Pedro

TEMA 7. REACCIONES EN MEDIO ACUOSO
7.1. Concepto de ácido y base según Bronsted-Lowry.
7.2. El equilibrio de disociación del agua. Concepto de pH.
7.3. Fuerzas relativas de ácidos y bases en medio acuoso.
7.4. Valoraciones de ácido fuerte-base fuerte.
7.5. Concepto electrónico de oxidación-reducción: oxidante y reductor.
7.6. Ajuste de reacciones redox por el método del ión-electrón.7.1. Concepto de ácido y base según Brönsted-Lowry.

Para Brösted-Lowry un ácido es una sustancia que cede protones (H+) y una base es una sustancia que capta protones.
Estos conceptos así definidos extienden el carácter ácido y base a otras sustancias que en la teoría de Arrhenius no se podía explicar por ejemplo el carácter básico que tiene el bicarbonato sódico en agua.
Un acido no puedeactuar como tal si no hay otra sustancia que actúe como base. Así por ejemplo cuando el acido clorhídrico se añade al agua, el agua se comporta como una base es decir capta protones
HCl + H2O → Cl- + H3+O: si una vez alcanzado el equilibrio, se aumenta la temperatura, el equilibrio se opone a dicho aumento desplazándose en el sentido en el Cl- es la base conjugada del HClque la reacciónabsorbe calor, es decir, sea endotérmica.
H3+O es el acido conjugado de la base H2O

7.2. El equilibrio de disociación del agua. Concepto de pH.
El agua es poco conductora de la electricidad lo cual quiere decir que está poco disociada en iones y que por tanto existe un equilibrio de disociación:
H2O + H2O La constante de equilibrio Ka a 25 ºC tiene un valor conocido y como para unlitro de agua que es aproximadamente 1Kg de agua la es de 55,56 moles/L

; ; 10-14 es lo que se conoce como producto iónico del agua y que lo representamos por Kw . Como en la disociación del agua por cada molécula que se disocia se obtiene un OH- y un H+ hidratado; la en el equilibrio y por tanto sustituyendo por la en queda ; por tanto ; si la concentración de protones esigual 10-7 la disolución es neutra, si es mayor de 10-7 la disolución es ácida y si es menor la disolución es básica
El pH es igual a menos el logaritmo decimal de la concentración de protones
pH= - log
Si el pH es 7 disolución neutra, si es menor que 7 acida y si es mayor que 7 la disolución es básica

7.3. Fuerzas relativas de ácidos y bases en medio acuoso.
La fuerzarelativa de los ácidos y de las bases se mide por su constante de disociación. Cuanto mayor sea más fuerte como acido o como base será la sustancia en medio acuoso.
Hay ácidos como el HCl , el HNO3 que en agua están totalmente disociados , esos son ácidos muy fuertes, y la concentración de protones coincide con la concentración del ácido.
Si de un acido me dan su constante de disociación es que seproduce un equilibrio de disociación y en ese caso la concentración del ácido no coincide con la concentración de protones, y si me piden el pH primero tengo que calcular la concentración de protones en el equilibrio, como un problemas de equilibrio químico.
En el caso de una base fuerte como es NaOH la concentración de la base coincide con la concentración OH- y como la base está en disoluciónacuosa para el agua se tiene que cumplir que y de ahí despejo la concentración de protones y ya puedo calcular el pH.

7.4. Valoraciones de ácido fuerte-base fuerte.
Cuando a una disolución de un ácido fuerte se le va añadiendo una base fuerte, se va neutralizando el ácido hasta que se llega al punto de equivalencia, en el que el número de equivalentes de ácido se hace igual al número deequivalentes de base
Por ejemplo: HCl + NaOH → NaCl + H2O
En el punto de equivalencia el pH es 7 ya que los iones Cl- y Na+ no reaccionan con el agua y por tanto para el equilibrio de disociación del agua que siempre está presente.
Se cumple en las reacciones de neutralización de un acido fuerte con una base fuerte en el llamado punto de equivalencia que el número de equivalentes de acido...