Ionizacion Del Agua Y Ph

El agua, el pH y el Equilibrio
Iónico

Estructura y Dinámica Celular/2004

Dr. Gerardo Vázquez Marrufo CMEB-FMVZ-UMSNH

IONIZACIÓN DEL AGUA
• UN IÓN ES UNA PARTÍCULA CON CARGA
ELÉCTRICA QUE HA GANADO O PERDIDO UN
ELECTRÓN.
• LAS MOLÉCULAS DE AGUA (H2O) PUEDEN
DISOCIARSE: SEPARARSE EN IONES H+ Y OHH+

HO
2

O2H+

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Dr. Gerardo Vázquez MarrufoCMEB-FMVZ-UMSNH

La ionización del agua

• Debido a la alta electronegatividad del oxígeno, los electrones
del enlace O–H del agua tienden a estar más asociados al
oxígeno que al hidrógeno. Esto permite que el H se disocie
dejando su electrón con el oxígeno. Se froman dos especies
químicas con carga: un OH con carga -1, y un H con carga +1.
La carga total en los lados de la ecuación esla misma.
• Un hidrógeno (H) sin su electrón se denomina ión hidrógeno
(H+) o protón. Un hidrógeno con un electrón se denomina
átomo de hidrógeno. La otra especie química formada se
llama (OH–) ion hidróxido.
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Hidratación del Protón
•

•

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Los protones en solución noexisten de
manera libre. Estos son hidratados para formar
iones hidronio. Un ión hidronio es una
molécula de agua con un protón asociado a un
par de electrones de no están formando enlace.
Este enlace es covalente, aunque el protón se
puede disociar fácilmente.
Es importante notar la carga formal del ión
hidronio, así como el patrón de enlaces de
hidrógeno. En este caso el enlacecovalente y
el enlace de hidrógeno son intercambiables.
Este genera una movilidad muy rápida de los
protones en el agua por medio del “salto de
protones”.

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La disociación del agua
•
H2 O

Se puede formar una reacción de
equilibrio para la disociación de agua.
A 25°C, el agua se disocia hasta que
[H+] y [OH–] son de 1x10-7M. La
concentración delagua para fines
prácticos es constante y es de 55.5 M.

•

El producto iónico del agua, Kw, es el
producto de la constante de equilibrio
por la concentración de agua y es
1x10-14 M2.

•

En el agua, el producto de multiplicar
la [H+] por la de [OH–] siempre es
1x10-14 M2.

H+ + OH–

+
–
Keq = [H ] [OH ]
[H 2O]
-7
-7
Keq = [1x10 M] [1x10 M]
[55.5 M]

-16

= 1.8x10

MSe calcula a partir de
la densidad y el PM
del agua

Kw es igual a la concentración del agua
multiplicado por la constante de equilibrio Keq
Kw se conoce como el producto iónico del agua
Keq X 55.5 M = 1.8x10-16 X 55.5 M = 1x10-14 M2 = Kw
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¿Que es el pH?
•

•

•

•

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La escala de pH se creó para evitar
el uso números con exponentes
negativos muy grandes. El pH se
define como el logaritmo negativo de
la concentración de iones hidrógeno.
La ecuación se puede simplificar
relacionando el producto iónico del
agua a la concentración de iones
hidronio e hidroxilo tomando el
logaritmo negativo en ambos lados
de la ecuación
Hay que notar quecuando la
concentración de iones hidronio e
hidroxilo son las mismas , el pH es 7,
o sea es neutro.
La suma del pH y el pOH siempre
debe ser 14.

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¿Puede el agua pura conducir la corriente eléctrica?

El agua es un electrolito bastante débil.

H2O

H+ + OH-

¿Como se relacionan el (H+) y el (OH-)?

(H+)(OH-) = 10-14
Para el agua pura:(H+) = (OH-) = 10-7M
Esto es la neutralidad
y a 25oC es pH = 7.
water
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Definiciones
Arrehenius
Solo en agua

Bronsted-Lowry
Cualquier solvente

• Acidos – producen H+
• Bases - producen OH• Acidos – donan H+
• Bases – aceptan H+

Lewis

• Acidos – aceptan par de eusado en química orgánica,
• Bases...