Acidos-bases

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INTRODUCCIÓN AL EQUILIBRIO
ÁCIDO BASE
Lic. Ana María Martín
EQUILIBRIO ÁCIDO-BASE
1.- Introducción
Los solutos que son solubles en agua pueden clasificarse como electrolitos y no
electrolitos.
Electrolito: son aquellas especies que en disolución acuosa conducen la corriente
eléctrica. Presentan un comportamiento anormal respecto a las propiedades coligativas.
Los electrolitos fuertes sonsustancias que conducen bien la electricidad en disoluciones
acuosas diluidas. Los electrolitos débiles conducen la electricidad muy poco en
disoluciones acuosas. La corriente eléctrica se conduce a través de la disolución acuosa
por movimiento de iones.
No electrolito: son aquellas especies que en disolución acuosa no conducen la corriente
eléctrica. Presentan comportamiento normal respectode las propiedades coligativas.
La disociación es el proceso por el cual un compuesto iónico se separa en sus iones en
disolución, por ejemplo NaCl.
La ionización es el proceso por el cual un compuesto molecular se separa formando
iones en disolución, por ejemplo HCl.
En 1680 Robert Boyle notó que los ácidos disolvían muchas sustancias, cambiaban el
color de algunos tintes naturales yperdían sus propiedades características cuando se
mezclaban con álcalis. En 1814 J. Gay-Lussac concluyó que los ácidos neutralizaban a
las bases y que los dos tipos de sustancias deberían definirse en términos de sus
reacciones entre sí.
En 1884 Svante Arrhenius presentó su teoría de disociación electrolítica, y enunció la
teoría de las reacciones ácido base, considerando ácido a las sustancias quecontiene
hidrógeno y en disolución acuosa producen iones H+; y base a las sustancias que
contienen el grupo hidroxilo y producen iones HO- en disolución acuosa.
Aunque Arrhenius describió a los iones H+ en agua como iones aislados (protones),
sabemos que en solución existen en forma de H(H2O)n
+ donde n es un número entero y
pequeño (entre 1 y 6). Esto es debido a la atracción de los ionesH+ sobre el oxígeno de
las moléculas de agua. En este texto usaremos la expresión H+ por simplicidad, pero
tendremos presente que se halla hidratado.
En 1923 J. N. Brønsted y T. M. Lowry presentaron independientemente sus teorías ácido
base, pero como resultaron muy parecidas, la unificaron como la teoría de Brønsted y
Lowry.
En ese mismo año G. N. Lewis presentó una teoría ácido base máscompleta. Un ácido es
cualquier especie que puede aceptar compartir un par de electrones. Una base es
cualquier especie que puede donar un par de electrones.
Dado que muchas reacciones químicas importantes ocurren en disolución acuosa, o en
contacto con el agua, usaremos la teoría de Brønsted y Lowry debido a que resulta
especialmente útil.
2.- La ionización del agua
El agua es un electrolitoextremadamente débil y está muy poco disociado en sus iones.
La autoionización del agua se puede representar mediante la siguiente reacción:
H2O qwe H+ + OH-
2 H2O qwe H3O+ + OH -
La expresión de la constante de equilibrio para esta reacción se la puede expresar como:
[ ][ ]
[H O]
K H OH
2
+ −
=
Considerando que la densidad del agua es 1 g/cm3 :
[ ] M
g mol
H O g 55 5
18
1000
2 ./
= =
Entonces:
Kw = k [H20]
Así: Kw = [H+] [OH-] = 10-14 (t = 25 º C)
3.- Acidos y bases
De acuerdo con la teoría clásica de la ionización electrolítica desarrollada por Arrenhius,
los electrolitos disueltos en agua, se disocian directamente en partículas cargadas
(positivas y negativas) llamadas iones.
Para Química Analítica, son de gran interés aquellos electrolitos cuyos ionesprovocan
que la disolución sea ácida ó básica. De acuerdo con la misma teoría, los iones que dan
origen al comportamiento ácido son los protones y los iones hidróxido provocan el
comportamiento alcalino.
Por lo tanto, ácidos son los electrolitos que en disolución acuosa liberan iones hidrógeno,
y bases son los que liberan iones hidróxido.
El equilibrio ácido - base se puede representar por...
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