Solubilidad & Ácidos y bases
1. Concepto de ácido y base según la teoría de
2.
3.
4.

5.
6.
7.
8.
9.

Arrhenius
Concepto de ácido-base de Brønsted-Lowry..
Pares conjugados.
Fuerza relativa de los ácidos. Constante y
grado de disociación.
Equilibrio iónico del agua. Concepto de pH.
Cálculo y medida del pH en disoluciones
acuosas de ácidos y bases. Importancia del
pH en la vida cotidiana.
Concepto de ácido-base de Lewis
Reacciones de neutralización. Punto de
equivalencia.
Volumetrías ácido-base.
Aplicaciones y tratamiento experimental.
Equilibrios ácido-base de sales en disolución
acuosa. Estudio cualitativo de la hidrólisis.
Estudio de algunos ácidos y bases de interés
industrial y en la vida cotidiana. Amoniaco,
ácidos sulfúrico, nítrico y clorhídrico.
El problema de la lluvia ácida y sus
consecuencias.

© Patricio Gómez Lesarri
Objetivos
1. Definir los ácidos y las bases según las teorías de Brönsted –
Lowry y Lewis

2. Deducir la fórmula de un par conjugado
3. Conocer las propiedades de ácidos y bases en solución acuosa
4. Distinguir entre ácidos y bases fuertes y débiles, de acuerdo
con su grado de disociación, reactividad con el agua y
conductividad eléctrica

5. Distinguir entre disoluciones ácidas , básicas o neutras de
acuerdo con su pH

6. Conocer las implicaciones de la escala logarítmica de pH
1. Teoría de la disociación electrolítica
 Electrolito: se disocia en iones
cuando se disuelve en agua

 Los

iones son los mismos
constituyentes del electrolito

 Propiedades

en
disolución
diferentes que en estado sólido

 Tipos: ácidos, bases y sales

AB → A+ + B −
1. Equilibrios de solubilización
 Equilibrios heterogéneos y
homogéneos

 Equilibrio de solubilización
 Solubilidad
 Producto de solubilidad
α

K ps = [ A ] . [ B ]

β

 Relación entre solubilidad y
producto de solubilidad
1. Concepto ácido-base de Arrhenius
 Ácido: electrolito que libera protones

HA → H + + A−

HCl → H + + Cl −

 Base: electrolito que libera hidroxilos

BOH → B + + OH − NaOH → Na+ + OH −
 Neutralización: reacción rápida y
cuantitativa entre ácidos y bases para
formar sal y agua

HA + BOH → BA + H 2O
HCl + NaOH → NaCl + H 2O
2. Concepto ácido-base de Brønsted-Lowry
 Ácido: sustancia que cede protones a
otra

HA → H + + A −
 Base: sustancia que capta protones de
otra

H + + B → HB+

+
H + + NH 3 → NH 4

 Reacciones ácido-base: intercambio de
protones

HA + B → A − + HB+
+
HCl + NH 3 → Cl − + NH 4
2. Par ácido-base conjugado
 Par de sustancias relacionadas
entre sí por pérdida o ganancia
de un protón

HA ↔ H + + A −
 Carácter complementario: ácido
y base

HCl ↔ H + + Cl −
+
NH 4 ↔ H + + NH 3
3. Fuerza de ácidos y bases
 Constante de acidez, ionización
(disociación) ácida

HA + H 2O → A − + H 3O+
 H 3O + .  A − 

 
Ka =
[ HA]

B + H 2O → HB+ + OH −
 HB+ . OH − 



Kb =
[ B]

 Ácido / base fuerte: completamente
disociado, reacción completa frente
al agua

 Ácido / base débil: parcialmente
disociado frente al agua

 Carácter contrapuesto de los pares
conjugados
4. Equilibrio iónico del agua
 Carácter anfótero del agua

2H 2O → H 3O + + OH −
 Producto iónico del agua

K w =  H 3O+ .OH −  = 10 −14



 Medio neutro

 H 3O+  = OH −  = 10 −7 M

 

4. Escala del pH
 Concepto de pH

pH = − log  H 3O+ 


pOH = − log OH − 


 Medio ácido: pH < 7
 Medio neutro pH = 7
 Medio básico pH > 7
4. Fuerza relativa de pares conjugados
 Carácter contrapuesto de los pares conjugados
−

HA + H 2O → A + H 3O
−

A + H 2O → HA + OH

+

−

 H 3O+ . A − 

 
Ka =
[ HA]
Kb =

[ HA] .OH − 


 A− 
 

 H 3O+ .  A−  OH − 
 A− 

  

 
Ka =
.
=
.K w
−
−
OH  [ HA] . OH 
[ HA]



Kw
Ka =
Kb
5. Ácidos y bases de Lewis
 Par electrónico aportado por un
átomo

 Ácidos de Lewis: sustancia que
acepta un par de electrones para
la formación de un enlace
(orbital vacío)

 Bases de Lewis: sustancia que
aporta un par de electrones
(orbital con 2 electrones libres)
6. Reacciones de neutralización
 Reacciones acido-base
 Aplicaciones analíticas
 Valoraciones (volumetrías) ácido-base
 Punto de equivalencia / Indicadores
 Precisión
Ma.Va = Mb.Vb
Na.Va = Nb.Vb
N = M . valencia
7. Hidrólisis
 Reacción entre un ión y el agua que produce un cambio en el
pH del medio

 Sal ácido fuerte – base fuerte
 Sal ácido débil- base fuerte
Medio básico

 Sal ácido fuerte- base débil
Medio ácido

NaCl → Na + + Cl −
NaF → Na + + F −
F − + H 2O → HF + OH −
+
NH 4Cl → NH 4 + Cl −

+
NH 4 + H 2O → NH 3 + H 3O+
8. Ácidos y bases de interés industrial
Amoniaco
Ácido sulfúrico
Ácido nítrico
Ácido clorhídrico
9. Lluvia ácida

3acidos

  • 1.
    Solubilidad & Ácidosy bases 1. Concepto de ácido y base según la teoría de 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Arrhenius Concepto de ácido-base de Brønsted-Lowry.. Pares conjugados. Fuerza relativa de los ácidos. Constante y grado de disociación. Equilibrio iónico del agua. Concepto de pH. Cálculo y medida del pH en disoluciones acuosas de ácidos y bases. Importancia del pH en la vida cotidiana. Concepto de ácido-base de Lewis Reacciones de neutralización. Punto de equivalencia. Volumetrías ácido-base. Aplicaciones y tratamiento experimental. Equilibrios ácido-base de sales en disolución acuosa. Estudio cualitativo de la hidrólisis. Estudio de algunos ácidos y bases de interés industrial y en la vida cotidiana. Amoniaco, ácidos sulfúrico, nítrico y clorhídrico. El problema de la lluvia ácida y sus consecuencias. © Patricio Gómez Lesarri
  • 2.
    Objetivos 1. Definir losácidos y las bases según las teorías de Brönsted – Lowry y Lewis 2. Deducir la fórmula de un par conjugado 3. Conocer las propiedades de ácidos y bases en solución acuosa 4. Distinguir entre ácidos y bases fuertes y débiles, de acuerdo con su grado de disociación, reactividad con el agua y conductividad eléctrica 5. Distinguir entre disoluciones ácidas , básicas o neutras de acuerdo con su pH 6. Conocer las implicaciones de la escala logarítmica de pH
  • 3.
    1. Teoría dela disociación electrolítica  Electrolito: se disocia en iones cuando se disuelve en agua  Los iones son los mismos constituyentes del electrolito  Propiedades en disolución diferentes que en estado sólido  Tipos: ácidos, bases y sales AB → A+ + B −
  • 4.
    1. Equilibrios desolubilización  Equilibrios heterogéneos y homogéneos  Equilibrio de solubilización  Solubilidad  Producto de solubilidad α K ps = [ A ] . [ B ] β  Relación entre solubilidad y producto de solubilidad
  • 5.
    1. Concepto ácido-basede Arrhenius  Ácido: electrolito que libera protones HA → H + + A− HCl → H + + Cl −  Base: electrolito que libera hidroxilos BOH → B + + OH − NaOH → Na+ + OH −  Neutralización: reacción rápida y cuantitativa entre ácidos y bases para formar sal y agua HA + BOH → BA + H 2O HCl + NaOH → NaCl + H 2O
  • 6.
    2. Concepto ácido-basede Brønsted-Lowry  Ácido: sustancia que cede protones a otra HA → H + + A −  Base: sustancia que capta protones de otra H + + B → HB+ + H + + NH 3 → NH 4  Reacciones ácido-base: intercambio de protones HA + B → A − + HB+ + HCl + NH 3 → Cl − + NH 4
  • 7.
    2. Par ácido-baseconjugado  Par de sustancias relacionadas entre sí por pérdida o ganancia de un protón HA ↔ H + + A −  Carácter complementario: ácido y base HCl ↔ H + + Cl − + NH 4 ↔ H + + NH 3
  • 8.
    3. Fuerza deácidos y bases  Constante de acidez, ionización (disociación) ácida HA + H 2O → A − + H 3O+  H 3O + .  A −     Ka = [ HA] B + H 2O → HB+ + OH −  HB+ . OH −     Kb = [ B]  Ácido / base fuerte: completamente disociado, reacción completa frente al agua  Ácido / base débil: parcialmente disociado frente al agua  Carácter contrapuesto de los pares conjugados
  • 9.
    4. Equilibrio iónicodel agua  Carácter anfótero del agua 2H 2O → H 3O + + OH −  Producto iónico del agua K w =  H 3O+ .OH −  = 10 −14     Medio neutro  H 3O+  = OH −  = 10 −7 M    
  • 10.
    4. Escala delpH  Concepto de pH pH = − log  H 3O+    pOH = − log OH −     Medio ácido: pH < 7  Medio neutro pH = 7  Medio básico pH > 7
  • 11.
    4. Fuerza relativade pares conjugados  Carácter contrapuesto de los pares conjugados − HA + H 2O → A + H 3O − A + H 2O → HA + OH + −  H 3O+ . A −     Ka = [ HA] Kb = [ HA] .OH −     A−     H 3O+ .  A−  OH −   A−         Ka = . = .K w − − OH  [ HA] . OH  [ HA]   Kw Ka = Kb
  • 12.
    5. Ácidos ybases de Lewis  Par electrónico aportado por un átomo  Ácidos de Lewis: sustancia que acepta un par de electrones para la formación de un enlace (orbital vacío)  Bases de Lewis: sustancia que aporta un par de electrones (orbital con 2 electrones libres)
  • 13.
    6. Reacciones deneutralización  Reacciones acido-base  Aplicaciones analíticas  Valoraciones (volumetrías) ácido-base  Punto de equivalencia / Indicadores  Precisión Ma.Va = Mb.Vb Na.Va = Nb.Vb N = M . valencia
  • 14.
    7. Hidrólisis  Reacciónentre un ión y el agua que produce un cambio en el pH del medio  Sal ácido fuerte – base fuerte  Sal ácido débil- base fuerte Medio básico  Sal ácido fuerte- base débil Medio ácido NaCl → Na + + Cl − NaF → Na + + F − F − + H 2O → HF + OH − + NH 4Cl → NH 4 + Cl − + NH 4 + H 2O → NH 3 + H 3O+
  • 15.
    8. Ácidos ybases de interés industrial Amoniaco Ácido sulfúrico Ácido nítrico Ácido clorhídrico
  • 16.