Ácidos fuertes y débiles

Universidad Técnica del Norte

Facultad de Ingeniería en Ciencias Agropecuarias y Ambientales

Ácido fuertes y débiles -Constante de ionización

Índice

Ácidos y bases

Constante de ionización

Importancia

Factores que afectan la constante

Ejercicio

Ácidos fuertes

Porcentaje de ionización

Ácidos débiles

SECTION 01

Ácidos

Bases

Acepta un protón

Entrega un protón

A nivel del estómago, pH inferior a 2

• Acción del jugo gástrico, (ácido clorhídrico)
• Evita la contaminación microbiana
• Favorece la acción de las enzimas .

Importancia

En el campo de la salud:

pH urinario normal entre 4,5 a 8,0

Sangre humana, pH entre 7.2 y 7.4

Variación en el pH:

• Severa respuesta patológica
• Muerte

Orina alcalina Orina ácida

• Insuficiencia renal
• Infección del tracto urinario

• Enfisema pulmonar o de diabetes

Ácidos fuertes

• Se ionizan completamente en agua, liberando (H+)

Ácidos inorgánicos

Ácidos débiles

Libera baja concentración (H+)

Se ionizan parcialmente en solución acuosa.

Figura 1. Avance de la ionización de un ácido fuerte como el HCl (izquierda) y uno débil como el HF (derecha).

Constante de ionización

• [H+] Concentración de iones hidrógeno,
• [A-] Concentración de los iones conjugados del ácido
• [HA] Concentración del ácido sin ionizar.

Constante de equilibrio para la ionización de un ácido.

• Ácidos fuertes Ka cercana a 1,

• Ácidos débiles Ka menor que 1

Constantes de ionización

Calcular la concentración de ion hidrógeno o el pH de una disolución ácida en equilibrio a partir de la concentración inicial del ácido y del valor de su Ka

Ejercicio

Se dispone de dos frascos sin identificar A y B. Uno contiene una disolución acuosa de cloruro de hidrógeno HCl 0.10 M y el otro una disolución 0.20M de ácido metanoico HCOOH. Se mide su acides y se obtiene que A tiene un pH de 2.37 y B un pH de 1.

a) Justifique que frasco contiene cada uno de los dos ácidos. b) Encuentre la constante de acidez Ka del ácido metanoico.

Ejercicio

Se dispone de dos frascos sin identificar A y B. Uno contiene una disolución acuosa de cloruro de hidrógeno HCl 0.10 M y el otro una disolución 0.20M de ácido metanoico HCOOH. Se mide su acides y se obtiene que A tiene un pH de 2.37 y B un pH de 1.

a) Justifique que frasco contiene cada uno de los dos ácidos.

pH A= 2.37 pH B= 1 Si analizamos las dos reacciones podemos ver que el ácido clorhídrico se consume completamente, mientras que el ácido metanoico no, por tanto, el frasco B contiene al ácido clorhídrico y el A al ácido metanoico, esto se debe a que un pH=1 indica que tal compuesto es más ácido, es decir que contiene más H_3 O^+que el ácido metanoico.

Ejercicio

Se dispone de dos frascos sin identificar A y B. Uno contiene una disolución acuosa de cloruro de hidrógeno HCl 0.10 M y el otro una disolución 0.20M de ácido metanoico HCOOH. Se mide su acides y se obtiene que A tiene un pH de 2.37 y B un pH de 1.

b) Encuentre la constante de acidez Ka del ácido metanoico.

Porcentaje de ionización

[H+] : Concentración en el equilibrio [HA]0 : Concentración inicial.

Ácido fuerte = Porcentaje de ionización.

Figura 2. Dependencia de la concentración inicial del ácido en función del porcentaje de ionización.

Observamos que cuanto más diluida es una disolución de HF, mayor será el porcentaje de ionización del ácido.

Factores que afectan la constante de ionización

pH

Naturaleza del ácido

Concentración

A pH bajos, la ionización es mayor.

Algunas moléculas son más estables y, se ionizan en menor medida.

A mayor concentración, mayor ionización.

Conclusiones

Conclusiones

Ácido débil

Ácido fuerte

parcialmente ionizado

completamente ionizado

Soluciónacuosa

En un ácido fuerte el equilibrio

Los valores de Ka generalmente se reportan solo para ácidos débiles

Conclusiones

Constante de ionización

Grado de disociación de un ácido

Ka mayor disociación ácido más fuerte

ka menor disociación ácido más débil

Conclusiones

Si un ácido es fuerte, la fuerza de su base conjugada no puede medirse.

El agua puede reaccionar como ácido o base, debido a que es una sustancia anfótera.

Team 4

Monserrath Aguirre

Micaela Yamá

Nayeli Pusdad

Johana Pozo

Referencias

Chang, R. (2010). Química (10.a ed.). McGRaW-HiLL.

Gaffney, J. S., & Marley, N. A. (2018). Acids and Bases. General Chemistry for Engineers, 147–180. doi:10.1016/b978-0-12-810425-5.00005-9

Morrison, R. T., & Boyd, R. N. (1998). Química orgánica. Pearson Educación.

Roos, G., & Roos, C. (2015). Acids and Bases. Organic Chemistry Concepts, 83–101. doi:10.1016/b978-0-12-801699-2.00006-7

Ruiz, A. G., Mendoza, B., Alvarado, C., & Guerra, G. (2011). La dimensión ciencia-tecnología-sociedad del tema de ácidos y bases en un aula del bachillerato. Educación Química. https://doi.org/10.22201/fq.18708404e.2008.4.25843

Wade, L. G. (2011). Química organica (7.a ed., Vol. 1). Pearson education.