Equilibrio iónico

EQUILIBRIO IÓNICO: REACCIONES ÁCIDO-BASE
El equilibrio iónico es un tipo especial de equilibrio químico, caracterizado por la presencia de especies químicas en solución acuosa, las cuales producen iones.
* Las especies que producen en solución “cargas” son denominadas electrolitos.
* Un electrolito es cualquier especie que permite la conducción de la corriente eléctrica.

En base aesto, se clasifica a los electrolitos en dos criterios:

1. Comportamiento en solución: electrolitos ácidos, básicos, y neutros.
2. Capacidad conductora: electrolitos fuertes y débiles.

* Los ácidos y las bases son sustancias que participan en una serie de reacciones que se llevan a cabo en procesos industriales, biológicos y ambientales.
* Por ejemplo: Los jabones, limpiadores depiso (con pH básicos); las bebidas y jugos (pH ácidos); en los procesos metabólicos al interior de nuestras células; en los fármacos llamados antiácidos (bicarbonato de sodio, hidróxido de magnesio).

COMPORTAMIENTO DE LOS ÁCIDOS Y BASES

* En las soluciones acuosas, el disolvente va a ser el agua.
* El agua pura es un conductor bastante malo de la electricidad, porque contiene muy pocosiones.
* El agua se ioniza a iones H+ y OH-, que se representa:
H2O (l) ↔ H+ (ac) + OH- (ac)
La expresión de equilibrio para la reacción de auto ionización del agua es: K = [H+][OH-]
[H2O]


La concentración del agua en las soluciones acuosas es muy grande, de alrededor de 55 M,por lo tanto, se excluye la concentración del agua de las expresiones de equilibrio para soluciones acuosas. Podemos escribir la expresión de equilibrio de la auto-ionización del agua como:
Kw = K[H2O] = [H+][OH-]
* El producto iónico del agua (Kw) tiene un valor siempre de 1,0x10-14
Kw = [H+][OH-] =1,0x10-14
* Una solución en la cual [H+] es igual a [OH-] se describe como neutra.
* Si la concentración de uno de los iones aumenta, la concentración del otro disminuye, de modo que el producto iónico sea siempre igual a 1,0x10-14.
* Si la [H+] es mayor que la [OH-], son soluciones ácidas (sabor agrio). Si la [OH-] sobrepasa la [H+], son soluciones básicas (sabor amargo y se sientenresbalosas).

ESCALA DE pH:
El pH se define como el logaritmo negativo de base 10 de [H+]
pH = - log [H+]
Ejercicio: Calcular el pH de una solución, en la cual [H+] = 1,0x10-7M
pH = - log(1,0 x 10-7) = -(-7,00) = 7,00
Relación entre [H+], [OH-] y pH a 25ºC

Se puede expresar también la concentración de OH-como pOH:
pOH = -log[OH-]
Obteniendo entonces:
pH + pOH = -logKw = 14.00

ÁCIDOS Y BASES
TEORÍA DE ARRHENIUS:

* Un ácido es una sustancia que en solución acuosa deja libres iones H+.
* Una base es una sustancia que en solución acuosa deja libres iones OH-

TEORÍA DE BRøNSTED - LOWRY:

* Un ácido es una sustancia donadora de protones(transfiere un protón a otra sustancia).
* Una base es una sustancia que capta protones.

RELACIONES DE TRANSFERENCIA DE PROTONES
Según Bronsted – Lowry, una molécula o ion para ser un ácido debe tener un átomo de hidrógeno que pueda perder como ión H+.
Para ser una base de Bronsted – Lowry, una molécula o ión debe tener un par de electrones no enlazantes que pueda utilizar para formarun enlace con el ión H+.

* Todo ácido tiene una base conjugada, que se forma al quitar un protón del ácido, por ejemplo el OH- es la base conjugada del H2O.
* Toda base tiene asociada a ella su ácido conjugado, formado por adición de un protón de la base, por ejemplo el H3O+ es el ácido conjugado del H2O.

Ej:
HNO2 (ac) + H2O (l) ↔ NO2- (ac) +...