Acido-base
Enviado por danielajuarez • 31 de Marzo de 2014 • 1.635 Palabras (7 Páginas) • 227 Visitas
EQUILIBRIOS ÁCIDO-BASE
Teoría de Arrhenius
Según la teoría de Arrhenius un ácido es toda sustancia que posee por lo menos un átomo de
hidrógeno en su molécula y que en solución acuosa se ioniza formando protones (H+) y una
base es toda sustancia que posee por lo menos un ión hidróxido (OH−) en su fórmula empírica
y que en solución acuosa se disocia, de manera que los iones hidróxido quedan en solución.
ÁCIDO BASE + H+
Teoría de Bronsted – Lowry
Según la teoría de Brønsted y Lowry un ácido es toda especie (molécula o ión) capaz de
ceder un proton y una base es toda especie capaz de aceptar un protón ( no solo oxidrilo)
A + H2O H3O+
+ A-
BOH + H2O B+
+ OH-
Teoría de Lewis: ácido: toda especie capaz de aceptar electrones
AlCl
3 + :OR2 Cl
3Al:OR2
H2O: + H+ H2O:H+
ÁCIDOS MONOPRÓTICOS
ÁCIDO FUERTE
HA + H2O A-
+ H3O+
H2O + H2O OH-
+ H3O+
Kw = 1.0 x 10
-14
= [OH-
] x [H3O+
]
Balance de masa: CHA = [A-
]
Balance de cargas: [H3O+
] = [A-
] + [OH-
]Expresión cuadrática:
[H3O+
]
2
- (CHA
x [H3O+
]) - Kw = 0
Expresión simplificada:
2
4
][
2
3
KwCC
OH
HAHA
pH = - log [H3O+
]
Si [OH-
] < 10% de [A-
]
Balance de cargas: [H3O+
] = [A-
] + [OH-
]
[H3O+
] = CHA pH = - log [H3O+
]Ejemplo: Calcular el pH de una solución de HCl 1.00 mM
HCl + H2O Cl
-
+ H3O+
H2O + H2O OH-
+ H3O+
Balance de masa: CHCl = [Cl
-
]
Balance de cargas: [H3O+
] = [Cl
-
] + [OH-
]
[H3O+
] = 1.00 x 10
-3 M
Verificación de desprecio:
M
OH
Kw
OH
11
3
1000.1
][
][
< < 10% de [Cl
-
] : 1.00x10
-4 M
pH = - log [H3O+
] = 3.00ÁCIDOS MONOPRÓTICOS
ÁCIDO DÉBIL
HA + H2O A-
+ H3O+
H2O + H2O OH-
+ H3O+
Balance de masa: Ca
= [A-
] + [HA]
Balance de cargas: [H3O+
] = [A-
] + [OH-
]
Reemplazando en Ka, del BM a [A-
] = Ca – [ AH]
][
][][
3
HA
OHA
Ka
Kw = 1.0 x 10
-14
= [OH-
] x [H3O+
]Ka
AOH
HA
][][
][
3
KaOH
KaC
A
][
][
3
a
[H3O+
] = [A-
] + [OH-
] =
][][
33
a
OH
Kw
KaOH
KaC
Expresión cúbica:
[H3O+
]
3
+ [H3O+
]
2
x Ka - [H3O+
] x (Ca
x Ka + Kw) – Kw x Ka = 0
a- Sin desprecios:Balance de masa: Ca
= [A-
] + [HA]
Balance de cargas: [H3O+
] = [A-
] + [OH-
]
Expresión cuadrática:
[H3O+
]
2
+ ([H3O+
] x Ka) – (Ka x Ca
) = 0
][
][
][
3
3
a
OH
KaOH
CKa
A
b- Despreciando el aporte de H3O+
del agua en el balance de cargas:
2
4
][
a
2
3
CKaKaKa
OH
c- Despreciando la fracción disociada en el balance de masa:
Balance de masa: Ca
= [A-
] + [HA]
Balance de cargas: [H3O+
] = [A-
] + [OH-
]
[H3O+
] = [A-
] + [OH-
] =
][][
33
a
OH
Kw
OH
KaC
KwKaCOH
)(][
a3d- Despreciando el aporte de H3O+
del agua en el balance
de cargas y la fracción disociada en el balance de masa:
Balance de masa: Ca
= [A-
] + [HA]
Balance de cargas: [H3O+
] = [A-
] + [OH-
]
][
][
][
3
3
a
OH
OH
KaC
A
KaCOH
a3
][Ejemplo: Calcular el pH de una solución de HCO2H 0.0100 M
Ka : 1.8 x 10
-4
HCO2H + H2O HCO2
-
+ H3O+
H2O + H2O OH-
+ H3O+
Balance de masa: Ca
= [HCO2
-
] + [HCO2H]
Balance de cargas: [H3O+
] = [HCO2
-
] + [OH-
]
4
2
32
108.1
][
][][
HHCO
OHHCO
Ka
Kw = 1.0 x 10
-14
= [OH-
] x [H3O+
]Balance de masa: Ca
= [HCO2
-
] + [HCO2H]
Balance de cargas: [H3O+
] = [HCO2
-
] + [OH-
]
M
CKaKaKa
OH
3
2
3
1025.1
2
a4
][
Expresión cuadrática:
[H3O+
]
2
+ ([H3O+
] x Ka) – (Ka x Ca
) = 0
pH = 2.90
Verificación de desprecio:
M
OH
Kw
OH
12
3
1000.8
][
][
<< 10% de [HCO2
-
]: 1.25x10
-4 M
[HCO2
-
] = 1.25 x 10
-3 M
...