acidos y bases (1)

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Ppt sobre los acidos y las bases

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  • ACIDOS Y BASESACIDO: es cualquier sustancia que produce iones hidrgeno( H+) en solucin.

    Se considera al in H+ como un tomo de hidrgeno que se le ha retirado un electrn, esdecir que consiste de un protn.BASE : es cualquier sustancia que produce iones oxhidrilo ( OH - ).

  • TEORIA DE BRONSTED Y LOWRY : CIDO : es cualquier sustancia que acta como dador de protones.Adems se ha comprobado que : H+ + H2O ====== H3O+ (in hidronio).

    BASE : es aquella que acta como aceptador de protones.Ejm :Antes : CH3COOH ====== H+ + CH3COO- Ahora : CH3COOH + H2O (l) ==== H3O+ + CH3COO- ACIDOS Y BASESES DECIR QUE CUANDO UN CIDO DONA UN PROTN TIENE QUE HABER UNA BASE QUE LO RECIBA Y A LA INVERSA.

  • De aqu deducimos que la reaccin de un cido y una base debe siempre redundar en la formacin de otro cido y otra base.O sea:cido 1 + base 1 ===== cido 2 + base 2La base 2, que resulta del cido 1. se dice que es la base conjugada al cido 1.El cido 2, que resulta de la base 1, se dice que el cido conjugado a la base 1.- cido: NH4+ , adems de los cidos corrientes.- Bases : se considera aquellas sustancias que tienen iones oxhidrilo, tambin a aniones del cido y el amoniaco (NH3)

  • El agua es un anflito, es decir que puede actuar como cido o como base.La fuerza de un cido se mide por la habilidad de donar protones al solvente, que es expresadopor su constante de ionizacin ( Ki)La fuerza de una base se mide por la inversa de la constante de ionizacin del cido conjugado a la base.

  • TEORIA DE LEWISEl cido es una sustancia o in capaz de aceptar un par de electrones.Una base es cualquier molcula que puede donar un par de electrones.Para una reaccin cido base, entonces la base dona electrones al cido con laformacin de un enlace coordinado entre ambos.Enlace coordinado es cuando uno de los tomos dona un par de electrones, que son compartidos por ambos tomos que forman el enlace. Ejm : amoniaco : NH3

  • IONIZACION DEL AGUA :El agua se puede comportar como cido y como base, pues al reaccionar con un cido puede aceptar protones (base ) y al reaccionar con una base puede donarlos ( cido ).- La ionizacin del agua en iones hidronio ( H3+ ) y oxihidrilo ( OH- ), da lugar al equilibrio de la siguiente manera : H2O + H2O ===== H3O+ + OH-

  • La constante de ionizacin del agua ser :Ka = aH3O+ x aOH- a2H2ODonde :a = actividad de la sustanciaConstante del producto inico del agua ( Kw ) :Kw = [H+] [OH-] Kw esta en funcin de la temperatura ;a 25C : Kw = 1 x 10 -14 [OH-][H+]

  • Ejm : calcular la concentracin del in hidronioEn una solucin acuosa 0.01 M de KOH a 25C.[OH-] [H+] = Sabemos que :1 x 10 -14[0.01] [H+] = 1 x 10 -14 1 x 10 -14[ H+] = ---------------- = 1 x 10-12 moles/l 1 x 10 -2

  • IONIZACIN DE UN CIDO DBIL

  • DISOCIACIN DE UN CIDO DBILHA H3O+ + A-Inicial : 1 0 0Disocia: Final : 1 Ej : cido actico ( CH3COOH )

  • IONIZACIN DE UNA BASE DBIL

  • IONIZACIN DE ACIDOS POLIPRTICOSSon aquellos que tienen 2 o ms hidrgenos ionizables.

  • HIDRLISIS DE SALES DE ACIDOS BASES DBILESHIDRLISIS : es la reaccin de una sustancia con el agua, que altera la concentracin de iones hidronio y oxhidrilo formados por la autoionizacin del agua.Cuando la sustancia se disuelve, la solucin formada puede permanecer neutra, volverse cida o bsica,si uno o ms de los iones de la sal disuelta reaccionan con cualquiera de los iones del agua.Las sales pueden ser de 4 tipos :cido fuerte base fuerte. - cido fuerte base dbil.cido dbil base fuerte. - cido dbil base dbil.

  • HIDRLISIS DE CIDO DBIL BASE DBIL :Estas sales se disocian en mayor grado que los otros tipos, por que el anin y el catin reaccionan con los iones del agua para formar una base y un cido no disociados.

    La solucin es neutra, si el cido y la base formados son de la misma fuerza.Ejm : acetato de amonio : CH3COONH4HIDRLISIS DE SALES DE ACIDOS BASES DBILES

  • NH4+ + H2O ========= NH3 + H3O+

    Ac- + H2O ========= HAc + OH------------------------------------------------------------------------------------

    NH4+ + Ac- + 2H2O ========= NH3 + HAc + H3O+ + OH-Como el amonaco y el cido actico tienen igual constante de ionizacin ( Ki ), el grado de disociacin es idntico, o sea los productos de sus hidrlisis se hallan en concentraciones iguales.Entonces :NH4+ + Ac- ======= NH3 + HAc [ NH3 ][HAc ] Kh = -------------------- [ NH4+ ][Ac- ]

  • [ NH3 ][HAc ] [OH-] [H+] Kh = ---------------------------------- [ NH4+] [OH-] [Ac- ][H+] K agua 1 x 10 -14 Kh = ---------------- = ---------------------------------- = 3.1 x 10-4 K NH3 K Hac ( 1.8 x 10-5) ( 1.8 x 10-5)Tenemos :En general, si la solucin no es muy diluda, para estas sales , tendremos : K aguaKh = ---------------- K cido x K base

  • SUPERACIDOSEs un cido con una acidez mayor que cido sulfrico 100%. Disponibles comercialmente : * cido trifluorometanosulfnico (CF3SO3H), cido triflico * cido fluorosulfrico (FSO3H), siendo ambos ms de mil veces ms cidos que el sulfrico. Los supercidos ms fuertes se preparan combinando dos componentes: un cido de Lewis fuerte y un cido de Bronsted fuerte.

  • SUPERACIDOS

    George A. Olah recibi el Nobel de Qumica en 1994. - Por sus investigaciones en supercidos y su uso en la observacin directa de carbocationes. El "cido mgico" de Olah, por su facilidad para atacar hidrocarburos, se prepara mezclando pentafluoruro de antimonio (SbF5) con cido fluorosulfrico. El ms fuerte, el cido fluoroantimnico, es una combinacin de fluoruro de hidrgeno y SbF5.- El cido fluoroantimnico es 1016 veces ms fuerte que el cido sulfrico puro.

  • SOLUCIONES TAMPNTambin soluciones reguladoras, aquellas que se oponen al cambio en su concentracin del in hidronio o del pH. Estn constituidas por cidos dbiles y sus sales.- cidos dbiles: cido actico, cianhdrico, lctico, frmico.- La solucin de cido actico y acetato de sodio, regula el pH entre 3.7 a 5.6. - Tiene una alta concentracin de cido actico no ionizado y una concentracin alta de in acetato de la sal disociada. - La reserva mxima contra un cambio de pH se obtiene cuando un cido y la sal se mezclan en la relacin molar de 1:1.

  • CALCULOS DE pHLas soluciones acuosas :iones hidronio [ H3O+], ( [ H+] ), iones oxidrilo [ OH-], La solucin puede ser cida o bsica, de acuerdo a quien se encuentra en mayor concentracin. 1pH = - log [ H+ ] = log ------- [ H+ ]- Es calculado a la Tde 25 C.- La concentracin est dada en moles/l- El pH vara con la T : a 15 C es 7.12 a 50 C es 6.71

  • CALCULOS DE pH- Si la [ H+ ] > 10-7 , entonces la solucin es cida, y pH < 7

    - Si la [ H+ ] < 10-7 , entonces la solucin es bsica, y pH > 7 pH + pOH = 14

  • PRESERVANTESUn preservante, es una sustancia que inhibe la propagacin de microorganismos tales como bacterias y hongos. Estos productos son utilizados para prolongar la vida til de los productos.La mayora es de origen qumico, pero tambin existen los de origen natural. E101 Lactoflavina. Colorante amarillo. Origen: natural (huevos, leche, hgado). Tambin se obtiene por medios qumicos. Es la vitamina B-2 Alimentos: mantequillas, quesos, leches, productos de pastelera y postres instantneos. Toxicidad: ninguna

    E102 Tartrazina. colorante amarillo artificial. Pertenece al grupo de los colorantes azoicos. Alimentos: Productos de pastelera y pescados. Toxicidad: ALTA. Es peligroso. Puede producir asmas, alergias y eczemas, si se mezcla con analgsicos como la aspirina por ejemplo.

    E103 Crisoina S. Colorante amarillo. Artificial. Prohibido desde 1978 en todos los pases del mercado comn. Alimentos: pastelera y helados Toxicidad: peligroso, especialmente para los nios. E106 Fosfato de Lactoflavina. Colorante amarillo de la vitamina B-2. Muchas plantas lo poseen. Tambin es conocido como E101a Alimentos: pescados y productos de pastelera. Toxicidad: no es txico.

  • Benzoato de sodioEs un preservante que acta principalmente como bactericida, an que tambin como fungicida en medios cidos. Es utilizado principalmente en productos como:Vinagres. Bebidas carbonatadas, Jugos de fruta, Mayonesas, Otros.

    Sorbato de Potasio Es la sal de potasio del acido srbico. Es usado para preservar comida de colonias de hongos y levaduras. Las aplicaciones de este preservante son las siguientes:Vinos, Productos Cocinados., Quesos., Carnes y frutas deshidratadas., Higiene personal., Otros. Propionato de CalcioEs una sal orgnica formada por la reaccin de hidrxido de calcio con acido propinico. Es usado para preservar una gran variedad de productos, algunas de sus aplicaciones son las siguientes:Industria de la panificacin. Productos horneados, Carne procesada, Leche, Otros. E140 Clorofila A y B. Colorante verde que se extrae de plantas. se obtiene tambin qumicamente. Alimentos: mostazas. Toxicidad: No es txico. E211 Acido Benzoico. Puede presentar problemas toxicolgicos y alergias. Su acumulacin en el organismo puede riesgos de cncer. Produce asma y urticaria si se toma al mismo tiempo que colorantes. En estudios llevados a cabo con animales provoc ataques epilpticos. ATENCIN: Si se mezcla con el E222 provoca problemas neurolgicos. Alimentos: mariscos en conserva y caviar. Toxicidad: Muy peligroso. (No prohibido)

  • TITULACIONES ACIDO - BASELas reacciones cido-base son reacciones de neutralizacin entre los iones, que se producenal estar en contacto un cido con una base obtenindose una sal mas agua.NORMALIDAD :

    Se define como el nmero de equivalentes de soluto por litro de solucin.N = # equiv. V (l ) W# equiv.= -------- PEPara determinar el nmero de equivalentesse divide la masa de la sustancia entreEl peso equivalente de sta :El peso equivalente es el peso molecular de la sustancia dividido entre el nmero deprotones (si es un cido), el nmero de hidroxilos (si es una base), el nmero de ligandos (si es una especie formadora de complejos), o el nmero de electrones que intercambia (si es un par redox).PESO EQUIVALENTE :

  • Matemticamente:Para la titulacin acido base :Un equivalente de un cido neutraliza completa y precisamente un equivalente de una base, puesto que un mol H+ reaccionar con un mol de OH-.

    Esto significa que al mezclar volmenes iguales de soluciones que tienen la misma normalidad llevara a una reaccin completa entre sus solutos.

    Ejm : un litro de cido 1N neutralizar completamente un litro de base 1N porque un equivalente de cido reaccionara con un equivalente de base.Este mtodo se realiza mediante una bureta que contiene una de las disoluciones y un matraz con la otra disolucin, se vierte cuidadosamente el contenido el contenido de la bureta en el matraz hasta la neutralizacin de dicha solucin.Esta relacin se utiliza par averiguar la cantidad de cido que posee una disolucin a partir de una cantidad de base conocida, o viceversa.Dicha tcnica recibe el nombre de titulacin por mtodo volumtrico, volumetra cido-base o reaccin de neutralizacin.

  • INDICADORES- Es una sustancia que permite medir el pH de un medio. Generalmente, se utiliza como indicador sustancias qumicas que cambia su color al cambiar el pH de la disolucin. Los indicadores cido-base tienen un intervalo de viraje de unas dos unidades de pH, en la que cambian la disolucin en la que se encuentran de un color a otro, o de una disolucin incolora, a una coloreada.- Su uso es amplio: se utilizan sobre todo para valoraciones cido / base en qumica analtica y para medir el pH de una disolucin, aunque de forma cualitativa.

  • INDICADORES

    INDICADOR COLOR Intervalo de pH de viraje Acido Alcalino Azul de Timol rojo amarillo 1.2 2.8 Azul de bromofenol amarillo azul 3.0 4.6 Azol de bromotimol amarillo azul 6.0 - 7.6 Azul de Timol (2 etapa) amarillo prpura 8.0 9.6 Naranja de metilo rojo amarillo 3.1 4.4 Rojo de metilo rojo amarillo 4.2 6.3 Fenoftalena incoloro rojo 8.3 10.0 Tornasol rojo azul 6.1 7.2

    Ya que el H3O+ puede donar un protn al in acetato para formar cido actico y agua, el H3O+ debe ser un cido mientras que el CH3COO- debe ser una base.

    Ya que el H3O+ puede donar un protn al in acetato para formar cido actico y agua, el H3O+ debe ser un cido mientras que el CH3COO- debe ser una base.

    Las concentraciones de H3O+ y OH- son muy fuertes como cido y base, por eso nunca podrnExistir al mismo tiempo en concentraciones altas.Las concentraciones de H3O+ y OH- son muy fuertes como cido y base, por eso nunca podrnExistir al mismo tiempo en concentraciones altas.Conforme los iones hidronio y oxhidrilo son formados, se combinan para formar el agua gastada, porque el producto de sus concentraciones no puede pasar de 1x 10-14 a 25C.La solucin permanece neutra y contina la hidrlisis hasta que satisfaga su Kh.La solucin acuosa de la sal ser cida o bsica si el cido dbil o base dbil tienen la mayor constante de ionizacin. Ejemplo cianuro de amonio es bsica.Conforme los iones hidronio y oxhidrilo son formados, se combinan para formar el agua gastada, porque el producto de sus concentraciones no puede pasar de 1x 10-14 a 25C.La solucin permanece neutra y contina la hidrlisis hasta que satisfaga su Kh.La solucin acuosa de la sal ser cida o bsica si el cido dbil o base dbil tienen la mayor constante de ionizacin. Ejemplo cianuro de amonio es bsica.Si agregamos una gota de HCL concentrado a un l de agua a 25C, origina un cambio de (H+) de 10-7 a 10-4, o seaDe pH = 7 a pH = 4.Ejemplo pH de la< sangre es 7.4, un cambio en 0.1 puede ocasionar disturbios patolgicos serios. Si se agrega cido fuerte, los iones hidronio rxn con los iones acetato para dar cido actico no ionizado, hasta que la Ki de ste cido sea satisfecha.Si se agrega una base, los iones oxhidrilo rxn con los iones hidronio que estn en solucin, para mantener la Ki se ioniza ms del cido dbil. La (H+) cambia muy poco.El acetato de soido se enfrenta a in hidronio, el cido actico se enfrenta al in oxhidrilo agregado.

    - Cuando la neutralizacin se produce entre un cido fuerte y una base dbil. El catin de la base sufre una hidrlisis producindose iones hidronio, por lo que el pH es < 7.- Cuando la neutralizacin se produce entre una base fuerte y un cido dbil. El anin del cido sufre una hidrlisis producindose iones hidrxido, por lo que el pH es > 7.- Cuando la neutralizacin se produce entre una base dbil y un cido dbil. El anin del cido sufre una hidrlisis al igual que el catin de la base, por lo que el pH es < 7 si es ms dbil la base y es >7 si es ms dbil el cido.La eleccin del indicador adecuado para determinar el punto de equivalencia depender del pH final, que tiene que estardentro del intervalo en el que el indicador sufre el cambio de color.