acido- base fuerza relativa 4 electivo
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Fuerza de ácidos y basesFuerza de ácidos y bases
Ácidos ybases
Fuerza
(grado con queforman iones)
Fuertes: disociación oionización
total
Débiles: disociación oionización parcial
según
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z Los pares ácidobase con!ugados" tienen las siguientes caracter#sticas:
$% &i un ácido es fuerte" su base con!ugada es muy débil% 's#" labase con!ugada del l" el l" es una base débil%
$% *l +,-" es el ácido más fuerte que puede e.istir en disoluciónacuosa% Los ácidos más fuertes que el +,- reaccionan con elagua para producir +,- y sus bases congu!adascorrespondientes% *!emplo: el l" que es un ácido más fuertereacciona completamente con el agua para formar +,- y l%
l - /, +,- l
Los ácidos más débiles que el +,- reaccionan con el agua en unaproporción menor para formar H3O+ y sus bases con!ugadas%
+% *l ión , es la base más fuerte que puede e.istir en disoluciónacuosa% Las bases más fuertes que el ," reaccionan con aguapara producir , y sus ácidos con!ugados% 0or e!emplo" el iónó.ido (,/) es una base más fuerte que el ," por lo quereacciona con el agua como sigue:
−−
→+ OH O H O 22
2
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z Los 7 ácidos fuertes más comunes: HCl, HBr, HI, HNO3, HClO3 yHClO4 y H2SO4.
z n un! soluci"n !cuos! de un ácido fuerte, el ácido esnorm!lmente l! #nic! fuente si$ni%c!ti&! de H'.
Fuerza de los ÁcidosFuerza de los Ácidos
*structuramolecular yfuerza de los
ácidos
(1)
Fuerzadel enlace
0olaridad delenlace
Cu!nto más fuerte se! el enl!ce, será másdif(cil )ue l! mol*cul! H+ se rom! y orlo t!nto, el ácido será más d*-il.
Si el enl!ce es muy ol!r, l! mol*cul! H+,tenderá ! romerse !r! form!r iones H' y+. /or lo t!nto, un! $r!n ol!rid!d esc!r!cter(stic! de un ácido fuerte.
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Ácidos halogenhídricos. (HF, HCl, HBry HI)
z La fuerza del enlace es el factor predominante en la determinación de
la fuerza de ácidos binarios%
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Oxiácidos
z Los oxiácidos contienen hidrógeno, oxígeno y otro elemento que ocupa la
posición central.
z i ! es un elemento, muy electronegati"o, o está en un estado de oxidación alto,atraerá a los electrones, haciendo que el enlace !#O sea más co"alente y el
enlace O#H sea más polar. $omo consecuencia, aumenta la tendencia a donar elhidrógeno como ión H+.
%&emplos de oxiácidos
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Fuerza de los oxiácidos
2 Oxiácidos ue !ienen di"eren!es á!o#os cen!rales ue $er!enecen al #is#ogru$o de la !abla $eri%dica y ue !ienen el #is#o nero de oxidaci%n'
!ument! l! fuer0! ! medid! )ue se increment! l! electrone$!ti&id!ddel átomo centr!l.
Cl y Br tienen el mismo n#mero de o1id!ci"n ', ero el Cl es máselectrone$!ti&o )ue el Br. /or lo )ue l! fuer0! rel!ti&! de estos ácidos es:HClO3 5 HBrO3.
n resumen:
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2 Oxiácidos ue !ienen el #is#o á!o#o cen!ral $ero di"eren!e nero de gru$osunidos a l'
!ument! l! fuer0! ! medid! )ue !ument! el n#mero de o1id!ci"n delátomo centr!l.
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6ercicio de ráctic!.
es$ues!a' H3PO3
*us!i+caci%n' Ambos ácidos tienen el mismo átomo central, el P, solo queunido a diferente número de átomos de oxígeno. En este caso, el ácidoen el que el átomo central (P tiene menor número de oxidaci!n, es elácido más d"bil.
4
82
55
3
31
−−
++
++
O P H 3
6
2
3
3
3
3
1
−−
++
++
O P H
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Hidruros binarios
z *n cualquier periodo" los 3idruros más básicos están a lai#quierda" y los más ácidos a la derec$a. *sta tendencia estárelacionada con el aumento de electronegati4idad conformese a4aza de izquierda a derec3a%
e%.& 'aH reacciona con agua ara roducir OH)
z *n un grupo" 3ay una tendencia al aumento de acidez con eln5mero atómico% *sta tendencia está relacionada con ladisminución de la fuerza de enlace conforme el átomocentral se 3ace más grade%
*!% para el grupo 6'" la acidez 4ar#a de las siguientemanera: /, 7 /& 7 /&e 7 / 8e
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Ácidos carboxílicos.
z &on un grupo de ácidos orgánicos% La estructura de Le9is de estos
ácidos se puede representar as#:rupo
carbo.ilo
zLa fuerza de estos ácidos depende del grupo % por e!emplo:
z La presencia del átomo electronegati4o l en el ácido cloroacéticodesplaza los electrones 3acia el grupo ;" por lo que 3ace al enlace ,más polar% *n consecuencia el ácido tiene mayor tendencia a ionizarsey por lo que es más fuerza%
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-u es el $H-u es el $H
z *l p es una escala matemática en la que se e.presa la
concentración de iones 3idronio (+,-
) (soluciones ácidas) ylo iones 3idró.ido (solucione básicas)
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z 0ara medir p se emplea:
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z l$unos indic!dores son me6ores ! H -!6os, otros, !H moder!do y otros, ! H !lto.
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'(
)uer*a de ácidos.
%n disoluciones acuosas diluidas [H-O] ≈ constante la /uer*a de un ácido H0depende de la constante de equili1rio2
H0 + H-O 0 + H3O+ [ 0 ] · [H3O+] [ 0 ] · [H3O+]
4c 5 666666 ⇒ 4c · [H-O] 5 666666
[
H0]
· [
H-
O]
[
H0]
− +
×× = =3
2
7 8 7 87 8
7 8C a A H O
K H O K HA
constante de⇐ disociación4 acide*
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'9
)uer*a de ácidos cont..
egún el "alor de 4a ha1laremos de ácidos/uertes o d:1iles2
i 4a ; '
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Acidos polipróticos
on aquellos que pueden ceder más de un H+
. >ore&emplo el H-$O3 es diprótico. %xisten pues, tantos equili1rios como H+ disocie2 H-$O3 + H-O H$O3 + H3O+
H$O3 + H-O $O3- + H3O+ [H$O3 ] · [H3O+] [$O3- ] · [H3O+]
4a' 5 66666666 4a- 5 6666666[H-$O3] [H$O3 ]
4a' 5 B,? · '
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%&emplo2 a1iendo que las constantes de acide*del ácido /os/órico son2 4a' 5 C,? x '
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Equilibrio 2: H->OB + H-O H>OB- + H3O+ c. in.molEl2
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)uer*a de 1ases.
%n disoluciones acuosas diluidas [H-O] ≈ constante la /uer*a de una 1ase FOHdepende de la constante de equili1rio2
F + H-O FH+ + OH
[FH+] x [OH ] [FH+] x [OH ] 4c 5 666666 ⇒ 4c x [H-O] 5 666666 [F] x [H-O] [F]
+ −×
× = =2
7 8 7 87 8
7 8C b
BH OH K H O K
B ⇐ 4 1asicidad
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)uer*a de ácidos y 1ases p4
0l igual que el pH se denomina p4 a2
p4a5 log 4a G p415 log 41
$uanto mayor es el "alor de 4a o 41mayor es la /uer*a del ácido o de la 1ase.
gualmente, cuanto mayor es el "alor de p4a o p41menor es la /uer*a del ácido o de la 1ase.
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%&emplo2 Ieterminar el pH y el pOH de unadisolución
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Melación entre 4a y 41 con&ugada
%quili1rio de disociación de un ácido2 H0 + H-O 0 + H3O+ Meacción de la 1ase con&ugada con el agua2 0 + H-O H0 + OH [ 0 ] x [H3O+] [H0] x [OH ]
4a 5 666666 G 41 5 666666 [H0] [ 0 ]
[ 0 ] x [H3O+] x [H0] x [OH ] 4a x 41 5 666666666666 5 4N
[H0] x [ 0 ]
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Melación entre 4a y 41 con&ugada cont..
%n la práctica, esta relación 4a x 41 5 4Nsigni/ica que2
i un ácido es /uerte su 1ase con&ugada es
d:1il. i un ácido es d:1il su 1ase con&ugada es
/uerte.
0 la constante del ácido o 1ase con&ugada enla reacción con el agua se le suele llamarconstante de hidrólisis 4h.
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-(
%&emplo2 $alcular la 41 del 4$J si sa1emosque la 4a del H$J "ale B,9 '
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=na solución amortiguadora" bu>er o tampónz 8iene la capacidad de resistir los cambios de p cuando se agregan
peque?as cantidades de ácido o base%
z &e compone de
$) =n ácido débil o una base débil
/) su sal
*!emplos:
amoniaco" @+ (base débil) y una sal de amonio" como @Al
&i se a?ade un ácido" el @+ reacciona con los iones -
&i se a?ade una base el ión @A- de la sal reacciona con el ,
/#or!iguadores /#or!iguadores
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Ácido acético +,, (ácido débil) y la sal acetato de sodio+,,@a%
&i se a?ade una base el ácido del sistema reacciona paraneutralizar el , de la base%
&i se a?ade un ácido" el ión +,, (base con!ugada)
reacciona con los iones -
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=na solución amortiguadora" bu>er o tampónz 8iene la capacidad de resistir los cambios de p cuando se agregan
peque?as cantidades de ácido o base%
z &e compone de
$) =n ácido débil o una base débil
/) su sal
*!emplos:
amoniaco" @+ (base débil) y una sal de amonio" como @Al
&i se a?ade un ácido" el @+ reacciona con los iones -
&i se a?ade una base el ión @A- de la sal reacciona con el ,
0i!ulaciones ácido1base0i!ulaciones ácido1base