1 ASPECTOS ADICIONALES DEL EQUILIBRIO ACIDO BASE CONTENIDO

1 ASPECTOS ADICIONALES DEL EQUILIBRIO ACIDO BASE

CONTENIDO Slide 2 of 62 1 Efecto del Ion comun en equilibrios acido base 2 Soluciones Amortiguadoras 3 Indicadores Ácido Base 4 Reacciones de Neutralización y Curvas de Titulación

Efecto del Ion Común en Equilibrios Ácido - Base 3 El efecto del ion comun describe el efecto que tiene sobre un equilibrio el agregar una sustancia que proporciona iones que participan en el equilibrio presente. Los iones añadidos se dicen que son comunes al equilibrio.

DISOLUCIONES DE ACIDOS DEBILES Y ACIDOS FUERTES 4 Se agrega HCl Sol de ácido acético Ka = 1, 8 x 10 (-5) Considere una disolución que es al mismo tiempo 0, 100 M de Acido Acético y 0, 100 M de HCl. ¿Cuáles son las concentraciones de las especies presentes?

5 DISOLUCIONES DE ACIDOS DEBILES Y ACIDOS FUERTES CH 3 CO 2 H + H 2 O CH 3 CO 2 - + H 3 O+ (0. 100 -x) M HCl + H 2 O x. M Cl- + 0. 100 M [H 3 O+] = (0. 100 + x) M x. M H 3 O + 0. 100 M esencialmente toda debido al H

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7 DISOLUCIONES DE ACIDOS DEBILES Y ACIDOS FUERTES Iones Hidronios añadidos CH 3 COOH + H 2 O ↔ H 3 O + + CH 3 COO- Desplazamiento del equilibrio para formar mas acido acético

DISOLUCIONES DE ACIDOS DEBILES Y ACIDOS FUERTES 8 La consecuencia de añadir un ácido fuerte a un ácido débil es que la concentración del anión aportado por el acido débil se reduce en gran medida.

9 Disoluciones de Bases Fuertes con Bases Débiles. Cuando una base fuerte provee el ion común OH, el equilibrio se desplaza hacia la formación de mas NH 3

10 Disoluciones de ácidos débiles y su sal Cuando una sal provee el ion común (anión) el equilibrio se desplazara hacia la formación del ácido

11 Disoluciones de ácidos débiles y su sal 0. 1 M CH 3 CO 2 H + 0. 1 M CH 3 CO 2 H 0. 1 M CH CO Na 3 2

12 Disoluciones de Bases débiles y su sal Cuando una sal provee el ion común (catión) el equilibrio se desplazara para formar mas base

13 Disoluciones de Bases débiles y su sal

14 SOLUCIONES AMORTIGUADORAS Sin ellas muchos procesos biológicos no serian posibles

Definición 15 Son sistemas binarios que cambian en muy baja cantidad su p. H ante la adición de un ácido o una base. Los componentes de la mezcla no deben neutralizarse entre si; pero deben ser capaces de neutralizar ácidos o bases fuertes. Un ácido débil y su base conjugada. Una base débil y su ácido conjugado.

Soluciones Amortiguadoras 16 Si se tiene en una solución [CH 3 CO 2 H] = [CH 3 CO 2 -] K a= [H 3 O+] [CH 3 CO 2 -] [C 3 CO 2 H] [H 3 O+] = Ka = 1. 8 10 -5 [CH 3 CO 2 -] [C 3 CO 2 H] = 1. 8 10 -5 p. H = -log[H 3 O+] = -log. Ka = -log(1. 8 10 -5) = 4. 74

17 Capacidad Amortiguadora del Agua El agua no posee capacidad amortiguadora

Solución Amortiguadora después de añadir ácido Añadir Ácido 18 Solución Amortiguadora que consiste en un ácido y su base conjugada Solución Amortiguadora después de añadir base. Añadir Base

19 Ecuación para soluciones amortiguadoras. Ecuación de Hendersson Hasselbalch Considere la ecuación hipotética conformada por un ácido débil y su base conjugada HA + H 2 O Ka=[H 3 O+] [A-] [HA] A - + H 3 O + [H 3 O+] [A-] K a= [HA] -] [A -log. Ka= -log[H 3 O+]-log [HA]

-log. Ka= -log[H 3 O+] - log p. Ka = p. H - log p. H = p. Ka + log [A-] [HA] [base conjugada] p. H = p. Ka + log [acido] 20

[base conjugada] p. H = p. Ka + log [acido] Limites para el uso de esta ecuación: 0. 1 < [A-] > 10 x Ka 21 [A-] [HA] and < 10 [HA] > 10 x Ka

22 Preparación de Soluciones Amortiguadoras Seleccione un ácido débil cuyo p. Ka sea cercano al p. H deseado Calcule la relación de (base conjugada)/(acido) para el p. H deseado Calcule las concentraciones necesarias de base conjugada y acido

Ejercicio 23 ¿Qué masa de acetato de Sódio debe disolverse en 0, 300 L de ácido acético 0, 25 M para obtener una disolución de p. H = 5, 9? Ka = 1, 8 x 10 (-5)

24 Cálculos de cambios de p. H en soluciones amortiguadoras La solución amortiguadora contiene HA y A(-) Añadir un acido fuerte A(-) + H 3 O(+) → HA + H 2 O Neutralización Añadir una base fuerte HA + OH(-) → A(-) + H 2 O Neutralización Recalcular las concentraciones de HA y A(-)

Ejercicio 25 ¿Cuál es el efecto sobre el p. H cuando se añaden 1. 0, 060 mol de HCl 2. 0, 060 mol de Na. OH A 0, 300 L de una disolución reguladora que es 0, 250 M en acido acético y 0, 560 M en acetato de sódio?

26 Indicadores acido base Extensión de nuestros sentidos

Definición 27 Un indicador acido base es una sustancia cuyo color depende del p. H de la solución donde se ha añadido HIn + H 2 O In- + H 3 O+ En la forma acida el color que se presentara será el color del acido En la forma basica el color que se presentará será el color de la base. Se observaran colores intermedios entre estos dos estados El cambio de color ocurrir’a alrededor de 2 unidades de p. H

HIn + H 2 O p. H = p. Ka + log Azul de Bromthymol H 3 O+ + In[In-] [HIn] p. KHIn = 7. 1 p. H < 6. 1 (amarillo)p. H ≈ 7. 1 (verde) p. H > 8. 1 (azul) 28

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30 Curvas de Titulación Reacciones de Neutralización

Definiciones 31 Punto de Equivalencia: � Es el punto de la reacción en el que se han consumido tanto el ácido como la base, es decir, en el que ninguno de los dos se encuentra en exceso. Punto Final: � Es el punto al cual el indicador cambia de color. Valorante: � Es la solución conocida añadida a la solución desconocida. Curva de Titulación: � Es el grafico del p. H vs. volumen.

Slide 32 of 38 Titulación de un ácido fuerte con una base fuerte Punto de equivalencia

VOLUMEN DE ACIDO FUERTE Titulación de una base fuerte con un ácido fuerte

Titulación de un ácido débil con una base fuerte 4. Soluciones de Base Fuerte Slide 34 of 38 2. Soluciones Buffer 3. - Reacción de Hidrolisis 1. - Solución de ácido débil Volumen de Base Fuerte El Volumen de base necesaria para valorar hasta el punto de equivalencia de volumenes iguales de disoluciones de ácidos con la misma Molaridad, es independiende de la fuerza del ácido.

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Titulación de un ácido poliprotico débil Na. OH H 3 PO 4 Slide 36 of 38 Na. OH H PO 4 Na. OH 2 - Na. OH 2 HPO 4 Na. OH PO 43 - Na. OH