Acidos y Bases Lic. Raúl Hernández Mazariegos www.guatequimica.com

Contenidos 1. Definición 2. Ionización 3. Electrolitos 4. pH Acidos y Bases www.guatequimica.com 1. Definición 2. Ionización 3. Electrolitos 4. pH

Propiedades de los ácidos Acidos y Bases www.guatequimica.com  Sabor agrio. Las frutas cítricas como el limón tienen sabor agrio debido al ácido cítrico que contienen, el vinagre es una solución aproximadamente al 5% de ácido acético; la leche agria contiene ácido láctico.  Cambian el papel tonasol azul a rojo. El tornasol es un indicador.  Neutralizan las bases.

Propiedades de las bases Sabor amargo.  Jabonosa al tacto, esto se debe a la disolución de la capa delgada de la piel.  Cambian el papel tornasol de rojo a azul.  Neutralizan los ácidos.

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Definición de Arrhenius Acidos y Bases www.guatequimica.com Arrhenius (1883) Ácido: Sustancia que, en disolución acuosa, da H+ HCl ® H+ (aq) + Cl- (aq) Base: Sustancia que, en disolución acuosa, da OH- NaOH® Na+ (aq) + OH- (aq) Limitaciones: * Sustancias con propiedades básicas que no contienen iones hidroxilo (p.ej.: NH3 líquido) * Se limita a disoluciones acuosas.

Electrolitos débiles y fuertes Acidos y Bases www.guatequimica.com Electrolitos débiles son aquellos que se disocian sólo en parte, y por consiguiente, conducen la corriente eléctrica en poca cantidad.  El ácido carbónico es un electrolito débil;  puesto que en solución acuosa sus moléculas se disocian en escaso porcentaje, de acuerdo con la siguiente ecuación:

Acidos y Bases www.guatequimica.com Electrolitos fuertes son los compuestos que se disocian en su totalidad, dando a la solución gran capacidad de conducción eléctrica.  La sal de cocina es un electrolito fuerte.

Electrolitos Acidos y Bases www.guatequimica.com

Electrolitos débiles y fuertes Acidos y Bases www.guatequimica.com

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Sustancia anfótera (puede actuar como ácido o como base) Bronsted-Lowry (1923) Acidos y Bases www.guatequimica.com Ácido: Especie que tiene tendencia a ceder un H+ Base: Especie que tiene tendencia a aceptar un H+ CH3COOH (ac) + H2O (l) H3O+ (ac) + CH3COO- (ac) ácido base Transferencia protónica Par ácido-base conjugado * Ya no se limita a disoluciones acuosas * Se explica el comportamiento básico de, p.ej., NH3 Ventajas Sustancia anfótera (puede actuar como ácido o como base) NH3 (ac) + H2O (l) NH4+ (ac) + OH- (ac)

Lewis (1923) Acidos y Bases www.guatequimica.com Para que una sustancia acepte un H+ debe poseer un par de electrones no compartidos. H+ + :N H H N H + Ácido: Especie que puede aceptar pares de electrones Base: Especie que puede ceder pares de electrones

Producto iónico del agua Acidos y Bases www.guatequimica.com El agua es un electrolito débil, o sea que se disocia en escasa proporción.  El proceso de disociación se presenta mediante la reacción reversible: ecuación 1

Acidos y Bases www.guatequimica.com El equilibrio de disociación del agua esta muy desplazado hacia la izquierda, es decir, la concentración de los iones en el agua pura es mínima. A partir de la ecuación 1 se puede deducir la expresión correspondiente a la constante de equilibrio para la disociación del agua: ecuación 2

producto iónico del agua Acidos y Bases www.guatequimica.com La concentración del agua sin disociar es elevada y se puede considerar constante.  Por lo que la ecuación 2 se puede simplificar a: producto iónico del agua ecuación 3

Valor del producto iónico Acidos y Bases www.guatequimica.com Experimentalmente se ha determinado que a 25o C: De aquí se deduce que:

¿Cuál es el valor de [ OH-] si el valor de [H+] = 1.5 x 10 -4 M? Ejemplo 1: Acidos y Bases www.guatequimica.com ¿Cuál es el valor de [ OH-] si el valor de [H+] = 1.5 x 10 -4 M?

¿Cuál es la concentración de [H+] si [OH-] = 2.0 x 10-5 M? Ejemplo 2: Acidos y Bases www.guatequimica.com ¿Cuál es la concentración de [H+] si [OH-] = 2.0 x 10-5 M?

Concepto de pH Acidos y Bases www.guatequimica.com Como manejar las concentraciones de [H+] o de [OH-] con cifras muy pequeñas y exponentes negativos resulta poco práctico, se han sustituido estos valores por el logaritmo decimal inverso de la concentración de iones H+, llamado pH, así:

Si la concentración de H+ es 1.0x10-7 moles/litro, se obtendrá que: Acidos y Bases www.guatequimica.com Si la concentración de H+ es 1.0x10-7 moles/litro, se obtendrá que: Como la escala de pH es logarítmica, la variación de una unidad de pH corresponde a una variación 10 veces mayor de la concentración de iones H+.

Escala de pH Acidos y Bases www.guatequimica.com Para medir el pH se pueden utilizar algunas sustancias (indicadores ácido-base) que son sensibles a la concentración de iones hidrógeno. Estas sustancias dependiendo de la acidez o basicidad del medio, cambian de color a valores de pH específicos.

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Acidos y Bases [H+] pH Ejemplo Ácidos 1 X 100 HCl 1 x 10-1 1 www.guatequimica.com   [H+] pH Ejemplo Ácidos 1 X 100 HCl 1 x 10-1 1 Jugo gástrico  1 x 10-2 2 Jugo de limón 1 x 10-3 3 Vinagre 1 x 10-4 4 Agua gaseosa 1 x 10-5 5 Agua de lluvia 1 x 10-6 6 Leche Neutral 1 x 10-7 7 Agua pura  Bases 1 x 10-8 8 Claras de huevo 1 x 10-9 9 Levadura 1 x 10-10 10 Leche de magnesia 1 x 10-11 11 Amoníaco 1 x 10-12 12 Hidróxido de calcio - Ca(OH)2 1 x 10-13 13 Limpiador de drenajes 1 x 10-14 14 NaOH

Medidor de pH Acidos y Bases www.guatequimica.com

Concepto de pOH Acidos y Bases www.guatequimica.com Una escala semejante a la del pH se puede construir considerando para el cálculo la concentración del ion OH-. Esta nueva escala se define como pOH y es igual a:

La suma del pH y del pOH es igual a 14 Acidos y Bases www.guatequimica.com Los cálculos son también similares.  Así, para una solución que contiene 1.0 x 10-3 mol/litro de iones OH- su pOH será: La suma del pH y del pOH es igual a 14

Calcule el pH de las siguientes soluciones: Problemas Acidos y Bases www.guatequimica.com Calcule el pH de las siguientes soluciones: [H+] = 1.25 x 10-3 mol/Lt pH =  -log [H+] = 2.9

Problema 2: [OH-] = 3.5 x 10-10 mol/Lt Acidos y Bases www.guatequimica.com [OH-] = 3.5 x 10-10 mol/Lt

Problema 3: Acidos y Bases www.guatequimica.com pOH = 1.2

Problema 4: Acidos y Bases www.guatequimica.com HCl 0.05 M

Problema 5: Acidos y Bases www.guatequimica.com NaOH 0.01 M

Problema 6: HCN 0.05 M Acidos y Bases Porcentaje de ionización www.guatequimica.com HCN 0.05 M Porcentaje de ionización

Problema 7: Acidos y Bases www.guatequimica.com Solución de NH3 0.25 M

Calcular [H+] de una solución con pH = 6.5 Problema 8: Acidos y Bases www.guatequimica.com Calcular [H+] de una solución con pH = 6.5

Aplicaciones Acidez en el organismo Aplicaciones Médicas Acidos y Bases www.guatequimica.com Aplicaciones Médicas Acidez en el organismo

Simulación del esófago y estómago Acidos y Bases www.guatequimica.com

Esófago de Barret Acidos y Bases www.guatequimica.com El Esófago de Barrett es una entidad clínica debido al reflujo gastroesofágico de larga evolución, se considera pre-canceroso y a toda persona con reflujo (acidez) crónica debe de buscarse en toda endoscopia.

Gastritis severa Acidos y Bases www.guatequimica.com En La Gástritis Endoscópicamente la mucosa gástrica está enrojecida presentándose en diversas formas de imágenes rojizas en flama, hemorragias subepiteliales puede ser que sólo una parte del estómago esté afectada o toda la esfera gástrica.

Ulcera gástrica Acidos y Bases www.guatequimica.com Las úlceras gástricas no cancerosas (benignas) son causadas por un desequilibrio entre el ácido estomacal, una enzima llamada pepsina y las defensas naturales del revestimiento del estómago.

Buen humor (la mejor colonoscopía) Acidos y Bases www.guatequimica.com

Muchas Gracias! Lic. Raúl Hernández Mazariegos www.guatequimica.com