (resbalosos y jabonosos) OH - Teoría clásica de Arrhenius HCl + Mg → H2 + MgCl HCl + KOH → H2O + KCl Ácido Base Agua Sal NEUTRALIZACION

hydrochloric acid gastric juices sodium hydroxide vinegar lemon juice tomato juice coffee milk of magnesia pure water rain water blood wine oven cleaner limewater coca cola toothpaste urine AcidoBaseNeutro

A. FUERTES Se ionizan totalmente en agua para formar iones hidronio Ácido fuerte Ácido débil Cede fácilmente un protón Cede con dificultad un protón HCl, HClO 4, HNO 3, H 2 SO 4 CH 3 COOH, H 2 CO 3, HCN, HF Ácidos fuertes y débiles A. DÉBILES Se ionizan en pequeña proporción en solución diluida CH 3 COOH + H 2 O CH 3 COO - + H 3 O + HCl+ H 2 O H 3 O + + Cl -

Algunos acidos comunes Sulfuric Acid H2SO4 Battery acid Phosphoric acid H3PO4 Lime-Away Carbonic acid H2CO3 Soda – Pepsi/Coke Hydrochloric Acid HCl Stomach Acid Acetic Acid CH3COOH Vinegar Name Formula Common Name.

Bases fuertes y débiles Base fuerte Base débil Base débil Acepta fácilmente un protón Acepta un protón con dificultad NaOH, KOH, Ba(OH) 2, Ca(OH) 2 NH 3,C 6 H 5 NH 2, CH 3 NH 3 Cl Cuando un ácido o una base se disuelve en agua se disocia o se ioniza: TOTALMENTE: bases FUERTES PARCIALMENTE: bases DÉBILES

Algunas bases comunes Sodium hydroxideNaOHlye or caustic soda Potassium hydroxideKOHlye or caustic potash Magnesium hydroxideMg(OH) 2 milk of magnesia Calcium hydroxideCa(OH) 2 pickling lime Ammonia waterNH 3 H 2 Ohousehold ammonia Name Formula Common Name.

Como reaccionan los acidos y las bases Comportamiento ácido–base de las sales Neutras Ácidas Básicas

Reacciones de ácidos fuertes y bases fuertes: NEUTRALIZACION [p.ej.: NaCl, KCl, NaNO 3 ] Ácido + Base Agua + Sal HCl + NaOH H 2 O + NaCl H 3 PO 4 + 3KOH 3H 2 O + K 3 PO 4 H + + OH - H 2 O Disolución neutra Reacciones de los ácidos

Ácido : Especie que tiene tendencia a donar protones: H + Base: Especie que tiene tendencia a aceptar protones: H + Ácido mas fuerte Base mas fuerte Base más débil Ácido más débil Transferencia protónica Par ácido-base conjugado Ácidos y bases de Brønsted-Lowry HCl + H 2 O H 3 O + + Cl - Donador de Receptor de protones protones Acido Base HCl + H 2 O H 3 O + + Cl -

La definición de las bases, de acuerdo con el modelo de B – L, incluye a toda especie que acepta un protón. (NH 3 actúa como base) Ácidos y bases de Brønsted-Lowry Ácido mas fuerte Base mas fuerte Base más débil Ácido más débil Transferencia protónica Par ácido-base conjugado HCl + NH 3 N H Cl - NH 3 + H HO  NH OH  Base ( receptor) Acido (donador) NH 3 + H 2 O  NH OH  Base débil Acido débil Ácido fuerte Base fuerte Par conjugado

Fortaleza de Ácidos y bases de Brønsted-Lowry conjugadas

Ácido: sustancia capaz de captar (y compartir) un par de electrones Base: sustancia capaz de donar (y compartir) un par de electrones Ácidos y bases de Lewis

LA AUTOIONIZACIÓN DEL AGUA. ESCALA DE pH. 2 Equilibrio de autoionización del agua H 2 O (l) + H 2 O (l)  H 3 O + (aq) + OH  (aq) pH =  log [H 3 O + ] pOH =  log [OH  ]  log =  log [H 3 O + ]  log [OH  ] 14 = pH + pOH K w = [H 3 O + ][OH  ] Producto iónico del agua A 25ºC, K w = [Tomando logaritmos y cambiando el signo]

Agua pura: [H 3 O + ] = [OH  ] ; [H 3 O + ] =  pH = 7 [OH  ] =  pOH = 7 DISOLUCIÓN NEUTRA [H 3 O + ] = [OH  ] pH = 7 DISOLUCIÓN ÁCIDA [H 3 O + ] > [OH  ] pH < 7 DISOLUCIÓN BÁSICA [H 3 O + ] < [OH  ] pH > 7 pH 7 ácidabásica

pH y escala de pOH

Grafica de pH

pH testing There are several ways to test pH There are several ways to test pH Blue litmus paper (red = acid) Blue litmus paper (red = acid) Red litmus paper (blue = basic) Red litmus paper (blue = basic) pH paper (multi-colored) pH paper (multi-colored)

pH indicator Paper Indicators are dyes that can be added that will change color in the presence of an acid or base. Some indicators only work in a specific range of pH Once the drops are added, the sample is ruined Some dyes are natural, like radish skin or red cabbage

VALORACIONES ÁCIDO-BASE. 8 ¿Cómo podemos determinar la concentración de un ácido o de una base en una disolución? Método más empleado: valoración ácido-base Una disolución que contiene una concentración conocida de base (o ácido) se hace reaccionar con una disolución de ácido (o de base) de concentración desconocida. Medimos el volumen de la disolución de base (o ácido) necesario para que consuma (neutralice) todo el ácido (o base). Cuando se logra la neutralización completa: Punto de equivalencia

¿Cómo sé cuándo he llegado al punto de equivalencia? Curva de valoración: Representación del pH en función del volumen añadido. Punto de equivalencia

¿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 ¿Cómo calcular el pH de ese punto o de cualquier punto de la curva? Con el tratamiento exacto (apartado 4). ¿Cómo sé que he llegado al punto de equivalencia sin necesidad de representar la curva de valoración entera? Mediante un indicador apropiado Apropiado: que cambie de color justo cuando la reacción llega al punto de equivalencia.