4. Ácidos y Bases.

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1 4. Ácidos y Bases

2 Ácidos y Bases (teoría de Bronsted-Lowry)
Ácido: especie química que tiende a ceder protones Base: especie química que tiende a aceptar protones AH A- + H+ B + H+ BH+

3 Base conjugada Ácido Ác. Clorhídrico HCl Cl- Ác. Fórmico H-COOH H-COO- Ác. Acético CH3-COOH CH3-COO- Ác. Carbónico: Disociación 1 H2CO3 HCO3- Disociación 2 HCO3- CO32- Ác. Fosfórico: Disociación 1 H3PO4 H2PO4- Disociación 2 H2PO4- HPO42- Disociación 3 HPO42- PO43- Amoníaco NH4+ NH3 Metilamina CH3NH3+ CH3NH2

4 Ácidos y Bases (teoría de Lewis)
Bases: grupos moleculares con pares electrónicos libres (nucleófilos) Ácidos: grupos moleculares con afinidad hacia pares electrónicos libres (electrófilos)

5 Ecuación de Henderson- Hasselbach [base] pH = pKa + log [ácido] AH
logKa = log [H+] + log [AH] [A-] -log [H+] = -logKa + log [AH] [base] pH = pKa + log [ácido]

6 Producto iónico del agua
H2O H+ + OH- [H+][OH-] Kd = [H2O] Kd[H2O] = [H+][OH-] = 10-14

7 Concepto de pH la neutralidad ácido-base tiene lugar cuando
- Logaritmo cambiado de signo de la concentración de hidrogeniones - Dado el producto iónico del agua, [H+][OH-] = 10-14 la neutralidad ácido-base tiene lugar cuando [H+] = [OH-] = ; pH = 7 - Medio ácido: pH < 7 Medio básico: pH > 7

8 Concepto de pKa - Logaritmo cambiado de signo de la constante de equilibrio de disociación de un ácido de Bronsted - Es propio de un grupo, no de una molécula - Cuando pH = pKa, [ácido] = [base] - La capacidad tampón es máxima en las proximidades del pKa - Un ácido es tanto más fuerte cuanto más bajo es su pKa; una base es tanto más fuerte cuanto más alto es su pKa.

9 pKa de algunos sistemas ácido-base
Ác. Fórmico Ác. Acético Ác. Fosfórico: Disociación Disociación Disociación Amoníaco Metilamina

10 pKa

11 pKN pKC

12 Comportamiento tampón

13 Sistema carbónico-bicarbonato
- pKa relativamente alejado del pH fisiológico - Ácido: [CO2] Base: [HCO3-] - [CO2]: regulado por la respiración - [HCO3-]: regulado por excreción renal

14 Sistema de los fosfatos
- La segunda disociación tiene un pKa adecuado al tamponamiento fisiológico, pero su concentración es relativamente baja.

15 Sistema de las proteínas
- Las proteínas tienen una gran cantidad de grupos disociables que contribuyen a su capacidad tampón. - Es un sistema de gran capacidad - Son particularmente eficientes como tampones las proteínas ricas en el aminoácido histidina