EQUILIBRIO ACIDO-BAS

SERIE 8

EQUILIBRIO ACIDO-BASE
CONCEPTOS:
 Ácidos y Bases: Teorías de Arrhenius, Brønsted y Lowry y Lewis.
 Disociación de ácidos y bases.
 pH de una solución.
 Hidrólisis de sales.
 Diagramas de especiación.
 Titulación ácido-base.
 Ácidos polipróticos.
 Soluciones reguladoras.

GUÍA DE CONOCIMIENTOS
Disociación y Electrolitos
Antes de comenzar adesarrollar los conceptos específicos de esa guía, discutiremos en este
apartado el fenómeno de disociación de las sales en un solvente polar. La mayoría de las
reacciones de interés, biológico, ambiental e industrial ocurren en fase acuosa (con los
reactivos y productos disueltos en agua). Estas reacciones se puede dividir en tres grandes
grupos: reacciones ácido-base, reacciones redox yreacciones de precipitación. Las tres
próximas series se ocupan de cada uno de estos tres tipos de reacciones, fundamentalmente de
los aspectos termodinámicos de las mismas.
Muchos de los compuestos que participan en estas reacciones se disuelven en agua de manera
disociativa, formando especies cargadas (iones) en solución. Estas sustancias llevan el
nombre de electrolitos. Un ejemplo son lassales, compuestos o sólidos iónicos. Su disolución
involucra una separación de los iones que la componen, seguido por un proceso de
solvatación en el cual los iones son rodeados por moléculas de solvente. Este fenómeno
produce una estabilización de los iones debido a interacciones de tipo ion-dipolo y facilita la
disolución. La solvatación de especies cargadas está favorecida en un solventepolar.
NaCl (ac)  Na+
(ac) + Cl-
(ac)


En la reacción anterior, de disolución del NaCl, el solvente no se escribe explícitamente, a
pesar de formar parte de la misma. Las especies que se encuentran disueltas en agua se
representan con su estado de agregación “(ac)”, que significa en solución acuosa. La figura es
simplemente un esquema de cómo se encuentran estabilizados losiones por el agua. 2
Existen compuestos no iónicos (compuestos moleculares, con enlaces covalentes) que
también pueden disolverse de manera disociativa en agua. Un ejemplo de ello son los
hidrácidos como el ácido iodhídrico HI. En este caso, la disociación procede por una ruptura
heterolítica del enlace, la cual deja el par de electrones sobre el átomo de Iodo. Los iones
formados (H+
yI-
) también están estabilizados por moléculas de solvente (están solvatados).
Los electrolitos que se encuentran completamente disociados (las sales solubles, los ácidos
fuertes y las bases fuertes) se denominan electrolitos fuertes. Los electrolitos débiles (los
ácidos débiles, las bases débiles, el agua) se encuentran parcialmente disociados, y por lo
tanto se forma un equilibrio entrelas especies (el compuesto y los iones en solución). Por
ejemplo para un ácido débil:
AH (ac)  A
-
(ac) + H+
(ac)
En esos casos las especies neutras disueltas también están rodeadas por el solvente, pero las
interacciones que predominan son de tipo dipolo-dipolo.
La disociación juega un rol importante en las tres clases de reacciones o equilibrios que se
estudiarán acontinuación. Por ejemplo: 1) el equilibrio ácido-base se establece cuando se
disocia una sustancia que genera iones hidronio (H3O
+
) u oxidrilo (OH-
); 2) la formación de
una sal poco soluble (o que se disocia parcialmente) por mezclado de sus iones en solución,
deja un producto difícil de solvatar por el agua y que lleva a su precipitación; 3) el pasaje de
corriente a través de una solución,cuando se producen reacciones redox en dos electrodos (en
una electrólisis o en una batería) requiere de la presencia de un electrolito, ya que son los
iones solvatados quienes transportan la carga dentro de la solución.
Fisiológicamente, los electrolitos cumplen funciones importantes, por ejemplo para mantener
un gradiente osmótico entre el medio intra y extracelular. Los impulsos...