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Determinación de pH en ácidos y bases débiles

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Francisca Seydewitz

on 29 September 2014

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Transcript of Determinación de pH en ácidos y bases débiles

Determinación de pH en ácidos y bases débiles,

CONCEPTOS BÁSICOS
IDENTIFICACIÓN DE UN ÁCIDO DÉBIL
¿Qué es un ácido débil?
La mayor parte de los ácidos son débiles
Se ionizan/disocian parcialmente en disolución acuosa
En equilibrio contienen una mezcla de:
Ácido sin disociar
Iones H3O+
Base conjugada
IDENTIFICACIÓN DE UNA BASE DÉBIL
¿Qué es una base débil?
Sustancia que se disocia limitadamente en agua
La disociación de estas se analiza de la misma forma que la de los ácidos débiles, calculando la constante de equilibrio Kb
Relación con constante de ionización de un ácido
La ionización en agua de un ácido débil HA es la siguiente:
Grupo F
ejemplos en la vida cotidiana
Diego Bazaes
Daniel Gallardo
Fernanda Kara
Nicolás Orozco
Matías Rojas
Francisca Seydewitz
Camila Tirado
Carlos Vivallo
¿Qué son un ácido y una base?
Según Arrhenius:
Ácido, sustancia que se ioniza en agua para formar iones H+
Base, sustancia que se ioniza en agua para formar iones OH-
Definiciones limitadas
Según Brønsted
Ácido, dona protones
Base, acepta protones
Concepto clave
Par conjugado ácido-base
ácido + base conjugada
base + ácido conjugado
ácido - protón = base conjugada
base + protón = ácido conjugado
expresión del equilibrio:
Ka, es la constante de equilibrio para la ionización de un ácido.
Mayor valor de Ka -> ácido será más fuerte, ya que será mayor la concentración de iones H+ en equilibrio
Siempre constante, excepto cuando varía la temperatura
El pH: definición
pH: el logaritmo negativo de la concentración del ion hidrógeno (en mol/L)
Medida de [H+] , pH = -log[H+]
A medida que [H+] disminuye, pH aumenta por lo tanto a mayor pH, más débil el ácido
El pH: cálculo paso a paso
Escribir la ecuación del equilibrio de disociación del ácido
Ejemplo
Calcular el pH de una disolución 0,3M de ácido acético (HC2H3O2) a 25ºC, con una Ka dada.
Escribir la expresión de la constante de equilibrio y su valor correspondiente
Expresar las concentraciones que intervienen en la reacción de equilibrio.
Sustituir las concentraciones en la ecuación de la constante.
Resolver la ecuación cuadrática o suponer que el cambio de concentración es insignificante si se compara con el valor inicial. (Podemos asumir esto ya que se trata de un ácido débil que no va a tener un mayor nivel de disociación.)
Finalmente, calculamos el pH.
Comprobar la validez del cálculo o de la suposición.
Dado que [H+] es muy baja (porque es un ácido débil), asumimos que el cambio de concentración del ácido es despreciable.
solo podemos suponer esto si el valor de [H+] es menor al 5% de la concentración inicial.
para comprobar esto calculamos el porcentaje de disociación:
Disociación del amoníaco
Cuando el amoníaco se disuelve en agua:
La constante de ionización del amoníaco:
Cálculo de pH
Se deben seguir los mismos pasos usados para el cálculo del pH de ácidos, considerando que:
1. Se calcula [OH-]
2. Se calcula el pOH = -log[OH-]
3. pH = 14- pOH



EJEMPLOS EN LA VIDA COTIDIANA:
ÁCIDOS DÉBILES
Más conocida como "Aspirina"
Ka = 3x10^-4
Usos:
Analgésico
Antiinflamatorio
Antipirético
Ácido Acetilsalicílico (C9H8O4)
Más conocido como "Vitamina C"
Ka = 8x10^-5
Usos:
Prevenir y curar el escorbuto
Antioxidante y aditivo
Ácido Ascórbico (C6H8O6)
Ka = 1.8x10^-5
Usos:
Vinagre
Limpieza de manchas en general
En Medicina se utiliza como tinte en las colposcopias para detectar infección por VPH
Ácido Acético (CH3COOH)
EJEMPLOS EN LA VIDA COTIDIANA:
BASES DÉBILES
Kb = 1.8x10^-5
Usos:
Fibras y plásticos: Nylon, otras poliamidas.
Productos de limpieza: detergentes y suavizantes de ropa.
Amoníaco (NH3)
Kb = 3.8x10^-8
Usos:
Síntesis de colorantes.

Anilina (C6H5NH2)
Sólido de tipo cristalino
Típico sabor amargoso
Usos:
Droga con propiedades psicoactivas
Estimulante del SNC
Cafeína (C8H10N4O2)
Kb = 1.5x10^-14
Excretado por orina como producto de eliminación del amoníaco (tóxico)
Usos:
Fertilizante
Industria química y de plásticos
Suplementeo alimenticio para el ganado
Resinas
Urea ((NH2)2CO)
Ka = 6.5x10^-5
Usos:
Conservantes de alimentos de ph ácido
Condimento del tabaco
Componente de pastas de dientes
Germicida en industria médica
Ácido Benzoico (C6H5COOH)
Ka = 4.5x10^-7
Usos:
Presente en bebidas gaseosas
Presente en la sangre
Disuelto en el mar
Ácido Carbónico (H2CO3)
Experimento:
Diferencia de disociación:
Ácido fuerte vs Ácido débil
Ácido Clorhídrico
150 mL
30 %
Ácido Acético
150 mL
30 %
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