Classroom Unidad 1 - Fenómenos Químicos

Unidad 1: Fenómenos
químicos
ÁCIDO- Base
Teorías ácido base
1.- Teoría de Lewis:
Ácido: Es una molécula o ión capaz de recibir uno
o varios pares de electrones
Base: Es una molécula o ión capaz de donar uno
o varios pares de electrones
°soluciones no acuosas, y no necesita de la
formación de un par conjugado. **Se incluyen
sustancias que no tienen Hidrogeno.
2.- Teoría de Arrhenius
Un ácido es una sustancia que en solución acuosa se

disocia, produciendo hidrógenos (H+) e iones negativos
( aniones)
HCl(ac) → Cl-(ac) + H+(ac)

Una base es una sustancia que en solución acuosa se
disocia, produciendo iones hidroxilo (OH-) e iones positivos (
cationes)
NaOH(ac) → Na(ac) + OH-(ac)

La reacción de neutralización entre ambas especies produce
una sal y agua.
Reacción de neutralización:
El ión H+ es el causante de las propiedades ácidas y el ión OH- lo es de las
propiedades básicas, cuando estas especies reacción, se genera la reacción de
neutralización. Es decir, se eliminan los iones a través de la formación de agua.
H+ + OH- H2O
La reacción global entre un ácido y una base es:
Ácido + base → sal + agua
Las sustancias que en
disolución acuosa conducen la
corriente eléctrica, se llaman
electrolitos
Ejercitación
HF + KOH →
H2SO4 + 2 NaOH →
3.- Teoría Bronsted-Lowry
Un ácido es una sustancia que en solución es
capaz de donar H+
HCl(ac) → Cl-(ac) + H+(ac)

Una base es una sustancia que en solución es
capaz de captar H+
NH3 + H+→ NH4+

En esta teoría se incorpora el concepto de par conjugado ácido base, en donde
hay una competencia por los protones que se da de las siguiente forma:
Sustancias anfóteras
Medida de acidez y alcalinidad
Es posible medir la acidez o basicidad de una entidad
El término es el pH y es una escala propuesta por el investigador Sörensen
El rango de medición está entre 0 y 14.
Ácidos Fuertes
Bases Fuertes
¿Qué es un ácido fuerte?
Un ácido fuerte es un ácido que se disocia completamente en una

disolución.
Podemos representar un ácido fuerte mediante la siguiente ecuación:
Es importante señalar que esta reacción es irreversible.

¿Qué es un ácido débil?
Por otro lado, los ácidos débiles se comportan de forma un poco diferente.
Un ácido débil es un ácido que solo se disocia parcialmente en una disolución. Los
ácidos débiles se encuentran en un estado de equilibrio, en el que la mayoría de las
moléculas presentes son moléculas de ácido y solo una pequeña fracción dona sus
protones y se disocia en iones.
Cuanto más fuerte es un ácido, más se desplaza el equilibrio hacia la derecha y mayor es
la concentración de iones de hidrógeno en la solución:
Las bases también pueden ser fuertes y débiles. Como sabrás, una base es un aceptor de
protones.
Una base fuerte es una base que se disocia completamente en una disolución acuosa.
Un ejemplo de una base fuerte es el hidróxido de sodio, NaOH.
La ecuación general para la disociación de una base fuerte se muestra a continuación:
¿Qué es una base débil?
Una base débil es una base que se disocia parcialmente en una solución acuosa. Las bases
débiles tambien forman un equilibrio en el que la reacción inversa se ve fuertemente
favorecida, y solo una pequeña proporción de las moléculas se disocian.
A diferencia del hidróxido de sodio, el amoníaco es una base débil:
La ecuación general para la disociación de una base débil se muestra a
continuación:
¿Qué es el Ka?
Es una constante de equilibrio modificada para la disociación de ácidos débiles. La ecuación
general de la constante de equilibrio para una reacción se muestra a continuación:
Los corchetes ( [ ] ) representan la concentración, y la letra minúscula representa el número de
moles de cada especie en la ecuación química (también conocida con el coeficiente
estequiométrico).
Por ejemplo, la reacción del HI que se encuentra en equilibrio, tiene la constante de
equilibrio:
Veamos esto desde el punto de vista de un ácido débil. Se disocia en una
disolución acuosa, con la ecuación:
El reactivo es el ácido y los productos son los iones de hidrógeno y los iones negativos.
Esto nos da la siguiente constante de equilibrio, conocida como
K a:
Debes tener en cuenta cómo se relacionan el pH, el Ka, el pKa y la fuerza del ácido.
● Cuanto mayor sea la Ka,menor será el pKa y, por lo tanto, el pH (acuérdate

que los protones están en el numerador, por lo tanto hay una relación
directamente proporcional con Ka).
● A medida que aumenta la Ka, la fuerza del ácido aumenta (la fuerza es la
cantidad que se disocia, por lo que cuanto más fuerte, más protones).
Cuanto más fuerte sea un ácido, mayor es la ionización, menor es el pKa y menor es el pH
que producirá el compuesto en solución.
El ácido etanoico, CH3COOH, tiene Ka = 1,74 x 10-5 . Calcula el pH de este ácido débil en una disolución
acuosa de 0,1 M.
2.88
Una disolución acuosa de 0,15 M de NH3 tiene un Kb = 1,77 x 10-5. ¿Cuál es su pH a 25ºC?
11.21
El pH dentro de las células humanas (6.8) y el de la sangre (7.4) son muy cercanos al neutro. Los
valores de pH extremos, por arriba o por debajo de 7.0, generalmente se consideran
desfavorables para la vida.
Sin embargo, el ambiente dentro de tu estómago es muy ácido, con un pH de entre 1 y 2. ¿Cómo
resuelve este problema el estómago? La respuesta: ¡células desechables! Las células
estomacales, especialmente aquellas que entran en contacto directo con el ácido estomacal y el
alimento, mueren y son constantemente reemplazadas por nuevas. De hecho, el recubrimiento del
estómago humano es sustituído por completo cada siete a diez días.
La mayoría de los organismos, incluidos los seres humanos, necesitan
mantener el pH dentro de un rango muy reducido para poder sobrevivir. Por
ejemplo, la sangre humana necesita mantener su pH justo alrededor de 7.4 y
evitar variaciones significativas hacia arriba o hacia abajo, aun cuando
sustancias ácidas o alcalinas entren o salgan del torrente sanguíneo.
Soluciones amortiguadoras
Son capaces de resistir cambios en el pH, son indispensables para mantener estable la concentración
de iones hidrógeno H+ en los sistemas biológicos. Cuando hay demasiados iones H+, una solución
amortiguadora absorberá parte de ellos, subiendo el pH; y cuando hay muy pocos, la solución
amortiguadora aportará algunos de sus propios iones H+ para reducir el pH. Las soluciones
amortiguadoras consisten generalmente de un par ácido-base, cuya diferencia radica en la presencia
o ausencia de un protón (un par ácido-base conjugado).
Si se acumulan demasiados iones H+, la ecuación anterior se moverá hacia la
derecha y los iones bicarbonato absorberán los H+ para formar ácido carbónico.
De igual manera, si la concentración de H+ baja demasiado, la ecuación irá hacia
la izquierda y el ácido carbónico se convertirá en bicarbonato, donando iones H+ a
la solución. SIn este sistema amortiguador las variaciones en el pH del cuerpo
humano serían tan grandes que pondrían en riesgo la supervivencia
Ecuación de Henderson-Hasselbalch
Se utiliza para calcular el pH de una solución buffer o tampón, a partir del pKa (la constante de disociación del
ácido) y de las concentraciones de equilibrio del ácido o base, del ácido o la base conjugada.
La presencia del par conjugado hace que la especie débil se disocie en menor proporción:
HA + H2O A– + H3O+ B + H2O BH+ + OH–
La presencia de la especie débil hace que el par conjugado se hidrolice menos:

A– + H2O HA + OH– BH+ + H2O B + H3O+
Calcula la relación HPO4 2-/ H2PO4 - en las siguientes condiciones:

a) en la sangre a pH 7,4; R: 1,6
b) en la orina a pH 7,2; R: 1
c) en la orina a pH 6,2; R: 0,1
d) en la orina a pH 5,5. R: 0,02
Considerar un valor de pK2 de 7,2.

https://phet.colorado.edu/sims/html/
acid-base-solutions/latest/acid-base-solutions_ all.html?locale=es
https://phet.colorado.edu/sims/html/acid-base-solutions/latest/acid-base-solutions_
all.html?locale=es
https://phet.colorado.edu/sims/html/ph-scale/latest/ph-scale_all.html?locale=es
H 3O +

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Unidad 1: Fenómenos

2.- Teoría de Arrhenius

Un ácido es una sustancia que en solución acuosa se

HCl(ac) → Cl-(ac) + H+(ac)

NaOH(ac) → Na(ac) + OH-(ac)

HCl(ac) → Cl-(ac) + H+(ac)

NH3 + H+→ NH4+

Un ácido fuerte es un ácido que se disocia completamente en una

Es importante señalar que esta reacción es irreversible.

La ecuación general para la disociación de una base fuerte se muestra a continuación:

¿Qué es una base débil?

A diferencia del hidróxido de sodio, el amoníaco es una base débil:

La ecuación general para la disociación de una base débil se muestra a

● Cuanto mayor sea la Ka,menor será el pKa y, por lo tanto, el pH (acuérdate

HA + H2O A– + H3O+ B + H2O BH+ + OH–

La presencia de la especie débil hace que el par conjugado se hidrolice menos:

Calcula la relación HPO4 2-/ H2PO4 - en las siguientes condiciones:

c) en la orina a pH 6,2; R: 0,1

d) en la orina a pH 5,5. R: 0,02

Considerar un valor de pK2 de 7,2.

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