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Tema 3

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TEMA 3

DISOCIACION ELECTROLITICA
INTRODUCCION

 El agua, el disolvente universal barato, fácil


de utilizar y no es tóxico.
 Qué son las soluciones?
 Soluciones sólidas, líquidas y gaseosas.
INTRODUCCION

 Las reacciones químicas y físicas y el equilibrio


químico.
 La Ley de Acción de Masas y el equilibrio de una
reacción:
aA + bB + …. cC + dD + …..
v1  k1 A B v 2  k 2 C  D
a b c d

k1 A B  k 2 C  D


a b c d

k1 C c Dd
  K eq
k 2 A B
a b
ELECTROLITOS Y NO ELECTROLITOS

 Qué son electrolitos y no electrolitos?


 En que se basa la fuerza de los electrolitos?
CONSTANTE Y GRADO DE
DISOCIACIÓN

 El grado de disociación se define como la


fracción de mol en que está disociado un
electrolito:
α = [(C0–C)/C0]
 La constante de disociación corresponde a la
constante de equilibrio dada por la Ley de Acción
de Masas:

K eq 
C  D
c d

A B
a b
CONSTANTE DE IONIZACION PARA
ELECTROLITOS DÉBILES

 La constante de disociación para electrolitos


débiles (como el ácido acético)
CH COO H   K
3
 

CH 3COOH  i

 En función de la concentración y el grado de


disociación será:
 2 C0
 Ki
1

 Lo que se conoce como la Ley de Ostwald


CONSTANTE DE IONIZACION PARA
ELECTROLITOS FUERTES

 En este caso, se presentan algunas anomalías que


hacen que la Ley de Acción de Masas no sea
aplicable en su forma ordinaria, a menos que se
trate de soluciones muy diluidas.
 Los iones disociados se rodean por otros iones de
carga opuesta, por lo que fuerzas electrostáticas
inmovilizan a los iones activos.
 Se hace necesario usar la concentración efectiva o
actividad iónica A en vez de las concentraciones
molares iónicas.
CONSTANTE DE IONIZACION PARA
ELECTROLITOS FUERTES

 La Ley de Acción de Masas se expresa


entonces como:
ACc ADd
a b
K
AA AB
f Cc  CCc  f Dd  CDd
K
f A  C A  f B  CB
a a b b

f Cc  f Dd
 K eq  K
f A  fB
a b
CONSTANTE DE IONIZACION PARA
ELECTROLITOS FUERTES

 La fuerza iónica está dada por:


I  1  Ci Z i2
2

 Donde Ci = Concentración iónica


Zi = Carga eléctrica
 El coeficiente de actividad será:
 log f  0,5Z i2 I
FUERZAS DE ACIDOS Y BASES

 Los ácidos y bases fuertes son aquellos que


se disocian en su totalidad, es decir que se
toman como electrolitos fuertes.
 Los ácidos y bases débiles, se toman como
electrolitos débiles, no se disocian en su
totalidad.
FUERZAS DE ACIDOS Y BASES
EFECTO DEL ION COMUN

 Consideremos un electrolito débil poco disociado AB y


un electrolito fuertemente disociado BC cuyas
reacciones son:
AB A– + B+ BC B+ + C–
 De acuerdo a la ley de masas, la constante de
equilibrio para el electrolito débil es:
A  B   K y por tan to A   AB  K
 

AB  B 

 El aumento de B+ que proviene de BC, disminuye la


concentración de A– y por tanto la disociación de AB.
EFECTO SALINO

 El efecto salino debido a los iones no comunes tiene


un carácter contrario, la presencia de iones extraños
aumenta la disociación de un electrolito débil.
AB A– + B+
(A–) = [A–] = [ABtotal]*α1
(B+) = [B+] = [ABtotal]*α1

 A  B  A  B  AB   
    2 2
K   total 1
1
 AB  AB AB
EFECTO SALINO

 Y para el mismo electrolito en presencia de


electrolitos fuertes, llamando α2 a su nuevo grado de
disociación y fA y fB a los factores de actividad de
cada uno de ellos:
(A–) = [A–] *fA = [ABtotal]*α2*fA
(B+) = [B+]*fB = [ABtotal]*α2*fB
 Y la constante de equilibrio será:

K
A  B   A  f  B  f  AB  
  
A

B total
2 2
2  f A  fB
2
 AB  AB AB
EFECTO SALINO

 Igualando las expresiones (1) y (2):


α12 = α22*fA*fB
 y como: fA*fB<1
 entonces α1 < α2
es decir que la presencia de sales extrañas
produce un aumento de la disociación.
DISOCIACION DE IONES COMPLEJOS

 Los iones complejos son electrolitos débiles,


y es aplicable a su disociación la Ley de
Acción de Masas y la constante
correspondiente recibe el nombre de
constante de disociación, de descomposición
o de inestabilidad del complejo.
 Esta constante nos da una idea del grado de
perfección o de estabilidad del ión complejo,
que será tanto mayor cuanto menor es la
constante.
DISOCIACION DE IONES COMPLEJOS

 Los complejos en disolución acuosa, sufren dos


tipos de disociación:
1.- El complejo se comporta como electrolito fuerte y se
disocia completamente en dos especies iónicas:
K4[Fe(CN)6] [Fe(CN)6]– + 4K+
2.- El ion complejo originado en la primera disociación
es un electrolito débil y puede disociarse según su
estabilidad, en sus iones constitutivos:
[Fe(CN)6]– Fe2+ + 6CN–
DISOCIACION DE IONES COMPLEJOS

 En los complejos muy estables o perfectos, esta


última disociación es prácticamente nula.
 El ion complejo constituye una entidad iónica con
características, propiedades y reacciones definidas y
en el que ya no es posible reconocer los iones que
los forman por sus reacciones normales.
 La estabilidad de los complejos depende del pH del
medio y de la naturaleza del átomo central y de los
ligandos.
 Los complejos son más estables en medios neutros
o débilmente alcalinos.
LOS COMPLEJOS EN EL
ANALISIS QUIMICO

 La formación de complejos para el análisis ha sido


utilizada desde hace por lo menos un siglo.
 Su crecimiento en las valoraciones analíticas es
relativamente reciente y se basa en una clase
especial de compuestos de coordinación llamados
quelatos.
 Un agente quelante con dos grupos dadores de
electrones se llaman bidentados, con tres grupos
tridentados y con cuatro grupos se llaman
tetradentados.
LOS COMPLEJOS EN EL
ANALISIS QUIMICO

 La mayor parte de las valoraciones


complexométricas están basadas en los
reactivos llamados quelantes.
 Sus reacciones se forman en una sola etapa.
 Los agentes complejantes monodentados lo
hacen en más de una etapa, es decir que
reaccionan en forma gradual originando una
serie de complejos intermedios.
LOS COMPLEJOS EN EL
ANALISIS QUIMICO

 Los complejos que son formados por ácidos


orgánicos débiles, tienen una estructura que
los acerca más a las sustancias orgánicas
cíclicas.
 Pueden ser fuertemente coloreados.
 En muchos casos son insolubles en agua, lo
que se puede aprovechar en un proceso que
se llama de enmascaramiento.
CONSTANTES DE EQUILIBRIO

 La fuerza iónica está dada por:


I  1  Ci Z i2
2

 Donde Ci = Concentración iónica


Zi = Carga eléctrica
 El coeficiente de actividad será:
 log f  0,5Z i2 I

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