Complemento Seminario Ácidos y Bases Reglas de Pauling Predicción de la fuerza ácida relativa de los oxoácidos - Pasos a seguir: 1) Dibujar la estructura de Lewis del oxoácido. 2) Determinar el número de átomos de oxígeno que rodean al átomo central. 3) Determinar el número de átomos de hidrógeno, unidos a los átomos de oxígeno 4) Calcular la diferencia entre el número de átomos de oxígeno totales y el número de átomos de hidrógeno unidos a los átomos de oxígeno. Esa diferencia es siempre un número positivo o cero. 5) Finalmente se determina la fuerza ácida relativa (FAR), según el siguiente cuadro: FAR 3 Características Ácidas Muy fuerte 108 2 Fuerte 103 1 Débil 10-2 0 muy débil 10-7 Ka Notar que a medida que la FAR disminuye en una unidad, las potencias de la constante ácida, Ka, disminuyen en un factor de cinco. Ejemplos: a modo de ejercicio, compruebe que los datos dados a continuación son correctos. Para ello dibuje las estructuras de Lewis de cada uno y luego continúe cómo se indicó. Ejemplos HClO4 FAR 3 Ka Carácter ácido 10 8 Muy fuerte 3 Fuerte HNO3 2 10 H2SO4 2 103 Fuerte H3PO4 1 10-2 Débil; 1 10 -2 Débil -2 Débil H3PO3 HClO2 1 10 H3BO3 0 10-7 Muy débil Nota: Observe que el H3PO4 y el H3PO3 tienen una acidez comparable, a pesar que ambos poseen 1 igual número de átomos de hidrogeno y distinto número de átomos de oxígeno. Si no se representa la estructura de Lewis y se calcula la FAR basándose en la fórmula molecular, erróneamente se infiere que el ácido fosforoso tiene una FAR = 0, por lo que su carácter ácido sería semejante al del ácido bórico, hecho que no es real. Por lo tanto para la predicción de la FAR es imprescindible escribir la estructura de Lewis correspondiente. Predicción de la FAR de oxoaniones en reacciones ácido - base o de hidrólisis. Se puede estimar de manera similar a lo indicado en el punto anterior, con algunas modificaciones. Cómo se refiere a oxoaniones (lo que implica una o más cargas negativas), al valor de la FAR, calculada para el oxoácido, se le adiciona el valor de la carga del oxoanión. El valor que resulta de esta adición puede ser positivo o negativo, por lo que la escala de carácter ácido dada para los oxoácidos, se amplía. Cómo se mencionó con anterioridad, las propiedades ácidas relativas, manifestadas mediante la constante ácida Ka, se reducen en un factor de 105, a medida que la acidez disminuye. Este mismo factor se mantiene en el caso de los oxoaniones, es decir, cuando la FAR disminuye en una unidad la Ka disminuye en un factor 105. Por ejemplo: Ejemplos FAR Ka Características ácidas H3PO4 1 10 H2PO4- 1-1 = 0 10-7 Muy débil HPO4-2 1 -2 = -1 10-12 Extremadamente débil 1 - 3 = -2 -17 PO4-3 2 -2 10 Débil Ultra débil o ninguna