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Ácidos y bases
Capítulo 15

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Ácidos
Tienen un sabor agrio. El vinagre debe su sabor al ácido acético.
Las frutas cítricas contienen ácido cítrico.
Reaccionan con ciertos metales para producir el gas de hidrógeno
Reaccionan con los carbonatos y bicarbonatos para producir el
gas dióxido decarbono.

Bases
Tienen un sabor amargo.
Sensación resbaladiza. Muchos jabones contienen bases
4.3

Un ácido Arrhenius es una sustancia que produce H+ (H3O+)
en agua

Una base Arrhenius es una sustancia que produce OH- en agua

4.3

Un ácido Brønsted es un donador de protón
Una base Brønsted es un aceptador de protón

base
base

ácido

ácido

base

ácido

ácido
conjugadobase
conjugada

15.1

Propiedades ácido-base del agua
H+ (ac) + OH- (ac)

H2O (l)

autoionización del agua
H

O
H

+ H

[H

O
H

]

H

+ H

O

-

H
base

H2O + H2O
ácido

O

+

ácido
conjugado
H3O+ + OHbase
conjugada
15.2

El producto iónico del agua
H2O (l)

H+ (ac) + OH- (ac)

[H+][OH-]
Kc =
[H2O]

[H2O] =constante

Kc[H2O] = Kw =[H+][OH-]
La constante del producto iónico (Kw) es el producto de las
concentraciones molares de los iones H+ y OH- a una
temperatura particular.
La disolución es
[H+] = [OH-]
neutra
At 250C
[H+] > [OH-]
ácida
Kw = [H+][OH-] = 1.0 x 10-14
[H+] < [OH-]
básica
15.2

¿Cuál es la concentración de los iones OH- en una
disolución HCl cuya concentración de ion hidrógeno es 1.3
M?
Kw =[H+][OH-] = 1.0 x 10-14
[H+] = 1.3 M

Kw
1 x 10-14
=
= 7.7 x 10-15 M
[OH-] =
[H+]
1.3

15.2

El pH: una medida de la acidez
pH = -log [H+]

A 250C

La disolución es
neutra

[H+] = [OH-]

[H+] = 1 x 10-7

pH = 7

ácida

[H+] > [OH-]

[H+] > 1 x 10-7

pH < 7

básica

[H+] < [OH-]

[H+] < 1 x 10-7

pH > 7

pH

[H+]
15.3

pOH = -log [OH-]
[H+][OH-] = Kw= 1.0 x 10-14
-log [H+] – log [OH-] = 14.00
pH + pOH = 14.00

15.3

El pH del agua de lluvia recolectada en una cierta región
del noreste de Estados Unidos en un día particular fue
4.82. ¿Cuál es la concentración del ion H+ del agua de
lluvia?
pH = -log [H+]
[H+] = 10-pH = 10-4.82 = 1.5 x 10-5 M
La concentración de iones OH- de una muestra de sangre
es 2.5 x 10-7 M. ¿Cuál es el pHde la sangre?
pH + pOH = 14.00
pOH = -log [OH-] = -log (2.5 x 10-7) = 6.60
pH = 14.00 – pOH = 14.00 – 6.60 = 7.40

15.3

Electrólito fuerte: 100% disociación
NaCl (s)

H2O

Na+ (ac) + Cl- (ac)

Electrólito débil: no se disocia por completo
CH3COOH

CH3COO- (ac) + H+ (ac)

Ácidos fuertes son electrólitos fuertes
HCl (ac) + H2O (l)

H3O+ (ac) + Cl- (ac)

HNO3 (ac) + H2O (l)H3O+ (ac) + NO3- (ac)

HClO4 (ac) + H2O (l)

H3O+ (ac) + ClO4- (ac)

H2SO4 (ac) + H2O (l)

H3O+ (ac) + HSO4- (ac)
15.4

Ácidos débiles son electrólitos débiles
H3O+ (ac) + F- (ac)

HF (ac) + H2O (l)
HNO2 (ac) + H2O (l)

H3O+ (ac) + NO2- (ac)

HSO4- (ac) + H2O (l)

H3O+ (ac) + SO42- (ac)

H2O (l) + H2O (l)

H3O+ (ac) + OH- (ac)

Bases fuertes son electrólitos fuertesNaOH (s)
KOH (s)

H2O
H2O

Ba(OH)2 (s)

Na+ (ac) + OH- (ac)

K+ (ac) + OH- (ac)

H2O

Ba2+ (ac) + 2OH- (ac)
15.4

Bases débiles son electrólitos débiles
F- (ac) + H2O (l)
NO2- (ac) + H2O (l)

OH- (ac) + HF (ac)
OH- (ac) + HNO2 (ac)

Pares conjugados ácido-base:
•

La base conjugada de un ácido fuerte no tiene la fuerza
medible.

•

H3O+ es el ácido más fuerte quepuede existir en disolución
acuosa.

•

El ion OH- es la base más fuerte que puede existir en
disolución acuosa.
15.4

15.4

Ácido fuerte
Antes de la
Ionización

En el
equilibrio

Ácido débil
Antes de la
Ionización

En el
equilibrio

15.4

¿Cuál es el pH de una disolución 2 x 10-3 M HNO3?
HNO3 es un ácido fuerte: 100% disociación .
Inicial 0.002 M
HNO3 (ac) + H2O...