Bachiller

Ecuaciones iónicas.


En muchas reacciones químicas entre compuestos iónicos en disolución acuosa solo participan en cada reacción dos tipos de iones. Esto puede verse en las ecuaciones siguientes, que a primera vista parecen representar tres reacciones distintas que tienen lugar en disoluciones acuosas. La flecha orientada hacia abajo indica que un compuesto no es soluble y que se separa oprecipita en la disolución.

BaCl2 + Na2SO4 Ba SO4 + 2NaCl

Ba(NO3)2 + MgSO4 BaSO4 + Mg(NO3)2

BaBr2 + (NH4)2SO4 BaSO4 + 2NH4Br

Si se considera la formación del sulfato de bario insoluble, todas y cada una de las reacciones anteriores necesitan que los iones de bario y de sulfato se unan para formar BaSO4 insoluble. Por tanto, el único cambio químico observable en las reacciones anteriorespuede representarse así:

Ba² + SO4² BaSO4

Las ecuaciones de este tipo se denominan ecuaciones iónicas. En tales ecuaciones, la suma de las cargas a la izquierda de la flecha debe ser igual a la suma a la derecha.

Cationes y aniones:
Los cationes son los iones con carga eléctrica positiva, es decir, aquellos átomos o moléculas que han perdido electrones o bien, en su caso, han ganadoprotones.

Los aniones son los iones con carga eléctrica negativa, es decir, aquellos átomos o moléculas que han ganado electrones o bien, en su caso, han perdido protones.

Los cationes, junto con los aniones, forman las sales.








Constante de ionización del agua
Es la forma de ver que el agua es neutra y que presenta un equilibrio dinámico, y que su disociación se realiza peroes muy baja, y con el agregado de ácidos o bases se ve su desplazamiento, ya que el pH del agua se considera neutro y es 7, con el agregado del acido se desplaza el pH hacia los valores mas chicos y marca el grado de acidez de una sustancia mientras que si crece a valores superiores de 7 se dice que son sustancias con comportamiento básicos.
Una constante de ionización es un instrumento que tesirve para calcular cuanto de una reacción de ionización toma lugar. Por ejemplo: El ácido acético CH3-COOH se disocia o ioniza parcialmente cuando se disuelve en agua, representada por la reacción:
CH3-COOH CH3-COO(-) + H(+)
Esto quiere decir que solo una pequeña parte del ácido que se disuelve en el agua, se ioniza.
Ecuación química de la constante de ionización del agua:
H2O === H+ + OH- Kw =1 x10^-1

Soluciones amortiguadoras de buffer
Se denomina de esta manera a las soluciones que contienen mezclas de un ácido débil y una sal del mismo, o una base débil y su sal, y que poseen la característica de resistir o amortiguar cambios bruscos de pH, que pudieran ser provocados por el agregado de un ácido o base fuerte.
Las soluciones Buffer o Amortiguadoras tienen por finalidadmantener constante el pH de una solución, frente a cambios bruscos por adición de ácidos o bases fuertes. Estas soluciones están formadas por una solución de ácido débil y la sal del ácido.
Algunos ejemplos son:
CH3COOH / CH3COONa
C6H5COOH / C6H5COONa
H2CO3 / NaHCO3

Preparación de soluciones amortiguadoras:
Para preparar una solución buffer primero se debe conocer el pH al cual se quiere mantenerla solución. Después se debe encontrar un ácido cuyo valor de pka sea de +/- 1 unidad de pH alrededor del pH que se quiera lograr. Por ejemplo, el pka del ácido acético es 4.74, por lo que se puede usar para preparar soluciones buffer de 3.74 a 5.74.
Para saber cuanto se debe agregar de ácido y de su base conjugada se debe utilizar la ecuación de Henderson hasselbalch (que tiene grandeslimitaciones y solo es significativa para estos casos simples). La ecuación es pH=pka+log(base/ácido) donde pH es el valor de pH al que se quiere llegar, pka es el valor de pka del ácido que se utiliza y base y ácido son las concentraciones analíticas de estas especies en solución. Conociendo el pH que se quiere y el pka podemos despejar de la ecuación la relación entre la base y el ácido.
Por ejemplo,...