Reacciones Ácido Base
Prof. Sergio Casas-Cordero E.
sacce
Prof. Sergio Casas-Cordero E. 2
Contenido:
1. Hidrólisis
2. Solución Amortiguadora (Buffer)
3. Indicadores
4. Valoración ácido - base
sacce
Prof. Sergio Casas-Cordero E. 3
HIDRÓLISIS: reacción con el agua de un anión o
de un catión proveniente de un ED.
Comportamiento ácido–base de las sales
Neutras
Ácidas
Básicas
¿Cómo determinarlo de forma cualitativa?
1. Disociar la sal en sus iones
2. Identificar su procedencia
3. Determinar cuáles se pueden hidrolizar
4. Plantear y analizar el equilibrio de hidrólisis
Prof. Sergio Casas-Cordero E. 4
Recordar que una sal se forma por un catión y un anión
Una sal se forma como producto de una reacción de neutralización
HA(ac) + MOH(ac) MA(ac) + H2O(l)
ácido base hidrólisis pH
AF BF No Neutro
AF BD Si Ácido
AD BF Si Básico
AD BD Si Depende de Keq
Prof. Sergio Casas-Cordero E. 5
El proceso de Hidrólisis es reversible
Kb
Kw Ka Kh
Kh se obtiene desde el valor de Kw:
Kw = Ka x Kb
Si la Hidrólisis es ácida,
Kh es equivalente a Ka
Si la Hidrólisis es básica,
Kh es equivalente a Kb Ka
Kw Kb Kh
La constante de equilibrio, se conoce como constante de Hidrólisis, Kh.
Prof. Sergio Casas-Cordero E. 6
Sales procedentes de ácido fuerte y base fuerte
[ej.: NaCl, KCl, NaNO3]
Procede de la BF, NaOH
No se hidroliza
Procede del AF, HCl,
No se hidroliza
NaCl(s) Na1+(ac) + Cl1.(ac)
Conclusión: se obtiene una solución neutra
Prof. Sergio Casas-Cordero E. 7
Sales procedentes de ácido fuerte y base débil
[ej.: NH4Cl]
Procede de la BD, NH3.
Se hidroliza
Procede del AF, HCl.
No se hidroliza
NH41+(ac) + H2O(l) NH3 (ac) + H3O
1+(ac)
)()(
3b
w1
4a1
4
1
33h
NHK
KNHK
][NH
]O][H[NHK
NH4Cl(s) NH41+(ac) + Cl1-(ac)
Conclusión: se obtiene una solución ácida
Prof. Sergio Casas-Cordero E. 8
Sales procedentes de ácido débil y base fuerte
[ej.: CH3COONa]
Procede del AD, CH3COOH.
Se hidroliza
Procede de la BF, NaOH.
No se hidroliza
CH3COO1-(ac) + H2O (l) CH3COOH(ac) + OH1-(ac)
CH3COONa(s) CH3COO1-(ac) + Na1+(ac)
)()(
COOHCHK
KCOOCHK
]COO[CH
]COOH][OH[CHK
3a
w1
3b1
3
1
3h
Conclusión: se obtiene una solución básica
Prof. Sergio Casas-Cordero E. 9
Sales procedentes de ácido débil y base débil
[p.ej.: NH4CN]
NH4CN(s) NH41+(ac) + CN1-(ac)
Procede de una base débil (NH3). Se hidroliza
Procede de un ácido débil (HCN). Se hidroliza
Si Kh (catión) > Kh (anión) Disolución ácida
Si Kh (catión) < Kh (anión) Disolución básica
Si Kh (catión) = Kh (anión) Disolución neutra
[Para el NH4CN: disolución básica]
Prof. Sergio Casas-Cordero E. 10
Ejercicio:
¿Cuál es el pH de una solución 0,1 M de Nitrito de Sodio,
NaNO2?
La disociación corresponde a:
4-
-14
5,01x10
1x10 Kh
NaNO2(ac) Na1+(ac) + NO21-(ac)
El anión Nitrito, NO21-, corresponde a la base conjugada
del ácido nitroso, HNO2. El ácido nitroso, HNO2, es un ácido débil cuya
Ka = 5,01x10-4 HNO2 NO21-(ac) + H1+(ac)
Experimenta hidrólisis básica:
NO21-(ac) + H2O(l) HNO2(ac) + OH1-(ac)
Ka
Kw Kb Kh -112x10 Kh
Prof. Sergio Casas-Cordero E. 11
Probando si cumple con
criterio de aproximación: 1000 Kb
Ci 9
11-5,01x10
2x10
0,1
0,1 x2x10 OH x -11-1
pOH = - log [OH1-] = - log [1,41x10-6]
x10411 OH -6-1 ,
pOH = 5,85 pH = 14 - pOH
pH = 14 – 5,85 = 8,15 pH = 8,15 sacce
Prof. Sergio Casas-Cordero E. 12
Volver al Índice
Prof. Sergio Casas-Cordero E. 13
Soluciones amortiguadoras (tampón)
Son soluciones que mantienen un pH
aproximadamente constante cuando se
agregan pequeñas cantidades de ácido o
base o cuando se diluyen.
Se pueden componer de Cantidades sustanciales de:
- un ácido débil y de su base conjugada
- una base débil y su ácido conjugado
(p.ej.: CH3COOH/CH3COONa)
Prof. Sergio Casas-Cordero E. 14
HA (ac) H1+(ac) + A1-(ac)
Pero si la cantidad añadida es pequeña comparada con
las cantidades (grandes) que hay de A1- y HA, el cociente
cambiará muy poco y el pH apenas se modificará.
Si al equilibrio le añado, p.ej., un ácido, se desplazará a
la izquierda, disminuirá el cociente [A1-]/[HA] y el pH
bajará.
[HA]
] [A log pK pH ;
] [A
[HA] K ] [H ;
[HA]
] ][H [A K
1
a 1 a
1 1
a
1
Prof. Sergio Casas-Cordero E. 15
Ecuación de
Henderson-Hasselbalch ácido
baselogpKapH
Capacidad amortiguadora: Cantidad de ácido o base
que se puede agregar a un tampón antes de que el
pH comience a cambiar de modo apreciable.
Su máximo se logra cuando el pH se iguala al
valor de pKa, es decir cuando [base] = [ácido]
Prof. Sergio Casas-Cordero E. 16
Karl Albert Hasselbalch
(1874-1962)
Lawrence Joseph Henderson
(1878-1942)
Prof. Sergio Casas-Cordero E. 17
Volver al Índice
Prof. Sergio Casas-Cordero E. 18
LOS INDICADORES
Son compuestos orgánicos de tipo ácidos o bases débiles
cuyas formas ácido/base conjugadas presentan colores
diferentes.
HInd (ac) H1+ (ac) + Ind- (ac) Color A Color B
Cuando a una disolución le añadimos un indicador,
estarán presentes las dos especies HInd e Ind-.
[HInd]
]][H[Ind(HInd)K
1
a
sacce
Prof. Sergio Casas-Cordero E. 19
Intervalos de viraje de indicadores
Prof. Sergio Casas-Cordero E. 20
Volver al Índice
Prof. Sergio Casas-Cordero E. 21
Es una técnica o método de análisis cuantitativo,
que permite conocer la concentración desconocida
de una disolución de una sustancia que pueda
actuar como ácido o base, neutralizándolo con una
base o ácido de concentración conocida.
valoración ácido-base
Se conoce también como; volumetría ácido-base,
titulación ácido-base o valoración de neutralización.
Prof. Sergio Casas-Cordero E. 22
Materiales utilizados:
Bureta Pinza para Bureta
Soporte Universal
Matraz de Erlenmeyer
Agente valorante (solución de
concentración conocida)
Alícuota de muestra problema
(solución de concentración
desconocida)
Indicador
Prof. Sergio Casas-Cordero E. 23
Curva de valoración: Representación del pH en
función del volumen añadido de valorante
Sirve para detectar el punto de equivalencia El punto de equivalencia o punto estequiométrico,
corresponde al momento exacto en que se ha
añadido el volumen necesario para la total reacción
de los moles de la muestra.
En los procedimientos experimentales, no es
posible observar el punto estequiométrico, sólo
puede observarse el punto final.
El punto final, se logra observar cuando cambia de
color el indicador utilizado,
Prof. Sergio Casas-Cordero E. 24
Punto de
equivalencia
Prof. Sergio Casas-Cordero E. 25
Prof. Sergio Casas-Cordero E. 26
Valoración de disolución de ácido clorhídrico,
empleando hidróxido de sodio como sustancia
valorante, y un pH-metro para detectar el punto
final.
Ejemplo:
Prof. Sergio Casas-Cordero E. 27
Prof. Sergio Casas-Cordero E. 28
¿Cuál es el pH del punto de equivalencia?
Un ácido fuerte con una base fuerte, se tendrá pH = 7
Si se valora:
Una base débil con un ácido fuerte, se tendrá pH < 7
Un ácido débil con una base fuerte, se tendrá pH > 7
Prof. Sergio Casas-Cordero E. 29
Intervalo de viraje de diversos indicadores
valoración de un ácido fuerte con una base fuerte
Prof. Sergio Casas-Cordero E. 30
Curva de valoración de una base fuerte con un ácido fuerte:
Prof. Sergio Casas-Cordero E. 31
Curva de valoración de un ácido débil con una base fuerte:
Prof. Sergio Casas-Cordero E. 32
Curva de valoración de un ácido diprótico con una base fuerte:
Prof. Sergio Casas-Cordero E. 33
¿Cuál será la pureza de una sal de acetato de
sodio, CH3COONa, expresada como % m/m, si al
valorar 0,50 g de muestra con ácido clorhídrico,
HCl, 0,10 M, se logra el punto final con ayuda del
indicador Verde de Bromo Cresol, cuando se han
añadido 12,5 mL de solución valorante?
Ejercicio:
Prof. Sergio Casas-Cordero E. 34
CH3COONa + HCl NaCl + CH3COOH
Ordenando los datos:
V
nCmolarmasa de muestra = 0,50 g
[HCl] = 0,10 M = 0,10 mol/L
VHCl = 12,5 mL = 0,0125 L V x Cmolar n
HCl de mol 1,25x10 L 0,0125 x 0,10 n -3
Lmol
HCl mol 1,25x10
x
HCl 1mol
COONaCH 1mol3
3
COONaCH de mol 1,25x10x 3
3
Calculamos los moles de HCl
Calculamos los
moles de CH3COONa
Prof. Sergio Casas-Cordero E. 35
COONaCH de mol 1,25x10x 3
3
COONaCH de g 0,1025 x mol 1,25x10
x
1mol
g 8233
MM CH3COONa = 82,0 g/mol
% 100
x
muestra de g 0,50
COONaCH de g 0,1025 3
pureza de m/m % 20,5 x
Calculamos la
masa de CH3COONa
Calculamos la pureza
sacce
Prof. Sergio Casas-Cordero E. 36
Prof. Sergio Casas-Cordero E. 37
Top Related