REACCIONES DE TRANSFERENCIA DE PROTONES. (Reacciones

REACCIONES DE TRANSFERENCIA
DE PROTONES.
(Reacciones Ácido – Base)
Teorías ÁCIDO - BASE
IES - POLITÉCNICO – SORIA
Departamento de Física y Química - (2º Bachillerato Ciencias)
• Disociación / ionización
• 1884 Teoría de Arrhenius (ácidos-bases)
• 1923 Teoría de Brönsted-Lowry
• 1932 Teoría de Lewis
(ver cuadro resumen- comparación de teorías)
Par ácido/base conjugada: HCl/Cl-; NH4+/NH3
Fuerza relativa de ácidos y bases
• Ka y Kb (Relación para un par ácido/base conjugada)
Autoionización del agua: Kw y pH
• Cálculo del pH: Ácido fuerte / Base fuerte
Ácido débil / Base débil (SITUACIÓN DE EQUILIBRIO)
Grado de ionización de un ácido o una base: α
Reacción de hidrólisis
• Kh // Análisis solo cualitativo (sin cálculos)
(Ver cuadro resumen: Reacciones de hidrólisis)
Disoluciones reguladoras,
amortiguadoras, tampón o buffer
• NO ENTRA EN TEMA DE ESTE CURSO
Reacciones ácido-base. Valoraciones
Neutralización. Punto final o de equivalencia
(Repaso concentración de disoluciones)
• Reacciones ácido-base: reacciones totales
• pH del punto de equivalencia neutro, ácido o básico
de acuerdo con la posible hidrólisis de la sal formada
Indicadores ácido-base: zona de viraje. Relación con la posible hidrólisis de la sal formada
La lluvia ácida y sus consecuencias. Gases principales que contribuyen a lluvia ácida: NO y SO2
TEORÍA
Concepto
de ácido
Concepto de
base
Reacción ac-base
Observaciones
limitaciones
Ácidos
típicos
Bases
típicas
Ejemplos
Arrhenius
(Sueco)
(1859-1927)
Nobel de
Química del
año 1903.
Libera H+
(en agua)
Libera OH(en agua)
H+ + OH- → H2O
* Solo para disoluciones acuosas.
* No explica bases como NH3 y CO32Los H+ no tienen existencia real en
disoluciones acuosas.
HCl
NaOH
H+ + OH- → H2O
Brönsted
(Danés)
(1879-1947)
Cede H+
Coge H+
Transferencia de
protones:
HA + B → HB+ + A* Concepto
ácido/base
conjugados
* Reacciones de transferencia de
protones.
* Amplia el concepto de base a
sustancias que no contienen OH- en su
estructura, y sin embargo neutralizan a
los ácidos tales como: NH3 y CO32* No explica propiedades ácidas de
especies sin hidrógeno, por ejemplo del
BF3
HCl
NaOH
NH3
H+ + OH- → H2O
HCl + NH3 → NH4Cl
Coge par
de
electrones.
(En un
átomó, al
menos,
debe de
existir un
“hueco”
para un par
de e-)
Cede par de
electrones.
(En un
átomo, debe
de existir, al
menos, un
par de e- NO
compartido)
* Formación de un
enlace covalente
coordinado:
A + :B → A :B
* Para esta teoría el H+ es ácido, por
poder captar un par de e-.
Y el OH- es una base por poder ceder un
par de e-.
* Amplia el concepto de ácido, a
especies que no contienen H en su
estructura y que sin embargo
neutralizan a las bases, tales como; SO2,
Ag+, BF3, AlCl3.
* Las bases de B-L lo son también de
Lewis, pero los ácidos de Lewis, no
tienen por qué ser necesariamente ácidos
de B-L
HCl
Ag+
BF3,
AlCl3
NaOH
NH3
H+ + OH- → H2O
HCl + NH3 → NH4Cl
BF3 + NH3 → BF3 NH3
Lowry
(Inglés)
(1874-1936)
Lewis
(Norteamer.)
(1875-1946)
HIDRÓLISIS (Etimología: rotura del agua)
Provienen de …
Iones
Sales
Base
Ácido
Ác. conj
Base
conj.
Comportamiento de las formas conj. En agua
pH
NaCl
Fuerte
NaOH
Fuerte
HCl
Débil
Na+
Débil
Cl-
Na+ + H2O → nada
Cl- + H2O → nada
neutro
NaAc
Fuerte
NaOH
Débil
HAc
Débil
Na+
Fuerte
Ac-
Na+ + H2O → nada
Ac- + H2O HAc + OH-
básico
NH4Cl
Débil
NH3
Fuerte
HCl
Fuerte
NH4+
Débil
Cl-
NH4+ + H2O NH3 + H3O+
Cl- + H2O → nada
ácido
NH4Ac
Débil
NH3
Débil
HAc
Fuerte
NH4+
Fuerte
Ac-
NH4+ + H2O NH3 + H3O+
Ac- + H2O HAc + OH-
Ácido o básico
(depende)
Si un ácido es fuerte su base conjugada será débil.
El HCl es un ácido fuerte ……. Su base conjugada, Cl- será débil (en agua no cogerá un protón)
Si un ácido es débil su base conjugada será fuerte.
El HAc es un ácido débil ……. Su base conjugada Ac- será “fuerte” (en agua cogerá un protón)
Análogo para las bases:
Si una base es fuerte su ácido conjugado será débil.
El NaOH es una base fuerte ……. Su ácido conjugado, Na+ será débil (en agua no se comportará como ácido)
Si una base es débil su ácido conjugado será fuerte.
El NH3 es una base débil ……. Su ácido conjugado NH4+ será “fuerte” (en agua cederá un protón)
En realidad el ácido conjugado de un hidróxido es el H2O:
OH- + H2O H2O
+
OHBase
ác. conjugado