IONES EN FASE ACUOSA Basado en el trabajo del Prof. Víctor Batista Universidad de Yale

COMPUETOS IÓNICOS Muchas reacciones involucran sustancias iónicas, especialmente las que ocurren en agua o en solución acuosa. K+(ac) + MnO4-(ac) KMnO4 en agua To play the movies and simulations included, view the presentation in Slide Show Mode.

Un compuesto iónico: CuCl2, en agua.

Soluciones acuosas ¿Cómo sabemos que hay iones presentes en las soluciones acuosas? ¡Porque conducen la electricidad! Los compuestos que se disocian se denominan ELECTROLITOS HCl, MgCl2, Y NaCl son electrolitos fuertes Ellos se disocian completamente* en iones. * La disociación es en realidad, prácticamente completa.

Soluciones acuosas HCl, MgCl2, y NaCl son electrolitos fuertes porque se disocian completamente en iones

Soluciones acuosas CH3CO2H(ac) ---> CH3CO2-(ac) + H+(ac) El ácido acético sólo se disocia en una proporción pequeña, por eso es un electrolito débil. CH3CO2H(ac) ---> CH3CO2-(ac) + H+(ac)

Soluciones acuosas CH3CO2H(aq) ---> CH3CO2-(aq) + H+(aq) El ácido acético sólo se disocia en una proporción pequeña, por eso es un electrolito débil. CH3CO2H(aq) ---> CH3CO2-(aq) + H+(aq)

Soluciones acuosas Algunos ejemplos: azúcar etanol etilen glicol Algunos compuestos se disuelven en agua pero la solución resultante no conduce la electricidad. Se los conoce como: no electrolitos. Algunos ejemplos: azúcar etanol etilen glicol

Solubilidad en agua de compuestos iónicos Los minerales comunes suelen estar formados por aniones muy poco solubles: sulfuro, fluoruro, carbonato, óxido. Azurita, un carbonato de cobre Pirita, un sulfuro de hierro Orpimente, un sulfuro de arsénico

ÁCIDO ---> H+ en agua* ÁCIDOS ÁCIDO ---> H+ en agua* Algunos ácidos fuertes: HCl clorhídrico H2SO4 sulfúrico HClO4 perclórico HNO3 nítrico HNO3

ÁCIDO ---> H+ en agua* ÁCIDOS ÁCIDO ---> H+ en agua* HCl(aq) ---> H+(aq) + Cl-(aq)

La naturaleza de los ácidos HCl H 2 O Cl - 3 + catión hidronio

Ácidos débiles Los ácidos débiles son electrólitos débiles CH3CO2H ácido acético H2CO3 ácido carbónico H3PO4 ácido fosfórico HF ácido fluorhídrico Ácido acético

ÁCIDOS Los óxidos no metálicos pueden generar ácidos: CO2(g) + H2O(l) ---> H2CO3(ac) SO3(g) + H2O(l) ---> H2SO4(ac) El CO2(g) y el SO3(g) son productos de la combustión del petróleo y del carbón.

Base ---> OH- en agua BASES Base ---> OH- en agua NaOH(aq) ---> Na+(aq) + OH-(aq) El NaOH es una base fuerte

Amoníaco, NH3 Una base importante

BASES Los óxidos metálicos pueden generar bases: CaO(s) + H2O(l) --> Ca(OH)2(ac) CaO en agua: el indicador detecta un medio básico

Ecuaciones iónicas Ecuación fórmula: Mg(s) + 2 HCl(aq) --> H2(g) + MgCl2(aq) En realidad deberíamos escribir: Mg(s) + 2 H+(aq) + 2 Cl-(aq) ---> H2(g) + Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) Ecuación iónica: Los dos aniones Cl- son IONES ESPECTADORES. Éstos no participan en la reacción.

Ecuación iónica neta Mg(s) + 2 HCl(aq) --> H2(g) + MgCl2(aq) Mg(s) + 2 H+(aq) + 2 Cl-(aq) ---> H2(g) + Mg2+(aq) + 2 Cl-(aq) Si dejamos fuera a los iones espectadores: Mg(s) + 2 H+(aq) ---> H2(g) + Mg2+(aq) Obtenemos la ECUACIÓN IÓNICA NETA

Reacciones químicas en fase acuosa I) Reacciones de intercambio: Pb(NO3)2 (ac) + 2 KI (ac) ---> PbI2 (s) + 2 KNO3 (ac) Los aniones intercambian cationes y viceversa

II) Reacciones de precipitación: La “fuerza impulsora” es la formación de un compuesto insoluble: un precipitado. Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) ---> 2 KNO3(aq) + PbI2(s) Ecuación iónica neta Pb2+(aq) + 2 I-(aq) ---> PbI2(s)

III) Reacciones ácido-base: La “fuerza impulsora” es la formación de agua. NaOH(ac) + HCl(ac) ---> NaCl(ac) + H2O(l) Ecuación iónica neta: OH-(aq) + H+(aq) ---> H2O(liq) Vale para toda neutralizaciónentre ácidos y bases fuertes.

REACCIONES ÁCIDO-BASE A menudo son llamadas NEUTRALIZACIONES porque la solución final puede no tener carácter ácido ni básico (depende de la estequiometría de la reacción) Además de agua se produce una SAL (MX). HX + MOH ---> MX + H2O Mn+ proviene de la base y Xn- proviene del ácido ¡Esta es una forma de producir compuestos iónicos!

Reacciones que producen gases Así se producen carbonatos metálicos: CO2 (g) + H2O (l) ---> H2CO3 (ac) H2CO3(ac) + Ca+2 (ac) ---> 2 H+(ac) + CaCO3(s) El agregado de un ácido revierte esta reacción: MCO3 + ácido ---> CO2 + sal

Reacciones que producen gases CaCO3(s) + H2SO4(ac) ---> 2 CaSO4(s) + H2CO3(ac) El ácido carbónico es inestable y se descompone en CO2 y H2O H2CO3(ac) ---> CO2 (g) + H2O (l) *(Las tabletas antiácidas contienen una mezca de ácido cítrico y NaHCO3)

TRADUCCIÓN Y ADECUACIÓN