Equilibrios ácido Base

Reflexiones previas________________________________________

1. Definición y clasificación de ácidos y bases (Bronsted y Lowry).

Definiciones

• Ácido. Es un ión que cede un protón.

• Base. Es un ión que acepta un protón.

Se clasifican por su conductividad en: fuertes y débiles.

• Acido fuerte: Sustancia que en solución acuosa pierde fácilmente su protón.

• Ácido débil: Sustancia que en solución acuosa pierde con dificultad su protón, no se disocia fácilmente.

• Base fuerte: Aquella que en solución acuosa se disocia fácilmente.

• Base débil: Aquella que en solución acuosa no se disocia fácilmente.

2. Concepto de Ka, Kb, Kw, pKa, pKb, pH y escala de pH en agua.

• Ka, llamada constante de disociación, de ionización y también constante de acidez, mide cuantitativamente la fuerza del ácido AH. Cuanto mayor sea el valor de Ka, más fuerte será el ácido (y más débil su base conjugada A-).

• Kb , llamada constante de disociación o de ionización de la base (constante de basicidad) , mide la fuerza de la base.

• Kw, teniendo en cuenta que la concentración del agua es prácticamente constante (55,5 mol/l), se puede incluir en la constante de equilibrio y se llama producto iónico del agua.

• pKa, es la fuerza que tienen las moléculas de disociarse (es el logaritmo negativo de la constante de disociación de un ácido débil).

• pKb, es la fuerza que tienen las moléculas de disociarse (es el logaritmo negativo de la constante de disociación de una base débil).

• pH, es una medida de la concentración de los iones hidrógeno en una solución.

3. Fuerza relativa de ácidos y bases.

Un ácido será fuerte cuando muestre una gran tendencia a ceder un protón; mientras que, una base fuerte presentará una gran tendencia a aceptar un protón. Esta tendencia a ceder o a aceptar es relativa y depende de la sustancia con quien se enfrente. Por ello, hay que tomar una sustancia de referencia: el agua.

Es evidente que si un ácido es fuerte (gran tendencia a ceder un protón), su base conjugada mostrará muy poca tendencia a aceptar de nuevo el protón: será débil. En cambio, si un ácido es débil, su base conjugada será fuerte. En general: cuanto más fuerte sea un ácido tanto más débil será su base conjugada y viceversa.

4. Balance de materia o masa.

Método matemático que se basa en la Ley de Conservación de la Materia y establece que la masa de un sistema cerrado permanece siempre constante (excluyendo, por supuesto, las reacciones nucleares o atómicas y la materia cuya velocidad se aproxima a la de la luz). La masa que entra en un sistema debe, por lo tanto, salir del sistema o acumularse dentro de él.

5. Sistemas amortiguadores: ¿qué son y cómo funcionan? Ecuación de Henderson-Hasselbach.

La ecuación de Henderson fue modificada por Karl Albert Hasselbalch (1874 a 1962), dando lugar a lo que se llama Ecuación de Henderson-Hasselbalch. Esta ecuación relaciona el pH de la disolución y el pKa de un ácido débil.

Cuando la concentración de la sal es igual a la concentración del ácido, el pH = pKw; ya que, el log de 1 es igual a cero.

6. ¿Qué es y cómo funciona un indicador visual para ácido-base? Requisitos que debe cumplir un indicador para su uso.

Existen diferentes indicadores como fenolftaleina, rojo de metilo e indicadores de pH que nos indican el final de la titulación. Se debe elegir el apropiado, de acuerdo a las zonas de viraje (es decir, es el rango de pH en el cual cambia de color una sustancia) que tiene cada uno de ellos. El pH de la valoración en el punto de equivalencia, debe caer dentro de la zona de viraje del indicador adecuado (se puede calcular teóricamente antes de realizar

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