Equilibrio Ácido Base II

Sales en agua.
Introducción a las curvas
de titulación
Química General e Inorgánica
13 de abril de 2016
Prof. Dra. Sandra Ferreira
Tipos de sales
1.- Sales de ácido fuerte y base fuerte solubles.
2.- Sales de base fuerte y ácido débil solubles.
3.- Sales de bases débiles y ácidos fuertes solubles.
4.- Sales de bases débiles y ácidos débiles solubles.
Hidrólisis de sales:
Describe la reacción entre el anión o el catión
de una sal o ambos con el agua
1.- Sales de ácido fuerte y base fuerte solubles.
2.- Sales de base fuerte y ácido débil solubles.
3.- Sales de bases débiles y ácidos fuertes solubles.
4.- Sales de bases débiles y ácidos débiles solubles.
Sales de ácido fuerte y base fuerte
NaCl (s) H2O (l)
H2O (l) + H2O (l)
Na+ (ac) + Cl (ac)
OH (ac) + H3O+ (ac)
Las soluciones de este tipo de sales son
neutras, pH = 7,00 o sea el pH del agua
Hidrólisis de sales
1.- Sales de ácido fuerte y base fuerte solubles.
2.- Sales de base fuerte y ácido débil solubles.
3.- Sales de bases débiles y ácidos fuertes solubles.
4.- Sales de bases débiles y ácidos débiles solubles.
Sales de base fuerte y ácido débil
solubles
NaCN (s)
H2O (l) + H2O (l)
CN (ac) + H2O (l)
Na+ (ac) + CN (ac)
OH (ac) + H3O+ (ac)
HCN (ac) + OH (ac)
CN (ac) + H2O (l)
HCN (ac) + OH (ac)
[HCN] [OH]
Kb =
[CN  ]
KW
Kb =
Kb =
[HCN] [OH] [H3O+]
[CN  ] [H3O+]
KW
[HCN]
[CN  ] [H3O+]
1 / Ka
Sales de base fuerte y ácido débil
solubles
KW
Kb =
Ka
=
[CH3COOH] [OH]
[CH3COO  ]
•La reacción produce alcalinidad de hidrólisis.
•La solución resultante es básica.
Hidrólisis de sales
1.- Sales de ácido fuerte y base fuerte solubles.
2.- Sales de base fuerte y ácido débil solubles.
3.- Sales de bases débiles y ácidos fuertes solubles.
4.- Sales de bases débiles y ácidos débiles solubles.
Sales de ácido fuerte y base débil
solubles
NH4Cl (s)
H2O (l) + H2O (l)
NH4+ (ac) + H2O (l)
Cl (ac) + NH4+ (ac)
H3O+ (ac) + OH (ac)
NH3 (ac) + H3O+ (ac)
NH4+ (ac) + H2O (l)
Ka =
NH3 (ac) + H3O+ (ac)
[NH3] [H3O+]
[NH4+]
KW
Ka =
Ka =
[NH3]
[H3O+] [OH]
[NH4+] [OH]
KW
[NH3]
[NH4+] [OH]
1 / Kb
Sales de ácido fuerte y base débil
solubles
KW
Ka =
Kb
=
[NH3] [H3O+]
[NH4+]
•La reacción produce acidez de hidrólisis.
•La solución resultante es ácida.
Hidrólisis de sales
1.- Sales de ácido fuerte y base fuerte solubles.
2.- Sales de base fuerte y ácido débil solubles.
3.- Sales de bases débiles y ácidos fuertes solubles.
4.- Sales de bases débiles y ácidos débiles solubles.
Sales de bases débiles y ácidos
débiles solubles.
Se presentan tres casos, dependiendo de los valores de
las constantes de ionización del ácido y la base débil.
1-
Kb = Ka
pH es 7,00
2.-
Kb > Ka pH es ligeramente mayor a 7,00
3-
Kb < Ka pH es ligeramente menor a 7,00
a) Kb = Ka
CH3COO NH4
NH4+ (ac) + CH3COO  (ac)
Ka del acido acetico = 1,8 x 10-5 Kb del amoniaco=1,8 x 10-5
NH4+ (ac) + H2O (l)
Ka =K w /Kb
NH3 (ac) + H3O+ (ac)
= 5,6 x 10-10
CH3COO  (ac) + H2O (l)
CH3COOH (ac) + OH (ac)
Kb =K w /Ka = 5,6 x 10-10
No prevalece una hidrólisis sobre la otra. La solución será
neutra (pH = 7,00).
b) Kb > Ka
NH4+ (ac)+ CN  (ac)
NH4CN
Ka del acido cianhídrico = 4 x 10-10
NH4+ (ac) + H2O (l)
Ka =K w /Kb
=
Kb del amoniaco=1,8 x 10-5
NH3 (ac) + H3O+ (ac)
5,6 x 10-10
CN  (ac) + H2O (l)
HCN (ac) + OH (ac)
Kb = K w /Ka = 2,5 x 10-5
Esta reacción provocará exceso de OH. La solución será
básica (pH > 7,00).
c) Kb < Ka
NH4F
NH4+ (ac) + F  (ac)
Ka del acido fluorhidrico = 7,2 x 104
Kb
NH4+ (ac) + H2O (l)
del amoniaco=
1,8 x 10-5
NH3 (ac) + H3O+ (ac)
Ka =K w /Kb = 5,6 x 10-10
Esta reacción provocará exceso de H3O+
La solución será ácida (pH< 7,00).
F  (ac) + H2O (l)
Kb =K w / Ka = 1,4 10-11
HF (ac) + OH (ac)
Introducción al análisis volumétrico
•Es un método cuantitativo basado en la medida de
volúmenes.
•La medida del volumen de una solución de
concentración conocida (SOLUCIÓN VALORANTE),
es la base para el cálculo de la concentración de la
solución a titular.
•Es necesario conocer el tipo de reacción que se lleva
a cabo entre las dos sustancias
Clasificación de las volumetrías
según el tipo de reacción
• Volumetrías de neutralización
• Volumetrías de óxido-reducción
• Volumetrías de precipitación
• Volumetrías de complejos
Punto final y punto de equivalencia
• Punto de equivalencia
Es el punto en el cual el número de equivalentes
de la solución valorante es igual al número de
equivalentes de la solución a titular.
• Punto Final
Es el punto en el cual el indicador sufre un
cambio perceptible (cambio de color).
Lo ideal es que el punto final coincida con el
punto de equivalencia
Punto de equivalencia
Nº de equivalentes ácido = Nº de equivalentes base
V(L) Nacido = V(L) Nbase
Nº de mEq ácido = Nº de mEq base
V(mL) Nacido = V(mL) Nbase
Titulación
Curva de titulación para
un ácido fuerte con una
base fuerte
pH inicial: depende de la concentración inicial
del ácido.
pH= - log [H+]
pH antes de la neutralización:
depende de la concentración de ácido que no fue
neutralizado por la base.
pH en el punto de equivalencia:
Se forma una sal de acido fuerte con base fuerte
la solución resultante tiene pH= 7.00
pH después del punto de equivalencia:
depende de la concentración de la base en exceso
en la solución.
Curva de titulación para
un ácido débil con una
base fuerte
pH inicial: depende de la concentración inicial
del ácido débil y de su Ka
[H3O+ [A-
Ka =
[AH
x = [H3O+
pH= -log [H3O+
pH antes de la neutralización:
Se forma un buffer entre el acido débil remanente
y la sal formada.
Buffer
pH en el punto de equivalencia:
Se forma una sal que proviene de un acido débil
con base fuerte; la sal formada presenta
alcalinidad de hidrólisis, la solución resultante
tiene pH > 7.00
pH en el punto de equivalencia:
depende de la concentración de la sal formada
y de su Kb= Kw/ Ka = 1x 10-14 / 1,8 x 10-5
[OH- [HAc
Kb =
x = [OH-
[Ac-
[x [x
= 5,6 x 10-10
=
[Ci- x
pOH= -log [OH-
Buffer
Curva de titulación para
una base débil con una
ácido fuerte
Buffer
pH inicial: depende de la concentración inicial
de la base débil y de su Kb
[OH- [B
Kb =
[x [x
=
[BOH
[Ci- x
x = [OH-
pOH= -log [OH-
pH = 14,00 - pOH
pH antes de la neutralización:
Se forma un buffer entre la base débil remanente
y la sal de la base débil y el acido fuerte
pH en el punto de equivalencia:
Se forma una sal que proviene de una base débil
con un acido fuerte; la sal formada presenta
acidez de hidrólisis, la solución resultante tiene
pH < 7.00
pH en el punto de equivalencia:
depende de la concentración de la sal formada
y de su Ka= Kw/ Kb = 1x 10-14 / 1,8 x 10-5
[H3O+ [NH3
Ka =
[NH4+
x = [H3O+ 
pH= acido
[x [x
= 5,6 x 10-10
=
[Csal- x
Buffer
BIBLIOGRAFÍA
• Chang R. Química. 6ta edición. Ed Mc. Graw Hill.
1999.
• Umland J.B.; Bellama J.M. Química General 3ra
edición. Ed. International Thomson. 2000.
• Atkins P.W, Jones L. Química . 3ra edición. Ed
Omega. 1999.
• Maham B,; Myers R. Química Universitaria. 4ta
edición. Ed Addison Wesley. 1990.
• Whitten K.W.; Davis R.E.; Peck M.L. Química
General . 5ta edición. Ed. Mc. Graw Hill. 1998.
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