Colegio Valentín Letelier Química Profesor John Vega Carrasco

GUÍA DE ESTUDIO CUARTO MEDIO

Unidad: _______REACCIONES ACIDO BASE________ Subsector: Química__________ Nivel: __M4__ Duración: __25 minutos

Objetivo de aprendizaje: Formular explicaciones de las reacciones ácido-base, basándose en teorías, y determinar la acidez o basicidad de soluciones. Nombre: _______________________________________________________________ Curso: _________ Fecha: ___/___/_______

Instrucciones: (Leídas en silencio), Lee atentamente esta guía, Trabaja en forma individual, Pégala en tu cuaderno o archívala en tu carpeta.

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Acidos

Fuertes Débiles

Bases

Fuertes Débiles

EQUILIBRIO ACIDO- BASE

KW = H3O+ OH-. En el agua pura a 25 ºC H3O

+ = OH - = 1,0 x 10– 7 Kw tiene un valor de 1,0 x 10 – 14

a 25 ºC. Sí, en una disolución:

1. H3O+ = OH - es neutra

2. H3O+ >> OH - es ácida

3. H3O+ << OH - es básica

A medida que aumenta la concentración de uno de ellos disminuye la del otro y su producto permanece

constante e igual a Kw = 1,0x10-14.

Ej. En cierta disolución amoniacal para la

limpieza de doméstica, la concentración de

iones OH- es de 0,0025M.

1. Calcule la concentración de los iones H+. Como H+ << OH - la disolución es básica

Ejercicio: Calcule la concentración de iones OH– en una disolución de HCl cuya concentración de iones hidrogeno es 1.3 M

Si:

1. Disolución es ácida:

H+ >> OH -, 0 pH < 7

H+ >> 1 x 10-7 M , pH < 7

2. Disolución es básica:

H3O+ << OH -, el 7 < pH 14

H+ << 1 x 10-7 M, pH > 7

3. Disolución es neutra

H+ = OH - la el pH = 7,

H+ = 1 x 10-7

Fuerza de ácidos y bases

Estas especies en disolución acuosa se pueden clasificar

en:

Se denominan ácidos fuertes a los ácidos que se encuentran

totalmente disociados en disolución acuosa: Esta reacción

está tan desplazada hacia la derecha que es irreversible

Ka >>> 1 Acido fuerte ()

Se denominan bases fuertes, a las bases que se encuentran NaOH (s) + H2O (l) Na+ (aq) + OH- (aq)

totalmente disociadas en disolución acuosa, y el ion OH-

muestra gran avidez por capturar un protón:

Kb >>> 1 Base fuerte ()

¿Cómo trabajamos con ácidos y bases fuertes?

pH log H ______ 10 ^ - pH = H+

pOH log OH ____ 10 ^ - p0H- = OH-

pH + pOH = - log KW = 14

aqOHaqCllOHaqHCl 32

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ACIDOS Y BASES DEBILES

Son equilibrios entre una especie química disuelta y no disociada y sus partes disociadas, por lo tanto, la

disociación es parcial.

Ej. Acido débil: HX(ac) + H2O H3O+ + X Base débil: B + H2O BH+ + OH-

Ka <<< 1 Acido débil () Kb <<< 1 Base débil ()

¿Cómo se mide la Fuerza de ácidos y bases débiles?

Por medio de :

La constante de equilibrio.

El % de ionización o disociación. Bajo un 5% se considera al ácido o la base muy débil.

Ácidos débiles, bases débiles y la constante de ionización de un ácido. Consideraciones:

Cuanto mayor sea la constante Ka o Kb mayor será la fuerza del acido o la base.

Cuanto mayor sea la constante Ka o Kb mayor será la concentración de iones H+ o iones OH-

en el equilibrio, debido a su ionización.

Solo los ácidos débiles tienen valores de constantes Ka asociados a ellos.

Entonces:

Para un ácido débil genérico HA en disolución se

produce la reacción reversible

HX + H2O X- (ac) + H3O

+ (ac)

la constante Ka de disociación o acidez del ácido

vendrá dada por:

Ka = H3O+ X- o Ka = H+ X-

HX HX

Y la expresión del % de ionización es:

%I = H+ eq x 100

HX inicial

Análogamente se tendrá para una base genérica B:

B + H2O BH+ (ac) + OH- (ac)

la constante de disociación o constante de basicidad

será, en este caso

Kb = BH+ OH-

B

Y la expresión del % de ionización es:

%I= OH- eq x 100

B inicial

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I.- Contesta las siguientes preguntas:

1. ¿Qué es un ácido y qué es una base según la teoría de Arrhenius? (responde con tus palabras) 2. ¿Qué es un ácido y qué es una base según la teoría de Bronsted-Lowry? (responde con tus palabras) 3. ¿Qué es un ácido y qué es una base según la teoría de Lewis? (explica con tus palabras) 4. ¿Cuál es la diferencia fundamental entre la teoría de Arrhenius y Bronsted-Lowry? 5. ¿Qué es un ácido conjugado y qué teoría lo plantea? 6. ¿Qué color tiene la fenolftaleína en un ambiente básico? 7. ¿Qué color tiene el azul de bromotimol en un ambiente ácido? 8. ¿Qué color tiene el tornasol en un ambiente ácido? 9. ¿Qué color tiene el tornasol en un ambiente básico?

10. ¿En qué iones se disocia el agua cuando se ioniza?

EJERCICIOS

1.- Clasifica cada uno de las siguientes especies como ácido o base según la teoría de Arrehenius

a) HNO3 b) HCl c) KOH d) H2SO4 e) Ca(OH)2 f) NaOH

2.- Clasifica cada una de las siguientes especies como ácido, base o anfolito, según la teoría de Bronsted-Lowry:

a) NH4+

b) HCO3-

c) H2O d) H3O+ e) H2SO4 f) HSO4

-

3.- Identifique en cada reacción el par ácido base conjugado: a) H2SO4 + H2O H3O+ + HSO4

-

b) H2O + H2O SO4-2 + H3O+

c) HF + H2O F- + H3O+

d) NH4

+ + H2O NH3 + H3O+

e) CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+ f) HCN + H2O CN- + H3O+

g) CH3COOH + NaOH CH3COONa + H2O

h) HI + NaOH NaI + H2O

4.- Complete las siguientes reacciones , identificando ácidos, bases, ácido conjugado y base conjugada: a) H3PO4 + 3OH-1

b) NH4

+ + NH2-1

c) H2O + HClO4

d) CH3COO-1 + H3O+

e) NaF + HCl 5.- Realice las disociaciones de los siguientes compuestos en disolución acuosa: (separa en iones, el catión mas el resto de la molécula)

a) KOH

b)NaNO3

c) CaCO3

d) H3PO4

e) NH4

+

f) Ca(OH)2

g) H3PO3 h) MnSO4 i)Fe(OH)3 J) H2SO4 k) Ni(OH)3

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6.- Complete la siguiente tabla

H+ OH- pH pOH

1,2x10-8

1,3x10-3

3,7x10-2

8x10-4

4

5

7.- Ordene de modo ascendente la fuerza de los siguientes ácidos , teniendo en cuenta las constantes de acidez:

a) Ka= 6,7x10-16 b) Ka= 5,5x10-10 c) Ka=1,8x10-5 d) Ka= 7,2x10-8 e) Ka= 1,9x10-21 f) Ka= 9,76x10-36 g) Ka= 3,76x10-18 8.- Resuelva los siguientes problemas: a) ¿Cuál es el pH de una solución que tiene una concentración de H+ de 0,00089 mol/l? b) calcule el pH de una solución de NaOH que tiene una concentración de 0,003 mol/l

NaOH Na+ + OH-

c) ¿Cuál es la concentración de iones hidrógeno y el pH en cada una de las siguientes disoluciones:

0,87 gr de HNO3 en 100 ml de disolución

0,034 moles de HCl disueltos en 4 litros de disolución 9.- Se tienen 300 ml de una solución de NaOH 0,5 M , determina el pH cuando:

a) se le agregan 50 ml de agua b) de la disolución anterior se extraen 5 ml y se le agrega n 20 ml de agua c) de la disolución anterior se extraen 5 ml y se le agregan 55 ml de agua 10.- El Gatorade, una bebida popular para calmar la sed , tiene una concentración de iones H+ de 8x10-4M. Calcule su pH y su POH.

11.- Tenemos una disolución de amoníaco (Kb=1,8·10-5) en agua 8·10-2M :

NH3 + H2O NH4+1 + OH-1

a) Calcula la concentración de iones hidroxilo b) Calcula el grado de disociación. 12.- El ácido cloroacético (ClCH2COOH), en concentración 0,01 M y a 25ºC se encuentra disociado en un 31%.Calcula: ClCH2COOH + H2O ClCH2COO-1 + H+1 a) la concentración de H+ en el equilibrio b) La constante de disociación de dicho ácido c) según el valor de la constante, este ácido o consideras fuerte o débil, justifica 13.- Ordena en cuanto a su fuerza creciente como ácidos, y sin necesidad de cálculos numéricos los siguientes, ácidos monopróticos (un hidrógeno).

a) Ácido yódico Ka = 1,9 · 10-1 (HIO3) b) Ácido hipocloroso Ka = 1,1 · 10-8 (HClO) c) Ácido fluorhídrico Ka = 7,4 · 10-4 (HF) 14.- Se disuelven 23 g de ácido metanoico HCOOH, en agua hasta obtener 10 L de disolución. La concentración de H+ en el equilibrio es 0’003 M. Calcule:

HCOOH HCOO- + H+ a) El grado de disociación del ácido en disolución. b) El valor de la constante Ka. Masas atómicas: C = 12; H = 1; O = 16. 15.- Una disolución acuosa de ácido cianhídrico (HCN) 0,01 M, tiene una concentración de iones H+ en el equilibrio de 2,5x10-6.

Calcule:

HCN H+ + CN-

a) La concentración en el equilibrio, de todas las especies químicas presentes. b) El grado de disociación del HCN c) El valor de su constante de acidez. 7

IMPORTANTE:

PARA ESTA SEMANA SE PUEDE DESARROLLAR LA PÁGINA NÚMERO 6 DE ESTA GUÍA, QUE CONSTA DE UN CUESTIONARIO Y LAS ACTIVIDADES DE EJERCICIOS 1, 2, 3, 4, 5. TEMAS TRATADOS EN CLASES.

PARA RESOLVER DUDAS PUEDES OCUPAR TU TEXTO DE ESTUDIO, SI NO LO TIENES LO PUEDES DESCARGAR EN ESTE LINK:

https://drive.google.com/drive/folders/1POJnB7EgU-LTd0kdvXDQwLc4ZARNLKA6

SI DESEAS FORTALECER TUS CONOCIMIENTOS Y OBSERVAR EXPERIENCIAS DE LABORATORIO, PUEDES INGRESAR EN ESTE LINK:

https://curriculumnacional.mineduc.cl/estudiante/621/w3-article-34466.html