Equilibrio Acido Base

FACULTAD DE MEDICINA
QUÍMICA ESTOMATOLOGÍCA

Equilibrio Ionico
Acido Base

Supongamos dos reacciones sencillas: Reacción directa: A  B Reacción inversa: B  A Velocidad = kd [ A ] Velocidad = ki [ B ]

Donde kd y ki son las constantes de velocidad para las reacciones directa e inversa respectivamente. La reacción alcanza un punto en el cual las velocidades directa e inversa soniguales; los compuestos A y B estan en equilibrio. En el equilibrio por tanto:

kd [ A ] = ki [ B ]

Concentración

Velocidad

[A]0

Equilibrio alcanzado [A]

kd [ A ] Equilibrio alcanzado (las velocidades son iguales)

ki [ B ]

Equilibrio alcanzado [B]

0

0 Tiempo  (a)

Tiempo  (b)

Al arreglar esta ecuación se obtiene: kd = [ B ] = Una constante ki [ A ] En el equilibriolas concentraciones no varían, sin embargo el equilibrio es dinámico, A y B no dejan de reaccionar. El compuesto A sigue convirtiéndose en el compuesto B, y B en A, pero ambos procesos se llevan a cabo a la misma velocidad.

A

B

En el equilibrio, la velocidad con la que se forman los productos a partir de los reactivos es igual a la velocidad con la que los reactivos se forman a partir delos productos.

Para una ecuación general de equlibrio: aA + bB pP + qQ Donde A, B, P y Q son las especies químicas que participan y a, b, p y q son sus coeficientes en la ecuación química balanceada. La siguiente ecuación expresa la condición de equilibrio: Ke = [P]p[Q]q [A]a[B]b
;

Ke es la constante de equilibrio

(a) Ke >> 1

(b) Ke >1, hay mas productos que reactivos en el equilibrioy se dice que el equilibrio esta desplazado a la derecha. (b) Cuando Ke 1,0 x 10-7 = 1,0 x 10-7 < 1,0 x 10-7 [OH-] , (M) < 1,0 x 10-7 = 1,0 x 10-7 > 1,0 x 10-7

Valor de pH < 7,00 = 7,00 > 7,00

Acido FUERTE

Base ClHSO4NO3H2O SO42H2PO4FCH3COOHSDébil HCO3-

100% ionizado en H2O

HCl H2SO4 HNO3 H3O+ HSO4H3PO4 HF CH3COOH

Aumenta la fuerza del ácido

Fuerza relativa de varios paresconjugados ácido-base comunes, que aparecen listados en posiciones opuestas de las dos columnas

Débil

H2CO3 H2S

H2PO4NH4+ HCO3HPO42H2O Insignific ante HSOHH2

HPO42NH3 CO32PO43OHS2O2 HFUERTE

Aumenta la fuerza del base
100% protonado en H2O

Insignific ante

EFECTO DEL IÓN COMÚN La disociación de un electrolito débil disminuye cuando se agrega a la solución un electrolito fuerteque tiene un ión en común con el electrolito débil

SOLUCIONES AMORTIGUADORAS O SOLUCIONES BUFFER

SOLUCIONES BUFFER
Una soluciòn buffer o amortiguadora es aquella que resiste los cambios de pH. Cada solución buffer tiene un pH determinado. H2CO3 + H2O HCO3- + H3O+

CH3COOH
NH3

+
+

H2O
H2O

CH3COO- +
NH4+ + OH-

H3O+

H2PO4-

+

H2O

HPO42-

+

H3O+

Lassoluciones buffer ácidas tienen valores de pH por debajo de 7 y los buffer básicos tienen valores de pH por encima de 7. Los buffer ácidos se preparan a partir de mezclas de àcidos débiles y sus bases conjugadas. Los buffer básicos se preparan a partir de mezclas de bases débiles y sus ácidos conjugados.

Composición y acción de las soluciones Buffer
Los amortiguadores resisten los cambios de pHporque contienen tanto una especie ácida que neutraliza los iones OH-, como una básica que neutraliza los iones H3O+. Es necesario que estas especies ácida y básica no se consuman una a otra a través de una reacción de neutralización. Estos requisitos son satisfechos por un par conjugado ácido-base débil como CH3COOH/CH3COO- o NH4+/NH3. Para un sistema buffer: HX + H2O
El amortiguador después deadición de OH-

H 3O + +

XEl amortiguador después de adición de H+

El amortiguador con concentraciones iguales de ácido débil y su base conjugada

OH-

H 3O +

HX

X-

HX

X-

HX

X-

OH- + HX  H2O + X-

H3O+ + X-  HX

Ácido débil Ácido acético Ácido carbónico Ácido fórmico Ácido fluorhídrico Base débil Amoniaco Carbonato

Fórmula CH3COOH H2CO3 HCOOH HF Fórmula NH3...