1. El documento habla sobre las propiedades de los ácidos y bases, incluyendo sus definiciones químicas, ejemplos de ácidos y bases comunes, y la autoionización del agua.
2. Explica que el agua puede comportarse como ácido o base dependiendo de la reacción, formando pares ácido-base conjugados con otros reactivos.
3. El equilibrio químico del agua se mantiene a través de la constante de ionización del agua Kw, aunque la concentración de H3O+ y
El objetivo de esta práctica es que el alumno conozca y realice el ensayo de lucas, el ensayo con sodio métalico, ensayo de Bordwell-Wellman, ensayo con cloruro férrico y la formación de un éster.
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4. Productos Ácidos de uso diario
Ácido Producto
Acido acético En el vinagre
Ácido acetil salicílico En la aspirina
Ácido ascórbico y
En los cítricos
cítrico
En productos de limpieza,
Ácido clorhídrico
jugos gástricos, etc
ácido sulfúrico baterías de autos
6. Productos Básicos de uso diario
Base Producto
En los limpiadores de ropa
amoníaco (base)
comunes
Hidróxidos de Ca, En los productos farmacéuticos
Mg y/o Al. antiácidos
En productos para destapar
Hidróxido de sodio
cañerías
12. 1. Complete las siguientes reacciones ácidobase,
identificando cada una de las especies y los pares ácido
base conjugados
a) HBr + …….. ® +
………. + H O
3
b) …….. + H O
2 « NO
2 + ……….
c) HCl + NH
3 ® ………. + ……….
d) C H NH + + H O « ……… + ...……..
6 5 3 2
e) CH NH + ……. « ……… + OH
3 2
14. 3. De los siguientes enunciados es son verdaderos:
+
a) Sí, una especie acepta H es un ácido.
– +
b) El ión OH es la base conjugada del H O .
3
c) Sí, en una reacción química se transfieren
protones, es una reacción ácidobase.
16. ¿Qué papel cumple el agua?
Ø El H O se comporta como
2 …. ………
en la reacción con el HCl.
Ø El H O se comporta como …. ……..
2
en la reacción con el NH .
3
Algunas sustancias pueden actuar como
ácido en unas situaciones o como bases en
otras, estas especies reciben el nombre de
Anfolitos o anfóteros ácidobase.
17. Auto ionización del Agua
El H O actúa como donador o como aceptor de
2
un protón.
La transferencia de protones entre moléculas
de agua se llama auto ionización.
+
H O + H O « H O (ac) + OH (ac)
2 (l) 2 (l) 3
La constante de equilibrio para este sistema
se define como: K w
18. Constante de equilibrio
+
K = [H O ][OH ]
W 3
K tiene un valor de 1,0 x 10 – 14 a 25 ºC.
w
[ H O ] = [OH ] = 1,0 x 10
3
+ – 7
21. +
Ø La [H O ] debe aumentar por sobre
3
7
1,0*10
Ø El producto [H O+] [OH ] debe
3
mantenerse en 1,0*10 14
Ø La [OH ] desciende a un valor < que
7
1,0*10
Ej. HNO + H O ® H O + NO
3 2 3
+
3
HAc + H O « +
H O + Ac
2 3
23.
Ø La [OH ] debe aumentar por encima de
7
1,0*10
+
Ø El producto [H O ] [OH ] debe
3
mantenerse en 1,0*10 14
+
Ø La [H O ] desciende a un valor < que
3
7
1,0*10
Ej. NaOH ® Na+ + OH
24. Sí, en una disolución :
1. [ H O ] = [OH ]
3
+ es neutra
2. [ H O ] >> [OH ] es ácida
3
+
3. [ H O ] << [OH ] es básica
3
+
A medida que aumenta la concentración de
uno de ellos disminuye la del otro y su
producto permanece constante e igual a
K = 1,0x10 .14
w
29. Si:
1. [ H O ] = [OH ] la disolución es neutra
3
+
el pH = 7
2. [ H O ] >> [OH ] la disolución es ácida
3
+
el 0 £ pH < 7
3. [ H O ] << [OH ] la disolución es básica
3
+
el 7 < pH £ 14
31. Ejemplos
+
1. La concentración de H O en
3
una disolución es de 1,5 * 10 13 M.
a) Determine la concentración de
OH , el pH y el pOH.
b) La disolución ¿es ácida o
básica?
32. 2 Complete la siguiente tabla
Para algunos productos cotidianos
Pr oducto pH +
[H O ]
[OH ] pOH
3
Jugos gástricos 2,0
Bebidas 11
1*10
Carbonatadas
Tomates 4,2
Orina humana 8,0
Sal de frutas 8,4
Leche de magnesia 3,5
Limpiadores de
13,5
cañerías
34. ACIDO FUERTE
Estos ácidos son electrolitos fuertes;
+
reaccionan con el H O para formar H O (ac)
2 3
y no quedan especies sin disociar
de este en la disolución.
K >>> 1,0
a
HNO
3(ac) + H O ® NO (ac) + H O (ac)
2 (l) 3 3
+
35. Ejemplo :
HCl es un ácido …….. luego su base
conjugada (Cl ) es una base ……. . Esta
base no aceptará un protón del agua.
En general los aniones que provienen de
ácidos fuertes no aceptan protones del agua:
Ej:Cl , I , Br , NO , ClO , ClO , HSO .
3 3 4 4
39. EQUILIBRIO ACIDOS Y BASES DEBILES
Son equlibrios entre una especie química
disuelta y no disociada y sus partes disociadas,
por lo tanto, la disociación es parcial.
+
Ej. Acido débil: HX(ac) + H O « H O + X
2 3
+
Base débil: B + H O « BH + OH
2
Ka <<< 1 Acido débil («)
Kb <<< 1 Base débil («)
41. Análogamente se tendrá para una base
genérica B:
+
B + H O « BH (ac) + OH (ac)
2
la constante de disociación o constante de
basicidad será, en este caso
+
K = [ BH ] [ OH ]
b
[B]
Y la expresión del % de ionización es:
%I= [ OH ]eq * 100
[ B ] inicial
42.
43. Cálculos en disoluciones de ácidos
fuertes
1. Se prepara una disolución acuosa de HI .
K >>> 1.
a
a) Escribir la ec. Química correspondiente.
b) Indicar ¿Qué especies se encuentran en
esta disolución acuosa?.
44. 2. Se preparan 250 mL de una disolución que
contiene 3,97 g de HNO . (M.M = 63,0 g/mol)
3
Ka>>>1,0
a) Escribir la ec. Química correspondiente.
b) Identifique los pares ácidobase conjugados
+
c) Calcular la concentración Molar de H O y
3
OH .
d) Determinar el pH de la disolución.
45. Cálculos relacionados con bases fuertes
+
1.. Determine la concentración de [H O ], [OH ],
3
pH y pOH de disolución acuosa 0,25 M de las
siguientes bases:
a) KOH K >>1,0
b
b) Ca(OH) 2 K >>1,0
b
2. Si, el pH de una disolución acuosa de
Ca(OH) es 11,5. Determine la concentración de
2
+
[H O ] y [OH ] de esta disolución.
3
47. CONSTANTES DE IONIZACIÓN DE ACIDOS
DÉBILES A 25°C
Nombre Fórmula K
a
Ácido acético CH COOH 5
1,8 ´ 10
3
Ácido benzoico H(C H O ) 5
6,3 ´ 10
7 5 2
Ácido bórico H BO 10
5,9 ´ 10
3 3
Ácido cianhídrico HCN 10
4,9 ´ 10
Ácido fluorhídrico HF 4
6,8 ´ 10
Ácido fórmico HCOOH 4
1,7 ´ 10
Ácido hipocloroso HClO 8
3,5 ´ 10
Ácido nitroso HNO 4
4,5 ´ 10
2
48. CONSTANTES DE DISOCIACIÓN DE BASES
DEBILES
Nombre Fórmula Kb
Amoniaco NH 5
1,8 * 10
3
Etilamina C 2 H NH 4
6,4 * 10
5 2
Dimetilamina (CH ) NH 4
5,4 * 10
3 2
Anilina C H NH 10
4,3 * 10
6 5 2
Hidracina H NNH 6
1,3 * 10
2 2
Piridina C H N 9
1,7 * 10
5 5
49. Cálculo en disoluciones de ácidos
débiles
Calcular:
a) la concentración de todas las especies
b) el pH
c) el % de ionización
de una disolución que es 0.10 M en ácido
acético, HAc. Ka = 1.8 x 10 5 .
51. Determinación de K y K
a b
a) Si, se conoce la concentración inicial de un
ácido o una base débil y el pH o pOH.
b) Si, se conoce la concentración inicial de un
ácido o una base débil y el % de ionización.
Si, el % de ionización es bajo el 5%, el
valor de x, es despreciable.
57. Ø Las sales que se forman cuando
reaccionan bases fuertes y ácidos
fuertes, ni los cationes, ni los
aniones se hidrolizan, luego el pH
de la disolución es 7, es neutra.
Ejemplo : NaCl, KNO , CaBr etc
3 2,
60. Disoluciones Tampones, buffers,
Reguladoras, Amortiguadoras
Son disoluciones que regulan el pH
evitando cambios bruscos de pH, en una
disolución cuando se agrega un ácido
fuerte o una base fuerte.
61. Tipos de disoluciones buffers,
amortiguadoras o Tampón.
Soluciones constituidas por :
a) Un ácido débil y su base conjugada en forma
de sal.
Ej. : Acido acético HAc / acetato de sodio NaAc
b) Una base débil y su acido conjugado en forma
de sal.
Ej.: amoníaco NH /cloruro de amonio NH Cl.
3 4
62. Calculo del pH en disoluciones buffers.
+
HA (ac) + H O « A (ac) + H O (ac)
2 3
Se conoce la [ HA ]i y de [ A ]i, al despejar la [
+
H O ] de Ka es :
3
+
[ H O ] = K x [HA]
3 a
[ A ]
+
Luego el: pH = log [ H O ]
3
63. Sistemas reguladores a diferentes
valores de pH:
HAc / AC pH=5 (pK = 4,74)
a
H CO / HCO
2 3 3 pH=6 (pK = 6,36)
a
Ión NH + / NH
4 3 pH=9 (pK = 9,25)
a
HCO / CO 2
3 3 pH=10 (pK = 10,32)
a
64. +
Efecto de la adición de H y OH sobre los sistemas
reguladores
D. reguladora después D. Reguladora con [acido] = D. reguladora después
de la adición del ácido [base conjugada] de la adición de la base
Adición Adición
de ácido de base
65. 1. Un litro de solución buffers contiene 0.50 M de
ácido acético y 0.45 M de Acetato de sodio.
K = 1,8 x 10 5
a
Calcular el pH de esta disolución.
2.. Determinar el pH si, a la disolución anterior, se
le agregan:
n 1,0 x 10 2 moles de NaOH.
n 1,0 x 10 2 moles de HCl.
Escriba las ecuaciones químicas correspondientes.
66. 3. a) Determine el pH para 1,0 L de una
disolución 0,12 M en NH y 0,12 M en NH Cl.
3 4
K NH + = 5,6 x 10
a 4
10
b) Determine el pH si se añade:
n 1,0 x 10 2 moles de NaOH.
n 1,0 x 10 2 moles de HCl.
67. 4. Determine el pH de 100 mL de una
disolución buffers que es 0,15 M en HAc y
0,20 M en NaAc , antes y despúes de
5
agregar : K = 1,8 x 10
a
a) 10,0 mL de HCl 0,10 M.
b) 10,0 mL de NaOH 0,10 M.
Considerar la variación de volumen.
72. Ø Antes del punto equivalente el pH dependerá
de la cantidad del ácido fuerte que queda en
la disolución.
Ø Después del punto equivalente el pH
dependerá de la cantidad en exceso de la
base fuerte agregada.
73. Ejemplo
1. Si, a 20 mL de una disolución 0,10 M de
HCl, se le agregan :
a) 10 mL. de NaOH 0,10 M.
b) 20 mL. de NaOH 0,10 M.
c) 30 mL. de NaOH 0,10 M.
Determinar el pH de la disolución
antes y después de agregar la base
fuerte.
77. Ø Antes
del punto equivalente el pH
dependerá de la formación de una disolución
buffers.
Ø Después del punto equivalente el pH
dependerá del exceso de la base fuerte
agregada.
78. Ejemplo
1. Si, a 20 mL. De una disolución 0,10 M de HAc,
se le agregan :
a) 10 mL. de NaOH 0,10 M.
b) 20 mL. de NaOH 0,10 M.
c) 30 mL. de NaOH 0,10 M.
Determinar el pH de la disolución antes y
después de agregar la base fuerte.
K 5 10
aHAc = 1,8x10 , KbAc= 5,6x10
83. Ejemplo
1. Si, a 20 mL. de una disolución 0,10 M de NH , 3
se le agregan :
a) 10 mL. de HCl 0,10 M.
b) 20 mL. de HCl 0,10 M.
c) 30 mL. de HCl 0,10 M.
Determinar el pH de la disolución antes y
después de agregar el ácido fuerte.
Kb = 1,8x10 5 Ka = 5,6 x 10 10
NH3 NH4+