SlideShare una empresa de Scribd logo
Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I
6. Equilibrios ácido-base I
Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 2
Contenidos
Equilibrios ácido-base I
• Ácidos y bases
• Producto iónico del agua.
• Disoluciones neutras, ácidas y básicas.
• Concepto de pH.
• Ácidos y bases fuertes y débiles: Ka y Kb.
• Grado de ionización.
• Ácidos polipróticos.
Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 3
Bibliografía recomendada
• Petrucci: Química General, 8ª edición. R. H. Petrucci, W. S. Harwood,
F. G. Herring, (Prentice Hall, Madrid, 2003).
– Secciones 17.1, 17.2, 17.3, 17.4, 17.5, 17.6, 17.9
Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I
Ácidos y bases
Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 5
Ácidos y bases
• Teoría de Arrhenius: (punto de partida, superada)
– Ácido: sustancia que produce protones (H+) en agua
– Base o álcali: sustancia que produce iones hidroxilo (OH-) en agua
– ¿Por qué es alcalino el amoniaco, NH3?
• “Porque en disolución acuosa forma NH4OH, que cede OH-.”
• ¡Pero nunca se ha detectado la especie química NH4OH en agua!
• Necesitamos otra teoría
2
( ) ( ) ( )
H O
g ac ac
HCl H Cl
 

 
2
( ) ( ) ( )
H O
s ac ac
NaOH Na OH
 

 
[Lectura: Petrucci 17.1]
Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 6
Ácidos y bases
• Teoría de Brønsted y Lowry: (aceptada hoy para ácidos y bases en disolución acuosa)
– Ácido: dador de protones
– Base o álcali: aceptor de protones
– Reacción ácido-base: reacción de intercambio de protones
[Lectura: Petrucci 17.2]
2 2
NaOH H O Na H O OH
 
   
ácido
base
3 2 4
NH H O NH OH
 
  
ácido
base
3 2 4
NH H O NH OH
 
 
3 2 4
NH H O NH OH
 
  
ácido base
ácido
base ácido base
2 3
HCl H O Cl H O
 
  
ácido base
conjugados
conjugados
Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 7
Ácidos y bases
• Teoría de Lewis: (aceptada hoy para ácidos y bases en general)
– Ácido: aceptor de pares de electrones
– Base o álcali: dador de pares de electrones
– Reacción ácido-base: reacción de intercambio de pares de electrones
[Lectura: Petrucci 17.9]
ácido
de Lewis
base
de Lewis
aducto
Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I
Ácidos y bases en
disolución
Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 9
Equilibrio de autoionización. Producto iónico del agua
2 2 3
H O H O H O OH
 
  14
,298 1,0 10
w
K 
 
Agua pura:
3
[ ][ ] w
H O OH K
 

(Aunque no escribimos el subíndice
eq, nos referirnos a concentraciones
de equilibrio de aquí en adelante)
14 7
3
[ ] [ ] 1,0 10 1,0 10
H O OH M
   
    
a 25ºC:
3
[ ] [ ]
H O OH
 
 w
K

ácido
base ácido base
débil débil fuerte fuerte
H
H
Anfótero: sustancia que puede actuar como ácido y como base
14 7
3
[ ] [ ] 9,6 10 3,1 10
H O OH M
   
    
a 60ºC:
3
[ ] [ ]
H O OH
 
 3
[ ] [ ]
H O OH
 
 3
[ ] [ ]
H O OH
 

[Lectura: Petrucci 17.3]
Dsln. ácida Dsln. neutra Dsln. básica o alcalina
Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 10
pH, pOH y pK
Def.:
4
3
[ ] 3,7 10
H O M
 
 
3
log[ ]
pH H O
 
Las concentraciones molares de H3O+ y de OH- en disolución suelen ser mucho
menores que 1 M; p.ej:
11
[ ] 2,7 10
OH M
 
 
3,43
3
[ ] 10
H O M
 
 10,57
[ ] 10
OH M
 

log[ ]
pOH OH
 
3,43
pH  10,57
pH 
14,00
10
w
K 

log
w w
pK K
 
14,00
w
pK 
14
1,0 10
w
K 
 
25ºC
3
[ ][ ] w
H O OH K
 

3
log[ ] log[ ] log w
H O OH K
 
   
w
pH pOH pK
 
25º ;
C 14,00
pH pOH
 
[Lectura: Petrucci 17.3]
Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 11
pH, pOH y pK
3
[ ]/
H O M

[ ]/
OH M

pH pOH
11,00
11
1,0 10

9,00
9
1,0 10

7,00
7
1,0 10

5,00
5
1,0 10

3,00
3
1,0 10

12
1,0 10
 12,00
10
1,0 10
 10,00
8
1,0 10
 8,00
6
1,0 10
 6,00
4
1,0 10
 4,00
2,00
2
1,0 10

3,00
5,00
7,00
9,00
11,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
3
1,0 10

5
1,0 10

7
1,0 10

9
1,0 10

11
1,0 10

2
1,0 10

4
1,0 10

6
1,0 10

8
1,0 10

10
1,0 10

12
1,0 10

Acidez
Basicidad
[Lectura: Petrucci 17.3]
Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 12
pH y pOH
Una muestra de agua de lluvia tiene pH=4,35. ¿Cuánto vale [H3O+]?
3
4,35 log[ ]
H O
  3
log[ ] 4,35
H O
  4,35 5
3
[ ] 10 4,5 10
H O M
  
  
Una muestra de un amoniaco de uso doméstico tiene pH=11,28. ¿Cuánto vale
[OH-]?
14,00 14,00 11,28 2,72
pOH pH
    
2,72 log[ ]
OH 
  2,72 3
[ ] 10 1,9 10
OH M
  
  
Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 13
Ácidos y bases fuertes
Tienen el equilibrio de ionización muy desplazado a la derecha
2 3
HCl H O Cl H O
 
   NaOH Na OH
 
 
- puede considerarse totalmente desplazado, salvo en disoluciones muy concentradas
- el aporte de la autoionización del agua a la concentración de H3O+ en las
disoluciones de ácidos fuertes y de OH- en las de bases fuertes es despreciable
2 3
2H O H O OH
 

Ácidos fuertes más frecuentes Bases fuertes más frecuentes
HCl HBr HI
4
HClO
3
HNO
2 4
H SO (sólo la 1ª ionización)
LiOH NaOH KOH
RbOH CsOH
 2
Mg OH  2
Ca OH
 2
Sr OH  2
Ba OH
[Lectura: Petrucci 17.4]
Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 14
Ácidos y bases fuertes
Ejemplo: Disolución HCl(ac) 0,015 M. ¿Cuánto valen las concentraciones molares
de las especies presentes en la disolución y el pH?
2 3
HCl H O Cl H O
 
  
0
c
 0
c

0
( )
c

2 3
2H O H O OH
 

w
 w

[ ]
Cl

3
[ ]
H O

[ ]
OH 

0
c
0
c w

w
0
c
0,015M

0,015M

3
[ ] [ ]
w
OH K H O
 

14
1,0 10 0,015

 
13
6,7 10 M

 
13
6,7 10 M

 
1
3
[ ][ ] w
H O OH K
 

2
3
3
~ todo el H3O+ procede de la ionización del ácido
• los OH- proceden de la ionización del agua
• los Cl- proceden de la ionización del ácido
• [H3O+] y [OH-] deben ser consistentes con Kw
log0,015 1,82
pH   
4
[Lectura: Petrucci 17.4]
Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 15
Ácidos y bases fuertes
Ejemplo: Disolución saturada de Ca(OH)2(ac). ¿Cuánto valen las concentraciones
molares de las especies presentes en la disolución y el pH?
[Ca(OH)2: solubilidad a 25ºC 0,16 g/100 ml.]
2
2 2
( ) ( )
( ) ( ) 2
s ac
Ca OH Ca OH Ca OH
 
 
s
 2s

( )
s

2 3
2H O H O OH
 

w
 w

2
[ ]
Ca 

3
[ ]
H O

[ ]
OH 

s
w
2s w

0,022M

13
2,3 10 M

 
3
[ ] [ ]
w
H O K OH
 
 14
1,0 10 0,044

 
13
2,3 10 M

 
0,044M

1
3
[ ][ ] w
H O OH K
 

3
3
2 ~ todo el OH-procede de la ionización del la base disuelta
• los H3O+ proceden de la ionización del agua
• los Ca2+ proceden de la ionización de la base disuelta
• [H3O+] y [OH-] deben ser consistentes con Kw
2 2
[ ][ ] ps
Ca OH K
 

• la concentración de base disuelta e ionizada es su
solubilidad molar
2s
4
13
log 2,3 10 12,64
pH 
   
[Lectura: Petrucci 17.4]
1
2
0,16 ( )
100 dsln
g Ca OH
ml
0,022M

2
2
1 ( )
74,1 ( )
mol Ca OH
g Ca OH
1000
1
ml
l
Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I
Ácidos y bases
débiles
Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 17
Ácidos y bases débiles
Es necesario considerar su equilibrio de ionización
2 3
HA H O A H O
 
  Constante de ionización
o de acidez del ácido HA
[Lectura: Petrucci 17.5]
3
[ ][ ]
[ ]
a
A H O
K
HA
 

2
B H O HB OH
 
  Constante de ionización
o de basicidad de la base B
[ ][ ]
[ ]
b
HB OH
K
B
 

2 3
HCN H O CN H O
 
 
10
6,2 10
a
K 
  9,21
a
pK 
- ácidos más fuertes cuanto mayor Ka (cuanto menor pKa)
3 2 4
NH H O NH OH
 
 
5
1,8 10
b
K 
  4,74
b
pK 
- bases más fuertes cuanto mayor Kb (cuanto menor pKb)
Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 18
Ácidos débiles
Fuerza
del
ácido
Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 19
Bases débiles
Fuerza
de
la
base
Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 20
Ácidos débiles
Disolución HA(ac) c0 M. ¿Concentraciones molares de las especies presentes en la
disolución?
2 3
HA H O A H O
 
 
x
 x

x

2 3
2H O H O OH
 

w
 w

[ ]
A
3
[ ]
H O
[ ]
OH
x

x w
 
w

x
3
[ ][ ] w
H O OH K
 

~ todo el H3O+ procede de la ionización del ácido
(Kw<<Ka)
• los OH- proceden de la ionización del agua
• los A- proceden de la ionización del ácido
[Lectura: Petrucci 17.5]
3
[ ][ ]
[ ]
a
A H O
K
HA
 

[ ]
HA 0
c x
  • el HA se ioniza parcialmente; ¿es Ka suficientemente
pequeña para que c0-x=c0?
2
0
a
x
K
c x


2
0 0
a a
x K x K c
  
2
4
2
a a o a
K K c K
x
  

0
c
2
0
a
x
K
c

1
1
2
2
0 a
x c K

w
K
w
x

0
¿4 ?
a
c K

0
¿4 ?
a
c K

SI
NO
Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 21
2
0
;
a
x
K
c x


2
0 0 ;
a a
x K x K c
  
0
4 :
a
c K

2
4
2
a a o a
K K c K
x
  
  
0
x 
Si
4
2
a o a
K c K
x
 
0
4 a a
c K K

2
0
4 a a
c K K

o a
c K
2
0
a
x
K
c
 que equivale a aproximar 0 0
c x c

2
0 a
x c K

La aproximación se hace para calcular
Para calcular la concentración de equilibrio de HA se puede usar 0
c x

x
Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 22
Bases débiles
[Lectura: Petrucci 17.5]
2
0
b
x
K
c x


2
0 0
b b
x K x K c
  
2
4
2
b b o b
K K c K
x
  

2
0
b
x
K
c

1 2
0 b
x c K

w
K
w
x

0
¿4 ?
b
c K

SI
NO
Disolución B(ac) c0 M. ¿Concentraciones molares de las especies presentes en la
disolución?
2
B H O HB OH
 
 
x
 x

x

2 3
2H O H O OH
 

w
 w

3
[ ][ ] w
H O OH K
 

[ ][ ]
[ ]
b
HB OH
K
B
 

[ ]
HB
[ ]
OH
3
[ ]
H O
x

x w
 
w

x ~ todo el OH- procede de la ionización de la base
(Kw<<Kb)
• los H3O+ proceden de la ionización del agua
• los HB+ proceden de la ionización de la base
[ ]
B 0
c x
  • la B se ioniza parcialmente; ¿es Kb suficientemente
pequeña para que c0-x=c0?
0
¿4 ?
b
c K

0
c
1 2
Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 23
Ácidos débiles
Ejemplo: Disolución HF(ac) 0,15 M. ¿Cuánto valen las concentraciones molares
de las especies presentes en la disolución y el pH? [HF: Ka=6,6x10-4]
2 3
HF H O F H O
 
 
x
 x

x

2 3
2H O H O OH
 

w
 w

0,0099M

12
1,0 10 M

 
14
3
[ ][ ] 1,0 10
w
H O OH K
  
  
[Lectura: Petrucci 17.5]
4
3
[ ][ ]
6,6 10
[ ]
a
F H O
K
HF
 

  
0,15M

3
9,9 10
x 
 
0
¿4 ?
a
c K
 0,60 0,00066 0,60
  SI
[ ]
F
3
[ ]
H O
[ ]
OH
x

x w
 
w

x
[ ]
HF 0
c x
  0
c
2
0
a
x
K
c
 0 a
x c K

0,0099M

w
K
w
x

14
3
1,0 10
9,9 10





12
1,0 10
 
3
[ ] [ ] [ ] [ ]
HF F H O OH
  
  
3
log9,9 10 2,00
pH 
   
Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 24
Ácidos débiles
Ejemplo: Disolución HF(ac) 0,00150 M. ¿Cuánto valen las concentraciones
molares de las especies presentes en la disolución y el pH? [HF: Ka=6,6x10-4]
2 3
HF H O F H O
 
 
x
 x

x

2 3
2H O H O OH
 

w
 w

0,00072M

11
1,4 10 M

 
14
3
[ ][ ] 1,0 10
w
H O OH K
  
  
[Lectura: Petrucci 17.5]
4
3
[ ][ ]
6,6 10
[ ]
a
F H O
K
HF
 

  
0,00078M

4
7,2 10
x 
 
0
¿4 ?
a
c K
 0,0060 0,00066 0,0067
  NO
[ ]
F
3
[ ]
H O
[ ]
OH
x

x w
 
w

x
[ ]
HF 0
c x
 
2
0
a
x
K
c x


w
K
w
x

14
4
1,0 10
7,2 10





11
1,4 10
 
2
4
2
a a o a
K K c K
x
  

0,00072M

0,00099
o a
c K
 

 
3
[ ] [ ] [ ] [ ]
HF F H O OH
  
  
4
log7,2 10 3,14
pH 
   
Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 25
Ácidos débiles
Ejemplo: El pH de una disolución HF(ac) 0,0015 M es 3,14. ¿Cuánto vale la
constante de ionización del HF?
2 3
HF H O F H O
 
 
x
 x

x

2 3
2H O H O OH
 

w
 w

14
3
[ ][ ] 1,0 10
w
H O OH K
  
  
3
[ ][ ]
[ ]
a
F H O
K
HF
 

3,14 4
3
[ ] 10 7,2 10
x H O  
   
[ ]
F
3
[ ]
H O
[ ]
OH
x

x w
 
w

x
[ ]
HF 0
c x
 
4 2
4
0
(7,2 10 )
6,6 10
0,0015 0,00072
a
x x
K
c x


 
   
 
Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 26
Bases débiles
2
B H O HB OH
 
 
x
 x

x

2 3
2H O H O OH
 

w
 w

14
3
[ ][ ] 1,0 10
w
H O OH K
  
  
9
[ ][ ]
1,5 10
[ ]
b
HB OH
K
B
 

  
[ ]
HB
[ ]
OH
3
[ ]
H O
x

x w
 
w

x
[ ]
B 0
c x
  0
c
Ejemplo: Disolución piridina(ac) 0,0015 M. ¿Concentraciones molares de las
especies presentes en la disolución y pH? [Piridina: Kb=1,5x10-9]
6
1,5 10
x 
 
0
¿4 ?
b
c K
 9
0,0060 1,5 10 0,0060

   SI
2
0
b
x
K
c
 0 b
x c K

w
K
w
x

14
6
1,0 10
1,5 10





9
6,7 10
 
6
log1,5 10 5,82
pOH 
   
6
1,5 10 M

 
9
6,7 10 M

 
0,0015M

3
[ ] [ ] [ ] [ ]
B HB OH H O
  
  
6
1,5 10 M

 
14,00 5,82 8,18
pH   
Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 27
Bases débiles
2
B H O HB OH
 
 
x
 x

x

2 3
2H O H O OH
 

w
 w

14
3
[ ][ ] 1,0 10
w
H O OH K
  
  
[ ][ ]
[ ]
b
HB OH
K
B
 

[ ]
HB
[ ]
OH
3
[ ]
H O
x

x w
 
w

x
[ ]
B 0
c x
 
Ejemplo: El pH de una disolución de piridina(ac) 0,0015 M es 8,18 ¿Cuánto vale
la constante de ionización de la piridina?
5,82 6
[ ] 10 1,5 10
x OH   
   
6 2
9
6
0
(1,5 10 )
1,5 10
0,0015 1,5 10
b
x x
K
c x



 
   
  
14,00 8,18 5,82
pOH   
no es necesario considerar si
se desprecia frente a c0 o no
Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 28
Grado de ionización
(de un ácido o de una base débiles)
[Lectura: Petrucci 17.5]
Grado de ionización =
2 3
HA H O A H O
 
 
x
 x

x

3
[ ][ ]
[ ]
a
A H O
K
HA
 

[ ]
A
x

[ ]
HA 0
c x
 
0 0
[ ]
A x
c c


 
Molaridad de ácido ionizado
Molaridad de ácido inicial
0
c 

0 (1 )
c 
 
3
[ ]
H O
x
 0
c 

2 2
0
0 (1 )
a
c
K
c




2
0
(1 )
a
c
K




100%

0
c

Ácido fuerte
Ácido débil
1
0
0,5
2
0
4
2
a a o a
K K c K
c

  

Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 29
Grado de ionización
(de un ácido o de una base débiles)
0
c

Ácido fuerte
Ácido débil
1
0
0,5
Ej.: ¿Cuál es el grado de ionización del HF(ac) 0,0015 M y del HF(ac) 0,15 M de
los ejemplos de más atrás?
HF(ac) 0,0015 M:
HF(ac) 0,15 M:
0 0
[ ]
F x
c c


 
0,00072
0,48 48%
0,0015
   
0,0099
0,066 6,6%
0,15
   
Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I
Ácidos polipróticos
Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 31
Ácidos polipróticos
[Lectura: Petrucci 17.6]
Ejemplo: H3PO4, con Ka1 >> Ka2 >> Ka3
3 4 2 2 4 3
H PO H O H PO H O
 
  3
1 7,1 10
a
K 
 
8
2 6,2 10
a
K 
 
13
3 4,4 10
a
K 
 
x
 x
 x

y
 y
 y

z
 z
 z

3 4
[ ]
H PO
2 4
[ ]
H PO
2
4
[ ]
HPO 
3
4
[ ]
PO 
3
[ ]
H O
[ ]
OH
x y
 
y z
 
z

x y z w
   
w





]
[
]
][
[
2
4
3
3
4
HPO
O
H
PO




]
[
]
][
[
4
2
3
2
4
PO
H
O
H
HPO



]
[
]
][
[
4
3
3
4
2
PO
H
O
H
PO
H
2
2 4 2 4 3
H PO H O HPO H O
  
 
2 3
4 2 4 3
HPO H O PO H O
  
 
2 3
2H O H O OH
 

w
 w

14
3
[ ][ ] 1,0 10
w
H O OH K
  
  
0
c x
 
x 2 1
( )
a a
K K

y 3 2
( )
a a
K K

x 1
(& )
w a
K K

2
1
0
a
x
K
c x


2
a
y K

3
a
z x
K
y

w
x w K

y
1
x
2
z
w
3
4
Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 32
Ácidos polipróticos
[Lectura: Petrucci 17.6]
3 4
[ ]
H PO
2 4
[ ]
H PO
2
4
[ ]
HPO 
3
4
[ ]
PO 
3
[ ]
H O
[ ]
OH
x y
 
y z
 
z

x y z w
   
w

0
c x
 
x
y
x
2
1
0
a
x
K
c x


2
a
y K

3
a
z x
K
y

w
x w K

y
1
x
2
z
w
3
4
Ejemplo: Disolución H3PO4(ac) 3.00 M. ¿Cuánto valen las concentraciones
molares de las especies presentes en la disolución y el pH?
0 1
¿4 ?
a
c K
 3
12,00 7,1 10 12,00

   SI
2
1
0
a
x
K
c
 3
0 1 3,00 7,1 10
a
x c K 
   
1
8
2 6,2 10
a
y K 
  
2
3
a
y
z K
x

0,15
x 
8
13 19
6,2 10
4,4 10 1,9 10
0,15

 

   
3
4 w
K
w
x

14
14
1,0 10
6,7 10
0,15



  
2,85M

0,15M

0,15M

8
6,2 10 M

 
19
1,9 10 M

 
14
6,7 10 M

 
log0,15 0,82
pH   
Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 33
Ácidos polipróticos: El ácido sulfúrico H2SO4
[Lectura: Petrucci 17.6]
2 4
[ ]
H SO
4
[ ]
HSO
2
4
[ ]
SO 
3
[ ]
H O
[ ]
OH
0
c x
 
x

0
c x w
  
w

0

0
c x

0
2
0
( )
a
x c x
K
c x



0
w
K
w
c x


0,49M

0,51M

0,011M

14
2,0 10 M

 
log0,51 2,92
pH   
1ª ionización: ácido fuerte; 2ª ionización: ácido débil
2 4 2 4 3
H SO H O HSO H O
 
  
2
2 1,1 10
a
K 
 
0
( )
c
 0
c
 0
c

x
 x
 x

2
4 3
4
[ ][ ]
[ ]
SO H O
HSO
 


2
4 2 4 3
HSO H O SO H O
  
 
2 3
2H O H O OH
 

w
 w

14
3
[ ][ ] 1,0 10
w
H O OH K
  
  
0
2
0
a
c x
K
c
0,011
x 
Ejemplo: Disolución H2SO4(ac) 0,50 M. ¿Concentraciones molares de las
especies presentes en la disolución y pH? [Ka2=1,1x10-2]
14
14
1,0 10
2,0 10
0,51



  
2 0,011
a
x K 

Más contenido relacionado

Similar a Equilibrios acido base

TEMA_9_Reacciones_acido-base.pptx
TEMA_9_Reacciones_acido-base.pptxTEMA_9_Reacciones_acido-base.pptx
TEMA_9_Reacciones_acido-base.pptx
MoroccanTrekkingHiki
 
6º clase tema 5
6º clase tema 56º clase tema 5
6º clase tema 5
Anabella Barresi
 
Unidad II curso QOI Bio 2010
Unidad II curso QOI Bio 2010Unidad II curso QOI Bio 2010
Unidad II curso QOI Bio 2010
Edgar García-Hernández
 
acido-base
acido-baseacido-base
acido-base
home
 
Quimica 2º bachillerato Reacciones ácido base
Quimica 2º bachillerato Reacciones ácido baseQuimica 2º bachillerato Reacciones ácido base
Quimica 2º bachillerato Reacciones ácido base
Mercedes Liaño
 
àcid-base
àcid-baseàcid-base
àcid-base
guest572bb1
 
Acid Base
Acid BaseAcid Base
Acid Base
arodri14
 
EQUILIBRIO ÁCIDO-BASE
EQUILIBRIO ÁCIDO-BASEEQUILIBRIO ÁCIDO-BASE
EQUILIBRIO ÁCIDO-BASE
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE SONORA
 
Química 3° medio - Reacciones Ácido-Base, pH y pOH
Química 3° medio - Reacciones Ácido-Base, pH y pOHQuímica 3° medio - Reacciones Ácido-Base, pH y pOH
Química 3° medio - Reacciones Ácido-Base, pH y pOH
Great Ayuda
 
Unidad4 bloque viii_acido_base_presentacion
Unidad4 bloque viii_acido_base_presentacionUnidad4 bloque viii_acido_base_presentacion
Unidad4 bloque viii_acido_base_presentacion
Francisco Rodríguez Pulido
 
Reacciones acidos base
Reacciones acidos baseReacciones acidos base
Reacciones acidos base
Katherine Best
 
Ácidos y bases
Ácidos y basesÁcidos y bases
Ácidos y bases
IES Puerto de la Torre
 
Acidos y bases
Acidos y basesAcidos y bases
Acidos y bases
fqcolindres
 
18 Soluciones Reguladoras I 25 04 05
18 Soluciones Reguladoras I 25 04 0518 Soluciones Reguladoras I 25 04 05
18 Soluciones Reguladoras I 25 04 05
lucasmerel
 
áCidos y bases (allison)
áCidos y bases (allison)áCidos y bases (allison)
áCidos y bases (allison)
Rafaa Silvaah
 
autoionizacion del agua
autoionizacion del aguaautoionizacion del agua
autoionizacion del agua
Javier Araneda
 
acidos y bases.pdf
acidos y bases.pdfacidos y bases.pdf
acidos y bases.pdf
nayitmejia
 
acidos y bases.pdf
acidos y bases.pdfacidos y bases.pdf
acidos y bases.pdf
nayitmejia
 
Acido base
Acido  baseAcido  base
Acido base
abcdin
 
03 Acido Base2009
03 Acido Base200903 Acido Base2009
03 Acido Base2009
Miguel Neira
 

Similar a Equilibrios acido base (20)

TEMA_9_Reacciones_acido-base.pptx
TEMA_9_Reacciones_acido-base.pptxTEMA_9_Reacciones_acido-base.pptx
TEMA_9_Reacciones_acido-base.pptx
 
6º clase tema 5
6º clase tema 56º clase tema 5
6º clase tema 5
 
Unidad II curso QOI Bio 2010
Unidad II curso QOI Bio 2010Unidad II curso QOI Bio 2010
Unidad II curso QOI Bio 2010
 
acido-base
acido-baseacido-base
acido-base
 
Quimica 2º bachillerato Reacciones ácido base
Quimica 2º bachillerato Reacciones ácido baseQuimica 2º bachillerato Reacciones ácido base
Quimica 2º bachillerato Reacciones ácido base
 
àcid-base
àcid-baseàcid-base
àcid-base
 
Acid Base
Acid BaseAcid Base
Acid Base
 
EQUILIBRIO ÁCIDO-BASE
EQUILIBRIO ÁCIDO-BASEEQUILIBRIO ÁCIDO-BASE
EQUILIBRIO ÁCIDO-BASE
 
Química 3° medio - Reacciones Ácido-Base, pH y pOH
Química 3° medio - Reacciones Ácido-Base, pH y pOHQuímica 3° medio - Reacciones Ácido-Base, pH y pOH
Química 3° medio - Reacciones Ácido-Base, pH y pOH
 
Unidad4 bloque viii_acido_base_presentacion
Unidad4 bloque viii_acido_base_presentacionUnidad4 bloque viii_acido_base_presentacion
Unidad4 bloque viii_acido_base_presentacion
 
Reacciones acidos base
Reacciones acidos baseReacciones acidos base
Reacciones acidos base
 
Ácidos y bases
Ácidos y basesÁcidos y bases
Ácidos y bases
 
Acidos y bases
Acidos y basesAcidos y bases
Acidos y bases
 
18 Soluciones Reguladoras I 25 04 05
18 Soluciones Reguladoras I 25 04 0518 Soluciones Reguladoras I 25 04 05
18 Soluciones Reguladoras I 25 04 05
 
áCidos y bases (allison)
áCidos y bases (allison)áCidos y bases (allison)
áCidos y bases (allison)
 
autoionizacion del agua
autoionizacion del aguaautoionizacion del agua
autoionizacion del agua
 
acidos y bases.pdf
acidos y bases.pdfacidos y bases.pdf
acidos y bases.pdf
 
acidos y bases.pdf
acidos y bases.pdfacidos y bases.pdf
acidos y bases.pdf
 
Acido base
Acido  baseAcido  base
Acido base
 
03 Acido Base2009
03 Acido Base200903 Acido Base2009
03 Acido Base2009
 

Último

Manual de procedimiento para gráficos HC
Manual de procedimiento para gráficos HCManual de procedimiento para gráficos HC
Manual de procedimiento para gráficos HC
josseanlo1581
 
Inteligencia Artificial para Docentes HIA Ccesa007.pdf
Inteligencia Artificial para Docentes  HIA  Ccesa007.pdfInteligencia Artificial para Docentes  HIA  Ccesa007.pdf
Inteligencia Artificial para Docentes HIA Ccesa007.pdf
Demetrio Ccesa Rayme
 
Guia Practica de ChatGPT para Docentes Ccesa007.pdf
Guia Practica de ChatGPT para Docentes Ccesa007.pdfGuia Practica de ChatGPT para Docentes Ccesa007.pdf
Guia Practica de ChatGPT para Docentes Ccesa007.pdf
Demetrio Ccesa Rayme
 
RETROALIMENTACIÓN PARA EL EXAMEN ÚNICO AUXILIAR DE ENFERMERIA.docx
RETROALIMENTACIÓN PARA EL EXAMEN ÚNICO AUXILIAR DE ENFERMERIA.docxRETROALIMENTACIÓN PARA EL EXAMEN ÚNICO AUXILIAR DE ENFERMERIA.docx
RETROALIMENTACIÓN PARA EL EXAMEN ÚNICO AUXILIAR DE ENFERMERIA.docx
100078171
 
La vida de Martin Miguel de Güemes para niños de primaria
La vida de Martin Miguel de Güemes para niños de primariaLa vida de Martin Miguel de Güemes para niños de primaria
La vida de Martin Miguel de Güemes para niños de primaria
EricaCouly1
 
p4s.co Ecosistema de Ecosistemas - Diagrama.pdf
p4s.co Ecosistema de Ecosistemas - Diagrama.pdfp4s.co Ecosistema de Ecosistemas - Diagrama.pdf
p4s.co Ecosistema de Ecosistemas - Diagrama.pdf
DavidCamiloMosquera
 
Examen de la EvAU 2024 en Navarra Latín.
Examen de la EvAU 2024 en Navarra Latín.Examen de la EvAU 2024 en Navarra Latín.
Examen de la EvAU 2024 en Navarra Latín.
amayaltc18
 
Dosificación de los aprendizajes U4_Me gustan los animales_Parvulos 1_2_3.pdf
Dosificación de los aprendizajes U4_Me gustan los animales_Parvulos 1_2_3.pdfDosificación de los aprendizajes U4_Me gustan los animales_Parvulos 1_2_3.pdf
Dosificación de los aprendizajes U4_Me gustan los animales_Parvulos 1_2_3.pdf
KarenRuano6
 
Libro Integrado 8vo egb len-mat-ccnn-eess
Libro Integrado 8vo egb len-mat-ccnn-eessLibro Integrado 8vo egb len-mat-ccnn-eess
Libro Integrado 8vo egb len-mat-ccnn-eess
maxgamesofficial15
 
ACERTIJO DESCIFRANDO CÓDIGO DEL CANDADO DE LA TORRE EIFFEL EN PARÍS. Por JAVI...
ACERTIJO DESCIFRANDO CÓDIGO DEL CANDADO DE LA TORRE EIFFEL EN PARÍS. Por JAVI...ACERTIJO DESCIFRANDO CÓDIGO DEL CANDADO DE LA TORRE EIFFEL EN PARÍS. Por JAVI...
ACERTIJO DESCIFRANDO CÓDIGO DEL CANDADO DE LA TORRE EIFFEL EN PARÍS. Por JAVI...
JAVIER SOLIS NOYOLA
 
Liturgia día del Padre del siguiente domingo.pptx
Liturgia día del Padre del siguiente domingo.pptxLiturgia día del Padre del siguiente domingo.pptx
Liturgia día del Padre del siguiente domingo.pptx
YeniferGarcia36
 
Lecciones 10 Esc. Sabática. El espiritismo desenmascarado docx
Lecciones 10 Esc. Sabática. El espiritismo desenmascarado docxLecciones 10 Esc. Sabática. El espiritismo desenmascarado docx
Lecciones 10 Esc. Sabática. El espiritismo desenmascarado docx
Alejandrino Halire Ccahuana
 
Guia para Docentes como usar ChatGPT Mineduc Ccesa007.pdf
Guia para Docentes como usar ChatGPT  Mineduc Ccesa007.pdfGuia para Docentes como usar ChatGPT  Mineduc Ccesa007.pdf
Guia para Docentes como usar ChatGPT Mineduc Ccesa007.pdf
Demetrio Ccesa Rayme
 
CORREOS SEGUNDO 2024 HONORIO DELGADO ESPINOZA
CORREOS SEGUNDO 2024 HONORIO DELGADO ESPINOZACORREOS SEGUNDO 2024 HONORIO DELGADO ESPINOZA
CORREOS SEGUNDO 2024 HONORIO DELGADO ESPINOZA
Sandra Mariela Ballón Aguedo
 
Hablemos de ESI para estudiantes Cuadernillo
Hablemos de ESI para estudiantes CuadernilloHablemos de ESI para estudiantes Cuadernillo
Hablemos de ESI para estudiantes Cuadernillo
Mónica Sánchez
 
efemérides del mes de junio 2024 (1).pptx
efemérides del mes de junio 2024 (1).pptxefemérides del mes de junio 2024 (1).pptx
efemérides del mes de junio 2024 (1).pptx
acgtz913
 
PANDERETAS DECORADAS CON MOTIVOS DE LA RIOJA
PANDERETAS DECORADAS CON MOTIVOS DE LA RIOJAPANDERETAS DECORADAS CON MOTIVOS DE LA RIOJA
PANDERETAS DECORADAS CON MOTIVOS DE LA RIOJA
estroba5
 
PPT_Servicio de Bandeja a Paciente Hospitalizado.pptx
PPT_Servicio de Bandeja a Paciente Hospitalizado.pptxPPT_Servicio de Bandeja a Paciente Hospitalizado.pptx
PPT_Servicio de Bandeja a Paciente Hospitalizado.pptx
gamcoaquera
 
Soluciones Examen de Selectividad. Geografía junio 2024 (Convocatoria Ordinar...
Soluciones Examen de Selectividad. Geografía junio 2024 (Convocatoria Ordinar...Soluciones Examen de Selectividad. Geografía junio 2024 (Convocatoria Ordinar...
Soluciones Examen de Selectividad. Geografía junio 2024 (Convocatoria Ordinar...
Juan Martín Martín
 
200. Efemerides junio para trabajar en periodico mural
200. Efemerides junio para trabajar en periodico mural200. Efemerides junio para trabajar en periodico mural
200. Efemerides junio para trabajar en periodico mural
shirherrer
 

Último (20)

Manual de procedimiento para gráficos HC
Manual de procedimiento para gráficos HCManual de procedimiento para gráficos HC
Manual de procedimiento para gráficos HC
 
Inteligencia Artificial para Docentes HIA Ccesa007.pdf
Inteligencia Artificial para Docentes  HIA  Ccesa007.pdfInteligencia Artificial para Docentes  HIA  Ccesa007.pdf
Inteligencia Artificial para Docentes HIA Ccesa007.pdf
 
Guia Practica de ChatGPT para Docentes Ccesa007.pdf
Guia Practica de ChatGPT para Docentes Ccesa007.pdfGuia Practica de ChatGPT para Docentes Ccesa007.pdf
Guia Practica de ChatGPT para Docentes Ccesa007.pdf
 
RETROALIMENTACIÓN PARA EL EXAMEN ÚNICO AUXILIAR DE ENFERMERIA.docx
RETROALIMENTACIÓN PARA EL EXAMEN ÚNICO AUXILIAR DE ENFERMERIA.docxRETROALIMENTACIÓN PARA EL EXAMEN ÚNICO AUXILIAR DE ENFERMERIA.docx
RETROALIMENTACIÓN PARA EL EXAMEN ÚNICO AUXILIAR DE ENFERMERIA.docx
 
La vida de Martin Miguel de Güemes para niños de primaria
La vida de Martin Miguel de Güemes para niños de primariaLa vida de Martin Miguel de Güemes para niños de primaria
La vida de Martin Miguel de Güemes para niños de primaria
 
p4s.co Ecosistema de Ecosistemas - Diagrama.pdf
p4s.co Ecosistema de Ecosistemas - Diagrama.pdfp4s.co Ecosistema de Ecosistemas - Diagrama.pdf
p4s.co Ecosistema de Ecosistemas - Diagrama.pdf
 
Examen de la EvAU 2024 en Navarra Latín.
Examen de la EvAU 2024 en Navarra Latín.Examen de la EvAU 2024 en Navarra Latín.
Examen de la EvAU 2024 en Navarra Latín.
 
Dosificación de los aprendizajes U4_Me gustan los animales_Parvulos 1_2_3.pdf
Dosificación de los aprendizajes U4_Me gustan los animales_Parvulos 1_2_3.pdfDosificación de los aprendizajes U4_Me gustan los animales_Parvulos 1_2_3.pdf
Dosificación de los aprendizajes U4_Me gustan los animales_Parvulos 1_2_3.pdf
 
Libro Integrado 8vo egb len-mat-ccnn-eess
Libro Integrado 8vo egb len-mat-ccnn-eessLibro Integrado 8vo egb len-mat-ccnn-eess
Libro Integrado 8vo egb len-mat-ccnn-eess
 
ACERTIJO DESCIFRANDO CÓDIGO DEL CANDADO DE LA TORRE EIFFEL EN PARÍS. Por JAVI...
ACERTIJO DESCIFRANDO CÓDIGO DEL CANDADO DE LA TORRE EIFFEL EN PARÍS. Por JAVI...ACERTIJO DESCIFRANDO CÓDIGO DEL CANDADO DE LA TORRE EIFFEL EN PARÍS. Por JAVI...
ACERTIJO DESCIFRANDO CÓDIGO DEL CANDADO DE LA TORRE EIFFEL EN PARÍS. Por JAVI...
 
Liturgia día del Padre del siguiente domingo.pptx
Liturgia día del Padre del siguiente domingo.pptxLiturgia día del Padre del siguiente domingo.pptx
Liturgia día del Padre del siguiente domingo.pptx
 
Lecciones 10 Esc. Sabática. El espiritismo desenmascarado docx
Lecciones 10 Esc. Sabática. El espiritismo desenmascarado docxLecciones 10 Esc. Sabática. El espiritismo desenmascarado docx
Lecciones 10 Esc. Sabática. El espiritismo desenmascarado docx
 
Guia para Docentes como usar ChatGPT Mineduc Ccesa007.pdf
Guia para Docentes como usar ChatGPT  Mineduc Ccesa007.pdfGuia para Docentes como usar ChatGPT  Mineduc Ccesa007.pdf
Guia para Docentes como usar ChatGPT Mineduc Ccesa007.pdf
 
CORREOS SEGUNDO 2024 HONORIO DELGADO ESPINOZA
CORREOS SEGUNDO 2024 HONORIO DELGADO ESPINOZACORREOS SEGUNDO 2024 HONORIO DELGADO ESPINOZA
CORREOS SEGUNDO 2024 HONORIO DELGADO ESPINOZA
 
Hablemos de ESI para estudiantes Cuadernillo
Hablemos de ESI para estudiantes CuadernilloHablemos de ESI para estudiantes Cuadernillo
Hablemos de ESI para estudiantes Cuadernillo
 
efemérides del mes de junio 2024 (1).pptx
efemérides del mes de junio 2024 (1).pptxefemérides del mes de junio 2024 (1).pptx
efemérides del mes de junio 2024 (1).pptx
 
PANDERETAS DECORADAS CON MOTIVOS DE LA RIOJA
PANDERETAS DECORADAS CON MOTIVOS DE LA RIOJAPANDERETAS DECORADAS CON MOTIVOS DE LA RIOJA
PANDERETAS DECORADAS CON MOTIVOS DE LA RIOJA
 
PPT_Servicio de Bandeja a Paciente Hospitalizado.pptx
PPT_Servicio de Bandeja a Paciente Hospitalizado.pptxPPT_Servicio de Bandeja a Paciente Hospitalizado.pptx
PPT_Servicio de Bandeja a Paciente Hospitalizado.pptx
 
Soluciones Examen de Selectividad. Geografía junio 2024 (Convocatoria Ordinar...
Soluciones Examen de Selectividad. Geografía junio 2024 (Convocatoria Ordinar...Soluciones Examen de Selectividad. Geografía junio 2024 (Convocatoria Ordinar...
Soluciones Examen de Selectividad. Geografía junio 2024 (Convocatoria Ordinar...
 
200. Efemerides junio para trabajar en periodico mural
200. Efemerides junio para trabajar en periodico mural200. Efemerides junio para trabajar en periodico mural
200. Efemerides junio para trabajar en periodico mural
 

Equilibrios acido base

  • 1. Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 6. Equilibrios ácido-base I
  • 2. Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 2 Contenidos Equilibrios ácido-base I • Ácidos y bases • Producto iónico del agua. • Disoluciones neutras, ácidas y básicas. • Concepto de pH. • Ácidos y bases fuertes y débiles: Ka y Kb. • Grado de ionización. • Ácidos polipróticos.
  • 3. Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 3 Bibliografía recomendada • Petrucci: Química General, 8ª edición. R. H. Petrucci, W. S. Harwood, F. G. Herring, (Prentice Hall, Madrid, 2003). – Secciones 17.1, 17.2, 17.3, 17.4, 17.5, 17.6, 17.9
  • 4. Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I Ácidos y bases
  • 5. Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 5 Ácidos y bases • Teoría de Arrhenius: (punto de partida, superada) – Ácido: sustancia que produce protones (H+) en agua – Base o álcali: sustancia que produce iones hidroxilo (OH-) en agua – ¿Por qué es alcalino el amoniaco, NH3? • “Porque en disolución acuosa forma NH4OH, que cede OH-.” • ¡Pero nunca se ha detectado la especie química NH4OH en agua! • Necesitamos otra teoría 2 ( ) ( ) ( ) H O g ac ac HCl H Cl      2 ( ) ( ) ( ) H O s ac ac NaOH Na OH      [Lectura: Petrucci 17.1]
  • 6. Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 6 Ácidos y bases • Teoría de Brønsted y Lowry: (aceptada hoy para ácidos y bases en disolución acuosa) – Ácido: dador de protones – Base o álcali: aceptor de protones – Reacción ácido-base: reacción de intercambio de protones [Lectura: Petrucci 17.2] 2 2 NaOH H O Na H O OH       ácido base 3 2 4 NH H O NH OH      ácido base 3 2 4 NH H O NH OH     3 2 4 NH H O NH OH      ácido base ácido base ácido base 2 3 HCl H O Cl H O      ácido base conjugados conjugados
  • 7. Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 7 Ácidos y bases • Teoría de Lewis: (aceptada hoy para ácidos y bases en general) – Ácido: aceptor de pares de electrones – Base o álcali: dador de pares de electrones – Reacción ácido-base: reacción de intercambio de pares de electrones [Lectura: Petrucci 17.9] ácido de Lewis base de Lewis aducto
  • 8. Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I Ácidos y bases en disolución
  • 9. Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 9 Equilibrio de autoionización. Producto iónico del agua 2 2 3 H O H O H O OH     14 ,298 1,0 10 w K    Agua pura: 3 [ ][ ] w H O OH K    (Aunque no escribimos el subíndice eq, nos referirnos a concentraciones de equilibrio de aquí en adelante) 14 7 3 [ ] [ ] 1,0 10 1,0 10 H O OH M          a 25ºC: 3 [ ] [ ] H O OH    w K  ácido base ácido base débil débil fuerte fuerte H H Anfótero: sustancia que puede actuar como ácido y como base 14 7 3 [ ] [ ] 9,6 10 3,1 10 H O OH M          a 60ºC: 3 [ ] [ ] H O OH    3 [ ] [ ] H O OH    3 [ ] [ ] H O OH    [Lectura: Petrucci 17.3] Dsln. ácida Dsln. neutra Dsln. básica o alcalina
  • 10. Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 10 pH, pOH y pK Def.: 4 3 [ ] 3,7 10 H O M     3 log[ ] pH H O   Las concentraciones molares de H3O+ y de OH- en disolución suelen ser mucho menores que 1 M; p.ej: 11 [ ] 2,7 10 OH M     3,43 3 [ ] 10 H O M    10,57 [ ] 10 OH M    log[ ] pOH OH   3,43 pH  10,57 pH  14,00 10 w K   log w w pK K   14,00 w pK  14 1,0 10 w K    25ºC 3 [ ][ ] w H O OH K    3 log[ ] log[ ] log w H O OH K       w pH pOH pK   25º ; C 14,00 pH pOH   [Lectura: Petrucci 17.3]
  • 11. Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 11 pH, pOH y pK 3 [ ]/ H O M  [ ]/ OH M  pH pOH 11,00 11 1,0 10  9,00 9 1,0 10  7,00 7 1,0 10  5,00 5 1,0 10  3,00 3 1,0 10  12 1,0 10  12,00 10 1,0 10  10,00 8 1,0 10  8,00 6 1,0 10  6,00 4 1,0 10  4,00 2,00 2 1,0 10  3,00 5,00 7,00 9,00 11,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 3 1,0 10  5 1,0 10  7 1,0 10  9 1,0 10  11 1,0 10  2 1,0 10  4 1,0 10  6 1,0 10  8 1,0 10  10 1,0 10  12 1,0 10  Acidez Basicidad [Lectura: Petrucci 17.3]
  • 12. Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 12 pH y pOH Una muestra de agua de lluvia tiene pH=4,35. ¿Cuánto vale [H3O+]? 3 4,35 log[ ] H O   3 log[ ] 4,35 H O   4,35 5 3 [ ] 10 4,5 10 H O M       Una muestra de un amoniaco de uso doméstico tiene pH=11,28. ¿Cuánto vale [OH-]? 14,00 14,00 11,28 2,72 pOH pH      2,72 log[ ] OH    2,72 3 [ ] 10 1,9 10 OH M      
  • 13. Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 13 Ácidos y bases fuertes Tienen el equilibrio de ionización muy desplazado a la derecha 2 3 HCl H O Cl H O      NaOH Na OH     - puede considerarse totalmente desplazado, salvo en disoluciones muy concentradas - el aporte de la autoionización del agua a la concentración de H3O+ en las disoluciones de ácidos fuertes y de OH- en las de bases fuertes es despreciable 2 3 2H O H O OH    Ácidos fuertes más frecuentes Bases fuertes más frecuentes HCl HBr HI 4 HClO 3 HNO 2 4 H SO (sólo la 1ª ionización) LiOH NaOH KOH RbOH CsOH  2 Mg OH  2 Ca OH  2 Sr OH  2 Ba OH [Lectura: Petrucci 17.4]
  • 14. Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 14 Ácidos y bases fuertes Ejemplo: Disolución HCl(ac) 0,015 M. ¿Cuánto valen las concentraciones molares de las especies presentes en la disolución y el pH? 2 3 HCl H O Cl H O      0 c  0 c  0 ( ) c  2 3 2H O H O OH    w  w  [ ] Cl  3 [ ] H O  [ ] OH   0 c 0 c w  w 0 c 0,015M  0,015M  3 [ ] [ ] w OH K H O    14 1,0 10 0,015    13 6,7 10 M    13 6,7 10 M    1 3 [ ][ ] w H O OH K    2 3 3 ~ todo el H3O+ procede de la ionización del ácido • los OH- proceden de la ionización del agua • los Cl- proceden de la ionización del ácido • [H3O+] y [OH-] deben ser consistentes con Kw log0,015 1,82 pH    4 [Lectura: Petrucci 17.4]
  • 15. Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 15 Ácidos y bases fuertes Ejemplo: Disolución saturada de Ca(OH)2(ac). ¿Cuánto valen las concentraciones molares de las especies presentes en la disolución y el pH? [Ca(OH)2: solubilidad a 25ºC 0,16 g/100 ml.] 2 2 2 ( ) ( ) ( ) ( ) 2 s ac Ca OH Ca OH Ca OH     s  2s  ( ) s  2 3 2H O H O OH    w  w  2 [ ] Ca   3 [ ] H O  [ ] OH   s w 2s w  0,022M  13 2,3 10 M    3 [ ] [ ] w H O K OH    14 1,0 10 0,044    13 2,3 10 M    0,044M  1 3 [ ][ ] w H O OH K    3 3 2 ~ todo el OH-procede de la ionización del la base disuelta • los H3O+ proceden de la ionización del agua • los Ca2+ proceden de la ionización de la base disuelta • [H3O+] y [OH-] deben ser consistentes con Kw 2 2 [ ][ ] ps Ca OH K    • la concentración de base disuelta e ionizada es su solubilidad molar 2s 4 13 log 2,3 10 12,64 pH      [Lectura: Petrucci 17.4] 1 2 0,16 ( ) 100 dsln g Ca OH ml 0,022M  2 2 1 ( ) 74,1 ( ) mol Ca OH g Ca OH 1000 1 ml l
  • 16. Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I Ácidos y bases débiles
  • 17. Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 17 Ácidos y bases débiles Es necesario considerar su equilibrio de ionización 2 3 HA H O A H O     Constante de ionización o de acidez del ácido HA [Lectura: Petrucci 17.5] 3 [ ][ ] [ ] a A H O K HA    2 B H O HB OH     Constante de ionización o de basicidad de la base B [ ][ ] [ ] b HB OH K B    2 3 HCN H O CN H O     10 6,2 10 a K    9,21 a pK  - ácidos más fuertes cuanto mayor Ka (cuanto menor pKa) 3 2 4 NH H O NH OH     5 1,8 10 b K    4,74 b pK  - bases más fuertes cuanto mayor Kb (cuanto menor pKb)
  • 18. Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 18 Ácidos débiles Fuerza del ácido
  • 19. Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 19 Bases débiles Fuerza de la base
  • 20. Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 20 Ácidos débiles Disolución HA(ac) c0 M. ¿Concentraciones molares de las especies presentes en la disolución? 2 3 HA H O A H O     x  x  x  2 3 2H O H O OH    w  w  [ ] A 3 [ ] H O [ ] OH x  x w   w  x 3 [ ][ ] w H O OH K    ~ todo el H3O+ procede de la ionización del ácido (Kw<<Ka) • los OH- proceden de la ionización del agua • los A- proceden de la ionización del ácido [Lectura: Petrucci 17.5] 3 [ ][ ] [ ] a A H O K HA    [ ] HA 0 c x   • el HA se ioniza parcialmente; ¿es Ka suficientemente pequeña para que c0-x=c0? 2 0 a x K c x   2 0 0 a a x K x K c    2 4 2 a a o a K K c K x     0 c 2 0 a x K c  1 1 2 2 0 a x c K  w K w x  0 ¿4 ? a c K  0 ¿4 ? a c K  SI NO
  • 21. Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 21 2 0 ; a x K c x   2 0 0 ; a a x K x K c    0 4 : a c K  2 4 2 a a o a K K c K x       0 x  Si 4 2 a o a K c K x   0 4 a a c K K  2 0 4 a a c K K  o a c K 2 0 a x K c  que equivale a aproximar 0 0 c x c  2 0 a x c K  La aproximación se hace para calcular Para calcular la concentración de equilibrio de HA se puede usar 0 c x  x
  • 22. Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 22 Bases débiles [Lectura: Petrucci 17.5] 2 0 b x K c x   2 0 0 b b x K x K c    2 4 2 b b o b K K c K x     2 0 b x K c  1 2 0 b x c K  w K w x  0 ¿4 ? b c K  SI NO Disolución B(ac) c0 M. ¿Concentraciones molares de las especies presentes en la disolución? 2 B H O HB OH     x  x  x  2 3 2H O H O OH    w  w  3 [ ][ ] w H O OH K    [ ][ ] [ ] b HB OH K B    [ ] HB [ ] OH 3 [ ] H O x  x w   w  x ~ todo el OH- procede de la ionización de la base (Kw<<Kb) • los H3O+ proceden de la ionización del agua • los HB+ proceden de la ionización de la base [ ] B 0 c x   • la B se ioniza parcialmente; ¿es Kb suficientemente pequeña para que c0-x=c0? 0 ¿4 ? b c K  0 c 1 2
  • 23. Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 23 Ácidos débiles Ejemplo: Disolución HF(ac) 0,15 M. ¿Cuánto valen las concentraciones molares de las especies presentes en la disolución y el pH? [HF: Ka=6,6x10-4] 2 3 HF H O F H O     x  x  x  2 3 2H O H O OH    w  w  0,0099M  12 1,0 10 M    14 3 [ ][ ] 1,0 10 w H O OH K       [Lectura: Petrucci 17.5] 4 3 [ ][ ] 6,6 10 [ ] a F H O K HF       0,15M  3 9,9 10 x    0 ¿4 ? a c K  0,60 0,00066 0,60   SI [ ] F 3 [ ] H O [ ] OH x  x w   w  x [ ] HF 0 c x   0 c 2 0 a x K c  0 a x c K  0,0099M  w K w x  14 3 1,0 10 9,9 10      12 1,0 10   3 [ ] [ ] [ ] [ ] HF F H O OH       3 log9,9 10 2,00 pH     
  • 24. Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 24 Ácidos débiles Ejemplo: Disolución HF(ac) 0,00150 M. ¿Cuánto valen las concentraciones molares de las especies presentes en la disolución y el pH? [HF: Ka=6,6x10-4] 2 3 HF H O F H O     x  x  x  2 3 2H O H O OH    w  w  0,00072M  11 1,4 10 M    14 3 [ ][ ] 1,0 10 w H O OH K       [Lectura: Petrucci 17.5] 4 3 [ ][ ] 6,6 10 [ ] a F H O K HF       0,00078M  4 7,2 10 x    0 ¿4 ? a c K  0,0060 0,00066 0,0067   NO [ ] F 3 [ ] H O [ ] OH x  x w   w  x [ ] HF 0 c x   2 0 a x K c x   w K w x  14 4 1,0 10 7,2 10      11 1,4 10   2 4 2 a a o a K K c K x     0,00072M  0,00099 o a c K      3 [ ] [ ] [ ] [ ] HF F H O OH       4 log7,2 10 3,14 pH     
  • 25. Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 25 Ácidos débiles Ejemplo: El pH de una disolución HF(ac) 0,0015 M es 3,14. ¿Cuánto vale la constante de ionización del HF? 2 3 HF H O F H O     x  x  x  2 3 2H O H O OH    w  w  14 3 [ ][ ] 1,0 10 w H O OH K       3 [ ][ ] [ ] a F H O K HF    3,14 4 3 [ ] 10 7,2 10 x H O       [ ] F 3 [ ] H O [ ] OH x  x w   w  x [ ] HF 0 c x   4 2 4 0 (7,2 10 ) 6,6 10 0,0015 0,00072 a x x K c x          
  • 26. Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 26 Bases débiles 2 B H O HB OH     x  x  x  2 3 2H O H O OH    w  w  14 3 [ ][ ] 1,0 10 w H O OH K       9 [ ][ ] 1,5 10 [ ] b HB OH K B       [ ] HB [ ] OH 3 [ ] H O x  x w   w  x [ ] B 0 c x   0 c Ejemplo: Disolución piridina(ac) 0,0015 M. ¿Concentraciones molares de las especies presentes en la disolución y pH? [Piridina: Kb=1,5x10-9] 6 1,5 10 x    0 ¿4 ? b c K  9 0,0060 1,5 10 0,0060     SI 2 0 b x K c  0 b x c K  w K w x  14 6 1,0 10 1,5 10      9 6,7 10   6 log1,5 10 5,82 pOH      6 1,5 10 M    9 6,7 10 M    0,0015M  3 [ ] [ ] [ ] [ ] B HB OH H O       6 1,5 10 M    14,00 5,82 8,18 pH   
  • 27. Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 27 Bases débiles 2 B H O HB OH     x  x  x  2 3 2H O H O OH    w  w  14 3 [ ][ ] 1,0 10 w H O OH K       [ ][ ] [ ] b HB OH K B    [ ] HB [ ] OH 3 [ ] H O x  x w   w  x [ ] B 0 c x   Ejemplo: El pH de una disolución de piridina(ac) 0,0015 M es 8,18 ¿Cuánto vale la constante de ionización de la piridina? 5,82 6 [ ] 10 1,5 10 x OH        6 2 9 6 0 (1,5 10 ) 1,5 10 0,0015 1,5 10 b x x K c x             14,00 8,18 5,82 pOH    no es necesario considerar si se desprecia frente a c0 o no
  • 28. Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 28 Grado de ionización (de un ácido o de una base débiles) [Lectura: Petrucci 17.5] Grado de ionización = 2 3 HA H O A H O     x  x  x  3 [ ][ ] [ ] a A H O K HA    [ ] A x  [ ] HA 0 c x   0 0 [ ] A x c c     Molaridad de ácido ionizado Molaridad de ácido inicial 0 c   0 (1 ) c    3 [ ] H O x  0 c   2 2 0 0 (1 ) a c K c     2 0 (1 ) a c K     100%  0 c  Ácido fuerte Ácido débil 1 0 0,5 2 0 4 2 a a o a K K c K c     
  • 29. Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 29 Grado de ionización (de un ácido o de una base débiles) 0 c  Ácido fuerte Ácido débil 1 0 0,5 Ej.: ¿Cuál es el grado de ionización del HF(ac) 0,0015 M y del HF(ac) 0,15 M de los ejemplos de más atrás? HF(ac) 0,0015 M: HF(ac) 0,15 M: 0 0 [ ] F x c c     0,00072 0,48 48% 0,0015     0,0099 0,066 6,6% 0,15    
  • 30. Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I Ácidos polipróticos
  • 31. Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 31 Ácidos polipróticos [Lectura: Petrucci 17.6] Ejemplo: H3PO4, con Ka1 >> Ka2 >> Ka3 3 4 2 2 4 3 H PO H O H PO H O     3 1 7,1 10 a K    8 2 6,2 10 a K    13 3 4,4 10 a K    x  x  x  y  y  y  z  z  z  3 4 [ ] H PO 2 4 [ ] H PO 2 4 [ ] HPO  3 4 [ ] PO  3 [ ] H O [ ] OH x y   y z   z  x y z w     w      ] [ ] ][ [ 2 4 3 3 4 HPO O H PO     ] [ ] ][ [ 4 2 3 2 4 PO H O H HPO    ] [ ] ][ [ 4 3 3 4 2 PO H O H PO H 2 2 4 2 4 3 H PO H O HPO H O      2 3 4 2 4 3 HPO H O PO H O      2 3 2H O H O OH    w  w  14 3 [ ][ ] 1,0 10 w H O OH K       0 c x   x 2 1 ( ) a a K K  y 3 2 ( ) a a K K  x 1 (& ) w a K K  2 1 0 a x K c x   2 a y K  3 a z x K y  w x w K  y 1 x 2 z w 3 4
  • 32. Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 32 Ácidos polipróticos [Lectura: Petrucci 17.6] 3 4 [ ] H PO 2 4 [ ] H PO 2 4 [ ] HPO  3 4 [ ] PO  3 [ ] H O [ ] OH x y   y z   z  x y z w     w  0 c x   x y x 2 1 0 a x K c x   2 a y K  3 a z x K y  w x w K  y 1 x 2 z w 3 4 Ejemplo: Disolución H3PO4(ac) 3.00 M. ¿Cuánto valen las concentraciones molares de las especies presentes en la disolución y el pH? 0 1 ¿4 ? a c K  3 12,00 7,1 10 12,00     SI 2 1 0 a x K c  3 0 1 3,00 7,1 10 a x c K      1 8 2 6,2 10 a y K     2 3 a y z K x  0,15 x  8 13 19 6,2 10 4,4 10 1,9 10 0,15         3 4 w K w x  14 14 1,0 10 6,7 10 0,15       2,85M  0,15M  0,15M  8 6,2 10 M    19 1,9 10 M    14 6,7 10 M    log0,15 0,82 pH   
  • 33. Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 6. Equilibrio ácido-base I 33 Ácidos polipróticos: El ácido sulfúrico H2SO4 [Lectura: Petrucci 17.6] 2 4 [ ] H SO 4 [ ] HSO 2 4 [ ] SO  3 [ ] H O [ ] OH 0 c x   x  0 c x w    w  0  0 c x  0 2 0 ( ) a x c x K c x    0 w K w c x   0,49M  0,51M  0,011M  14 2,0 10 M    log0,51 2,92 pH    1ª ionización: ácido fuerte; 2ª ionización: ácido débil 2 4 2 4 3 H SO H O HSO H O      2 2 1,1 10 a K    0 ( ) c  0 c  0 c  x  x  x  2 4 3 4 [ ][ ] [ ] SO H O HSO     2 4 2 4 3 HSO H O SO H O      2 3 2H O H O OH    w  w  14 3 [ ][ ] 1,0 10 w H O OH K       0 2 0 a c x K c 0,011 x  Ejemplo: Disolución H2SO4(ac) 0,50 M. ¿Concentraciones molares de las especies presentes en la disolución y pH? [Ka2=1,1x10-2] 14 14 1,0 10 2,0 10 0,51       2 0,011 a x K 