Termodinamica
Páginas: 13 (3131 palabras)
Publicado: 14 de noviembre de 2012
EQUILIBRIO IÓNICO EN SOLUCIONES ACUOSAS - I
I.-OBJETIVOS
← Realizar el estudio de un aspecto muy importante en el equilibrio heterogéneo; que se refiere a sales poco solubles.
← Determinar el pH de soluciones acuosas empleando indicadores ácidos-básicos y de soluciones que se hidrolizan.
Determinar la concentración de ácidos y bases por volumetría.
II.-FUNDAMENTOTEÓRICO
Teorías acido – base:
Los conocimientos modernos de los ácidos y las bases parten de 1834, cuando el físico inglés Michael Faraday descubrió que ácidos, bases y sales eran electrólitos por lo que, disueltos en agua se disocian en partículas con carga o iones que pueden conducir la corriente eléctrica. En 1884, el químico sueco SVANTE ARRHENIUS (y más tarde el químico alemán WilhelmOstwald) definió los ácidos como sustancias químicas que contenían hidrógeno, y que disueltas en agua producían una concentración de iones hidrógeno o protones, mayor que la existente en el agua pura. Del mismo modo, Arrhenius definió una base como una sustancia que disuelta en agua producía un exceso de iones hidroxilo, OH-. La reacción de neutralización sería:
La teoría de Arrhenius yOstwald ha sido objeto de críticas. La primera es que el concepto de ácidos se limita a especies químicas que contienen hidrógeno y el de base a las especies que contienen iones hidroxilo. La segunda crítica es que la teoría sólo se refiere a disoluciones acuosas, cuando en realidad se conocen muchas reacciones ácido-base que tienen lugar en ausencia de agua.
Una teoría más satisfactoriaes la que formularon en 1923 el químico danés JOHANNES BRONSTED y, paralelamente, el químico británico THOMAS LOWRY. Esta teoría establece que los ácidos son sustancias capaces de ceder protones (iones hidrógeno H+) y las bases sustancias capaces de aceptarlos. Aún se contempla la presencia de hidrógeno en el ácido, pero ya no se necesita un medio acuoso: el amoníaco líquido, que actúa como unabase en una disolución acuosa, se comporta como un ácido en ausencia de agua cediendo un protón a una base y dando lugar al anión (ion negativo) amida:
El concepto de ácido y base de Brønsted y Lowry ayuda a entender por qué un ácido fuerte desplaza a otro débil de sus compuestos (al igual que sucede entre una base fuerte y otra débil). Las reacciones ácido-base se contemplan como unacompetición por los protones. En forma de ecuación química, la siguiente reacción de Acido (1) con Base (2):
Se produce al transferir un protón el Ácido (1) a la Base (2). Al perder el protón, el Ácido (1) se convierte en su base conjugada, Base (1). Al ganar el protón, la Base (2) se convierte en su ácido conjugado, Ácido (2). La ecuación descrita constituye un equilibrio que puededesplazarse a derecha o izquierda. La reacción efectiva tendrá lugar en la dirección en la que se produzca el par ácido-base más débil. La teoría de Brønsted y Lowry también explica que el agua pueda mostrar propiedades anfóteras, esto es, que puede reaccionar tanto con ácidos como con bases.
El químico estadounidense GILBERT N. LEWIS expuso una nueva teoría de los ácidos y bases en la que no serequería la presencia de hidrógeno en el ácido. En ella se establece que los ácidos son receptores de uno o varios pares de electrones y las bases son donantes de uno o varios pares de electrones.
Esta teoría también tiene la ventaja de que es válida con disolventes distintos del agua y no se requiere la formación de una sal o de pares ácido-base conjugado. Según esto, el amoníaco se comportacomo una base, pues es capaz de ceder un par de electrones al trifluoruro de boro para formar un par ácido-base:
1. Medida de la fuerza de ácidos y bases:
La fuerza de un ácido se puede medir por su grado de disociación al transferir un protón al agua, produciendo el ion hidronio, H3O+. De igual modo, la fuerza de una base vendrá dada por su grado de aceptación de un protón del...
I.-OBJETIVOS
← Realizar el estudio de un aspecto muy importante en el equilibrio heterogéneo; que se refiere a sales poco solubles.
← Determinar el pH de soluciones acuosas empleando indicadores ácidos-básicos y de soluciones que se hidrolizan.
Determinar la concentración de ácidos y bases por volumetría.
II.-FUNDAMENTOTEÓRICO
Teorías acido – base:
Los conocimientos modernos de los ácidos y las bases parten de 1834, cuando el físico inglés Michael Faraday descubrió que ácidos, bases y sales eran electrólitos por lo que, disueltos en agua se disocian en partículas con carga o iones que pueden conducir la corriente eléctrica. En 1884, el químico sueco SVANTE ARRHENIUS (y más tarde el químico alemán WilhelmOstwald) definió los ácidos como sustancias químicas que contenían hidrógeno, y que disueltas en agua producían una concentración de iones hidrógeno o protones, mayor que la existente en el agua pura. Del mismo modo, Arrhenius definió una base como una sustancia que disuelta en agua producía un exceso de iones hidroxilo, OH-. La reacción de neutralización sería:
La teoría de Arrhenius yOstwald ha sido objeto de críticas. La primera es que el concepto de ácidos se limita a especies químicas que contienen hidrógeno y el de base a las especies que contienen iones hidroxilo. La segunda crítica es que la teoría sólo se refiere a disoluciones acuosas, cuando en realidad se conocen muchas reacciones ácido-base que tienen lugar en ausencia de agua.
Una teoría más satisfactoriaes la que formularon en 1923 el químico danés JOHANNES BRONSTED y, paralelamente, el químico británico THOMAS LOWRY. Esta teoría establece que los ácidos son sustancias capaces de ceder protones (iones hidrógeno H+) y las bases sustancias capaces de aceptarlos. Aún se contempla la presencia de hidrógeno en el ácido, pero ya no se necesita un medio acuoso: el amoníaco líquido, que actúa como unabase en una disolución acuosa, se comporta como un ácido en ausencia de agua cediendo un protón a una base y dando lugar al anión (ion negativo) amida:
El concepto de ácido y base de Brønsted y Lowry ayuda a entender por qué un ácido fuerte desplaza a otro débil de sus compuestos (al igual que sucede entre una base fuerte y otra débil). Las reacciones ácido-base se contemplan como unacompetición por los protones. En forma de ecuación química, la siguiente reacción de Acido (1) con Base (2):
Se produce al transferir un protón el Ácido (1) a la Base (2). Al perder el protón, el Ácido (1) se convierte en su base conjugada, Base (1). Al ganar el protón, la Base (2) se convierte en su ácido conjugado, Ácido (2). La ecuación descrita constituye un equilibrio que puededesplazarse a derecha o izquierda. La reacción efectiva tendrá lugar en la dirección en la que se produzca el par ácido-base más débil. La teoría de Brønsted y Lowry también explica que el agua pueda mostrar propiedades anfóteras, esto es, que puede reaccionar tanto con ácidos como con bases.
El químico estadounidense GILBERT N. LEWIS expuso una nueva teoría de los ácidos y bases en la que no serequería la presencia de hidrógeno en el ácido. En ella se establece que los ácidos son receptores de uno o varios pares de electrones y las bases son donantes de uno o varios pares de electrones.
Esta teoría también tiene la ventaja de que es válida con disolventes distintos del agua y no se requiere la formación de una sal o de pares ácido-base conjugado. Según esto, el amoníaco se comportacomo una base, pues es capaz de ceder un par de electrones al trifluoruro de boro para formar un par ácido-base:
1. Medida de la fuerza de ácidos y bases:
La fuerza de un ácido se puede medir por su grado de disociación al transferir un protón al agua, produciendo el ion hidronio, H3O+. De igual modo, la fuerza de una base vendrá dada por su grado de aceptación de un protón del...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.