Soluciones regualdoras

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PRACTICA NO.4

OBJETIVO: Preparar soluciones reguladoras a partir de las soluciones preparadas en las practicas anteriores, medir su pH y compararlo con los valores obtenidos mediante cálculos.

OBJETIVO ESPECIFICO:

Preparar las siguientes soluciones reguladoras:

1- Acido acético y acetato de sodio

2- Amoniaco y cloruro de amonio

3- Acido acético e hidróxido de sodio4- Amoniaco y acido clorhídrico

RESUMEN TEORICO

Para poder adentrarnos en el tema de soluciones reguladoras tocaremos los conceptos fundamentales que corresponden a este tema y a partir de ahí explicar el desarrollo de la practica y su utilidad.

Conceptos de ácido y base

a) Concepto de Arrhenius (1884):
Los ácidos son sustancias que producen iones hidrógeno en solución
Acuosa ybases son sustancias que proporcionan iones oxhidrilo en
solución acuosa.

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La definición de Arrhenius presenta algunas limitaciones:
- Existencia del protón hidratado (o ion hidronio): H3O+ no se indica.
- Hay sustancias que actúan como bases y no tienen OH-

b) Concepto de Brönsted-Lowry (1923):
- Ácido es toda sustancia que puede donar protones.
- Base es toda sustancia que puedeaceptar protones.
[pic]

Los pares HCl/Cl-, H3O+/H2O, NH4 +/NH3, H2O/OH-, que difieren sólo en un protón se llaman pares Ácido-

Base conjugados.
El concepto de Brönsted-Lowry es más general que el de Arrhenius porque permite tratar reacciones en solventes protónicos no-acuosos como, por ejemplo, en amoníaco líquido o ácido sulfúrico.

c) Concepto de Lewis (1923)
Ácido es toda sustanciaque puede aceptar un par de electrones.
Base es toda sustancia que puede donar un par de electrones.
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c) Ejemplos del Concepto de Lewis

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La ventaja de la definición de Lewis sobre la definición de Brönsted-Lowry es que se puede identificar sustancias como ácidos y bases aún si no hay protones transferidos.

❖ Equilibrio homogéneo en solución

Equilibrio ácido-base y lateoría de Brönsted-Lowry

De acuerdo a esta teoría un ÁCIDO es una sustancia con tendencia a perder un protón (H+) y una BASE es una sustancia con tendencia a captar un protón. O sea, si una sustancia cede un protón, el residuo que deja debe ser una base:

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❖ Fuerza de Ácidos o Bases y Porcentaje de Ionización

La fuerza de un ácido o base puede medirse por la fracción de susmoléculas que se ionizan (o disocian). Cuantitativamente la fuerza puede expresarse en términos del porcentaje de ionización (%I) que se define como:
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[pic]

La razón Ceq Xion/ Ci X representa al grado de disociación (a) que se define como “la fracción del número total de moles iniciales del electrolito que se ha disociado (o ionizado)”
Esta razón puede variar entre valores menores que unopara los electrolitos débiles y valores que tienden a uno en los electrolitos fuertes.
Conociendo lo anterior la relación anterior puede quedar:

[pic]

Volviendo a la “fuerza” de los electrolitos, se puede decir que “amayor porcentaje de ionización mayor es su fuerza”.

❖ Ácidos débiles

Como se ha mencionado al comenzar, éstos son electrolitos débiles que sólo se ionizan en unapequeña extensión y que, por lo tanto, llegan a una situación de equilibrio:

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Si se aplica la Ley del Equilibrio Químico:
[pic]
El valor de Ka representa la medida cuantitativa de la fuerza de un ácido. A mayor Ka, más fuerte es el ácido.

❖ Notación pX
Cuando se desea evitar expresiones exponenciales se aplica la notación pX de Sörensen (1909) que considera cualquier parámetro como ellogaritmo negativo:

Así pKa = -log pKa; pH = -log[H+] ; pKw = -logKw , etc.
En el caso de ácidos débiles:
pKa = -logKa y Ka = 10-pKa
Debe notarse quemientras más bajo es pXmayor es el valor de X

❖ Grado de Ionización o Grado de Disociación (a) y su relación con Ka.

Como se vio anteriormente, corresponde al tanto por uno de moles ionizados:
[pic]

Su relación con Ka se...
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