EQILIBRIOS ACIDO-BASE

EQILIBRIOS ACIDO-BASE
Acidos y bases
Ácidos y Bases:
teoría de Bronsted-Lowry
Ácido: especie química que tiende a
ceder protones
Base: especie química que tiende a
aceptar protones
AH
B +
A- + H+
H+
BH+
Sistemas ácido-base
Ácido
Ác.
Ác.
Ác.
Ác.
Clorhídrico
Fórmico
Acético
Carbónico:
Disociación
Disociación
Ác. Fosfórico:
Disociación
Disociación
Disociación
Amoníaco
Metilamina
HCl
H-COOH
CH3-COOH
Base
conjugada
ClH-COOCH3-COO-
1
2
H2CO3
HCO3-
HCO3-
1
2
3
H3PO4
H2PO4HPO42NH4+
CH3NH3+
H2PO4HPO42PO43NH3
CH3NH2
CO32-
Ácidos y Bases (teoría de Lewis)
Bases: grupos moleculares con pares
electrónicos libres (nucleófilos)
Ácidos: grupos moleculares con afinidad
hacia pares electrónicos libres
(electrófilos)
•Los ácidos y bases fuertes (HCl y NaOH)
•se ionizan casi completamente en agua:
•Sin embargo los ácidos y bases débiles
•no se disocian completamente :
CH3COOH
Acido acético
NH4+
Ión amonio
H+ + CH3COOAcetato
H+ + NH3
Amoníaco
Fuerza de los ácidos y de las bases: Ka y Kb
Autodisociación del agua
pH de algunas sustancias corrientes
Relación entre Ka y Kb
Cálculo del pH: ácidos fuertes
Acidos fuertes
H
HA
A
A-
H+
OH-
H+
H 2O
Equilibrio: Kw=[H+] [OH–]
Balance de masa: Ca=[A–]
Balance de cargas: [H+]=[A–]+[OH–]
Simplificaciones:
Acido suficientemente concentrado
Ca >> Kw/[H+] -> [H+] = Ca
Acido muy diluido
Ca >> Kw/[H+] -> [H+]2 = Kw -> pH = 7
Diagrama log Ca-pH
Acidos débiles monoprótidos
Bases débiles
Simplificaciones
Base muy débil o muy diluida: pH=7
Basicidad del agua despreciable:
* Kb muy grande: [OH-]=Cb -> base fuerte
* Kb muy pequeña: [OH-]2=CbKb
* Kb intermedia: ecuación de 2º grado
Gráfico de Flood
Diagrama log C-pH
Mezclas de ácido débil y base
conjugada
HAcO
AcO
- -




H  K C H OH 
a
Na+
AcO
NaAcO

H+
Ca  H  OH
b


H 

Ca
 Ka
Cb
Acidos débiles poliprótidos
A 2HA H 2A
K2
H+
K1
H+
Acidos débiles poliprótidos:
diagrama logarítmico
Sustancias anfóteras
HA-
OH-
H  

H2A
A2-

K w  Ka 2 HA 
HA 
1
Ka1



H  

Ka1.Ka2
H+
Disoluciones reguladoras.I
HA
A-
H+
A-
NaA
N a+





H   Ka C  H  OH H   K
b
Ca  H  OH

Ca
a
Cb
pH  pKa  log
Cb
Ca
Disoluciones reguladoras.II
Cb  Cn
pH  pKa  log
Ca  Cn
Cb  Cm
pH  pKa  log
Ca  Cm