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Ph. Resumen Con Ejercicios

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Teorías Ácido-Base

Existen varias teorías para explicar el comportamiento ácido-base de las


sustancias. A continuación estudiaremos las más utilizadas.
a. Arrhenius. Según esta teoría
- Un ácido es toda sustancia que disuelta en agua es capaz de liberar
hidrogeniones (H+).
- Una base es toda sustancia que disuelta en agua libera hidroxiniones
(OH-).
- La unión de un ácido y una base produce una sal y agua.
b. Brönsted-Loury. Según esta teoría
- Un ácido es toda sustancia que disuelta en agua es capaz de liberar
hidrogeniones (H+).
- Una base es toda sustancia que disuelta en agua es capaz de aceptar
hidrogeniones (H+).
- La unión de un ácido y una base no produce una sal y agua, produce
un ácido conjugado (sustancia que se forma cuando la base gana el H +)
y una base conjugada (sustancia que se forma cuando el ácido pierde el
H+).
c. Lewis. Según esta teoría
- Un ácido es toda sustancia que disuelta en agua es capaz de aceptar un
par de electrones (e-).
- Una base es toda sustancia que disuelta en agua es capaz de donar un
par de electrones (e-).
- Todo ácido de Lewis es un ácido de Brönsted.

pH

El grado de acidez o alcalinidad de una sustancia se mide con el pH. Se define pH


como el logaritmo negativo de la concentración molar de hidrogeniones.

pH=−log log ¿

Análogamente se define pOH como el logaritmo negativo de la concentración


molar de hidroxiniones.

pOH =−log log ¿


Se ha demostrado que un el agua pura a 25°C, la [H+]=1x10-7M y la [OH-]=1x10-7M.
Considerando que el agua es un electrolito muy débil que se disocia parcialmente
según la reacción:

H2O(L) H+(ac) + OH-(ac)

La constante de equilibrio para la ionización del agua (Kw) vendría dada por

Kw = [H+] [OH-]= (1x10-7)( 1x10-7) =1x10-14

Aplicando las formulas correspondientes de pH y pOH, se obtiene que:

pH + pOH =14

En una sustancia acida [H+] >[OH-] y el pH es menor de 7, para una sustancia


alcalina [H+] <[OH-] y el pH es mayor que 7. En una sustancia neutra [H +] = [OH-] y
el pH=7.

Neutro

Acido Básico o Alcalino

14
0 7

Medidas de pH

El pH de una sustancia se mide con:

- Indicadores: sustancias que siendo ácidos o bases débiles son capaces


de cambiar de color según el pH del medio en que se encuentren.
- pHmetro: instrumento que mide el potencial oxidación/reducción de los
hidrogeniones del medio en la superficie de un electrodo.

Cálculos de pH
1. pH de un ácido/base fuerte
Los ácidos y bases fuertes son aquellas sustancias que disueltas en agua se
disocian completamente. Para calcular el pH de un ácido o base fuerte se asume
que cada molécula produce un hidrogenión o hidroxinion por cada hidrógeno o
hidróxido en la fórmula.
+2
Ca(OH)2 Ca + 2OH- H2SO4 2H +
+ SO4-2

Son ácidos fuertes: los ácidos inorgánicos, excepto el ácido fluorhídrico (HF), el
ácido sulfhídrico (H2S) y el ácido carbónico (H2CO3). Son bases fuertes los
hidróxidos de los metales alcalinos (grupo IA en la tabla periódica) y
alcalinotérreos (grupo IIA de la tabla periódica).

2. pH de un ácido/base débil
Los ácidos y bases débiles son aquellas sustancias que disueltas en agua se
disocian parcialmente. Para calcular el pH de un ácido o base débil se asume que
se establece un equilibrio entre las especies ionizadas y las no ionizadas. Por lo
que se debe tomar en cuenta la constante de equilibrio en cada caso.

M(OH)(ac) M+(ac) + OH-(ac) HnM(ac) H+(ac) + nM-(ac)

Se llama Ka a la constante de ionización de un ácido débil y Kb a la constante de


ionización de una base débil.

Kb=¿ ¿

Son ácidos débiles, los ácidos orgánicos y algunos inorgánicos, como el ácido
fluorhídrico (HF), el ácido sulfhídrico (H2S) y el ácido carbónico (H2CO3). Son
bases débiles los hidróxidos que no sean de los metales alcalinos o
alcalinotérreos.

3. pH de una sal
Las sales son electrolitos fuertes que cuando se disuelven en agua se disocian
completamente, los iones formados reaccionan con las moléculas de agua para
producir las soluciones con carácter ácido, básico o neutro. La reacción que ocurre
entre los iones de una sal y el agua se llama hidrólisis.

Cuando se hidroliza una sal proveniente de un ácido fuerte y una base débil se
produce una solución ácida y se denomina hidrólisis ácida (Ej. NH4Cl).

Si se hidroliza una sal proveniente de un ácido débil y una base fuerte se produce
una solución alcalina y se denomina hidrólisis básica (Ej. Na2CO3).

En el caso de que se hidrolice una sal proveniente de un ácido fuerte y una base
fuerte se produce una solución neutra y se denomina hidrólisis neutra (Ej. NaCl).

Cuando se hidroliza una sal proveniente de un ácido débil y una base, el pH de la solución dependerá de la rel

Ejercicios pH

1. Calcule el pH de una solución de Ba(OH)2 0.01M


2. Si el pH de una solución es 6.6, calcule: pOH, [H+] y [OH-]

3. Complete el siguiente cuadro

La solución
pH pOH [H+] [OH-]
es

5.5

2.2

5.6x10-9 M
9.2x10-4 M

neutra

Diga el tipo de hidrólisis en la que participan las siguientes sales

a. KBr

b. NH4Cl

c. Na2S

d. AlCl3
e. Na2SO4

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