Acidos y bases

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 de carbono.

Ácidos y bases
Tienen un sabor amargo.

Bases

Sensación resbaladiza. Muchos jabones contienen bases

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

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

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

Propiedades ácido-base del agua
H2O (l) H+ (ac) + OH- (ac) H2O (l)

El producto iónico del agua
H+ (ac) + OH- (ac) Kc =[H+][OH-] [H2O] [H2O] =constante

autoionización del agua
H O H + H O H base H 2 O + H2 O ácido

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

[H

O H

H

]

+

-

ácido conjugado H3O+ + OHbase conjugada

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-] A 250C Kw = [H+][OH-] = 1.0 x10-14 [H+] > [OH-] [H+] < [OH-] neutra ácida básica

1

¿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

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

La disolución es neutra [H+] [H+] = > [OH-] [OH-] ácida = 7.7 x 10-15 M básica

A 250C [H+] [H+] = 1 x 10-7 > 1 x 10-7 pH = 7 pH <7 pH > 7

[OH-] =

Kw 1x = [H+] 1.3

10-14

[H+] < [OH-]

[H+] < 1 x 10-7

pH

[H+]

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+] pOH = -log [OH-] [H+][OH-] = Kw = 1.0 x 10-14 La concentración de iones OH- de una muestra de sangre es 2.5x 10-7 M. ¿Cuál es el pH de 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 [H+] = 10-pH = 10-4.82 = 1.5 x 10-5 M

-log [H+] – log [OH-] = 14.00 pH + pOH = 14.00

Electrólito fuerte: 100% disociación NaCl (s)
H2O

Ácidos débiles son electrólitos débiles HF (ac) + H2O (l) HNO2 (ac) + H2O (l) HSO4 (ac) + H2O (l) H2O (l) + H2O (l)-

Na+ (ac) + Cl- (ac)

H3O+ (ac) + F- (ac) H3O+ (ac) + NO2- (ac) H3O+ (ac) + SO42- (ac) H3O+ (ac) + OH- (ac)

Electrólito débil: no se disocia por completo CH3COOH CH3COO(ac) + H+ (ac)

Ácidos fuertes son electrólitos fuertes HCl (ac) + H2O (l) HNO3 (ac) + H2O (l) HClO4 (ac) + H2O (l) H2SO4 (ac) + H2O (l) H3O+ (ac) + Cl- (ac) H3O+ (ac) + NO3- (ac) H3O+ (ac) + ClO4- (ac) H3 O+
(ac) +HSO4 (ac)
-

Bases fuertes son electrólitos fuertes NaOH (s) KOH (s)
H2O H2O

Na+ (ac) + OH- (ac)

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

Ba(OH)2 (s)

H2O

2

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

Ácido fuerte
Antes de la Ionización En el equilibrio

Ácido débil
Antes de la Ionización En el equilibrio

¿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 (l) 0.0 M Final0.0 M 0.0 M H3O+ (ac) + NO3- (ac) 0.002 M 0.002 M

pH = -log [H+] = -log [H3O+] = -log(0.002) = 2.7 ¿Cuál es el pH de una disolución 1.8 x 10-2 M Ba(OH)2? Ba(OH)2 es un base fuerte: 100% disociación. Inicial 0.018 M Ba(OH)2 (s) 0.0 M Final 0.0 M 0.0 M Ba2+ (ac) + 2OH- (ac) 0.018 M 0.036 M

pH = 14.00 – pOH = 14.00 + log(0.036) = 12.56

Ácidos débiles (HA) y su constante de ionización ácida...