Práctica #7 Ácidos y bases duros y blandos

Campos Moreno Diana Inés

Cruz Rodriguez Abraham Eduardo

Roa Soto Julieta Giovana

26/noviembre/2018

Práctica #7 Ácidos y bases duros y blandos.

INTRODUCCIÓN.

Los ácidos y bases duros y blandos se identifican de manera empírica por medio de las tendencias en las estabilidades de los complejos que forman: los ácidos duros tienden a unirse con las bases duras y los ácidos blandos tienden a unirse con las bases blandas.

Las dos clases (duros y blandos) se identifican de manera empírica mediante el orden opuesto de fuerzas (medidas por el equilibrio Kf para la formación del complejo) con las cuales constituyen complejos complejos con los iones halogenuro, que actúan como bases:

[pic 1]

 [pic 2]

Ácidos duros. Son la mayoría de iones metálicos o clase a, se caracterizan por su baja electronegatividad y, en muchos casos, por tener alta densidad de carga. En ocasiones la densidad de carga es la mejor guía en cuanto a dureza pues hay iones teóricos clasificados como duros, y tienen carga extremadamente grande, aunque la electronegatividad de estos sea baja.

Ácidos blandos. Iones metálicos de clase b, elementos con baja densidad de carga y tienden a contarse entre los elementos metálicos de más alta electronegatividad. Por su baja densidad de carga, estos cationes se polarizan con facilidad y, por tanto, tienden a formar enlaces covalentes.

Ácidos intermedios. Los ácidos intermedios forman una frontera entre los ácidos blandos y duros y tienen valores intermedios de densidad de carga. El estado de oxidación se convierte en un factor crucial para determinar la dureza.

Bases duras. Las bases duras o ligandos de clase a, son especies ligadas a flúor y oxígeno, como óxido, hidróxido, nitrato, fosfato, carbonato, sulfato y perclorato. Los iones monoatómicos tienen una densidad de carga relativamente grande.

Bases blandas. Bases blandas o ligandos de clase b, son los no metales menos electronegativos como el carbono o azufre. Estos iones grandes y polarizables de baja densidad de carga) tienden a favorecer la formación de enlaces covalentes.  

Bases intermedias. Es una división no rígida pues colinda con los  ácidos intermedios, un anión se ajusta a más de una categoría de bases. Estos iones son capaces de formar enlaces covalentes con un ion metálico por medio de dos átomos diferentes.

Todo esto es útil para la predicción de reacciones químicas. Debido a que los ácidos duros reaccionan con bases duras y los ácidos débiles con bases débiles, aunque los ácidos y bases intermedios pueden tener 2 efectos, que reaccionen con duros y blandos o no reaccionen.

OBJETIVO.   

• Analizar el concepto de ácidos y bases duros y blandos asimismo como la manifestación de estos caracteres en los elementos, así mismo utilizar este parámetro para predecir y explicar el porqué se llevan a cabo una reacción química.

HIPÓTESIS.

• Es posible predecir el carácter duro o blando de los elementos utilizando los siguientes parámetros de comparación:  electronegatividad, estado de oxidación, cargas, radios iónicos y polarizabilidad.

DESARROLLO EXPERIMENTAL. 

En ocho tubos de ensaye perfectamente limpios colocar 1 mL de las disoluciones de los cationes Hacer este proceso por duplicado, marcando las series con los números uno y dos respectivamente. Posteriormente a la primer serie agregar 1 mL de , asimismo a la segunda serie agregar 1 mL de          [pic 3][pic 4][pic 5]

Para el siguiente procedimiento, en primer lugar se necesitaran 5 tubos de ensaye perfectamente limpios posteriormente, agregar 1 mL de las disoluciones de , hacer este paso por duplicado marcando las series con el número uno y dos respectivamente, en tercer lugar a los tubos marcados como la serie número uno, agregar 1 mL de sulfuro de sodio (NaS), y a al serie marcada con el número dos agregar 1 mL de NaOH.[pic 6][pic 7]

DISCUSIÓN DE RESULTADOS .

Tabla 1. Reacción de varios cationes metálicos con .[pic 8]

Para esta primera prueba es necesario estudiar por un lado las bases de lewis a utilizar, que son los iones fluoruro y yoduro, donde si bien ambas son bases con el mismo estado de oxidación, no tienen las mismas características, por un lado el fluoruro tiene más electronegatividad que es la tendencia a atraer electrones a un enlace, es decir, su densidad electrónica es difícil de polarizar o el  no está favorecido a aceptar más electrones sin embargo, si a cederlos, lo cual significa que es buen polarizante de otras especies químicas y es en este punto donde es necesario hablar de otro carácter que permite explicar cómo son las bases de lewis; los radios iónicos de las especies químicas son diferentes y por lo tanto tienen diferente manifestación al interactuar con otra especie química, entre mayor sea el radio iónico (referencia al ion de la especie química donde es la distancia entre el núcleo y el último electrón en la capa de valencia) de una especie es más polarizante o deformante de nubes electrónicas también, predice que entre mayor sea el carácter polarizante de la especie química, esta no se polariza con facilidad, por eso es importante analizar radios iónicos y electronegatividad en paralelo.  [pic 19]

Toda la explicación anterior sirve para identificar que el fluoruro es una especie con mayor electronegatividad en comparación al yoduro asimismo el radio iónico es más pequeño que el yoduro con 117 y 170 pm^[1] respectivamente, y  por consiguiente predice que el yoduro es  menos polarizante y  más polarizable con respecto al fluoruro, son opuestos, todo esto es planteado empíricamente puesto que en gran magnitud depende de las especies químicas que se comparen, R.G. Pearson propuso que los ácidos y bases de Lewis se podían clasificar en dos maneras generales, duros y blandos; a los que se parecían al fluoruro se les asignó “clase a” y los que se asemejan al yoduro “clase b” , lo cual es importante al querer indagar con qué tipo  ácidos interactúan las bases de lewis.

En los ácidos no es muy diferente la explicación y en consecuencia, se podrá plantear que entre las especies químicas hay reacciones que están favorecidas por el tipo de iones que son; es decir, las bases como fluoruro están muy favorecidos a reaccionar con un ácido que sea diferente a él en cuanto a electronegatividades  se refiere, pues la fuerza polarizante de este ion fluoruro tiene bajo efecto en cationes pequeños, de baja electronegatividad y con baja fuerza polarizante como lo son  , y que experimentalmente se observa hubo una reacción, que solo la electronegatividad sean opuestos da la posibilidad de que ambos tienen radios atómicos pequeños y muy poco polarizables las interacciones ácido-base de estos predominantemente electrostáticas iónicas, como solo  reaccionaron con fluoruro reciben también la clasificación “clase a”, no obstante, en el caso del yoduro los cationes metálicos que reaccionaron con él, son su opuesto en valores de electronegatividad y similar en alta polarizabilidad así como radios iónicos asimismo estos ácidos reciben la clasificación “clase b”, por lo tanto clase a y b, se rigen por las mismas reglas empíricas que demuestran que el mismo tipo de clase de ácido reacciona con la misma clase de base. Experimentalmente se ha indagado que los compuestos formados por “clase a” su enlace tiende a ser de carácter iónico porque la interacción ácido base es de carácter electrostática y los compuestos de “clase b” tienden a tener enlace covalente por eso no es trivial que a los de “clase a” se les asigne el nombre de duros y los de clase b blandos pues viene del tipo y magnitud de la fuerza con que interactúan, se sabe que la fuerza del enlace iónico normalmente es de una magnitud mayor a la del enlace covalente. [pic 20]

...