REACCIONES DE TRANSFERENCIA DE PROTONES. (Reacciones Ácido – Base) Teorías ÁCIDO - BASE IES - POLITÉCNICO – SORIA Departamento de Física y Química - (2º Bachillerato Ciencias) • Disociación / ionización • 1884 Teoría de Arrhenius (ácidos-bases) • 1923 Teoría de Brönsted-Lowry • 1932 Teoría de Lewis (ver cuadro resumen- comparación de teorías) Par ácido/base conjugada: HCl/Cl-; NH4+/NH3 Fuerza relativa de ácidos y bases • Ka y Kb (Relación para un par ácido/base conjugada) Autoionización del agua: Kw y pH • Cálculo del pH: Ácido fuerte / Base fuerte Ácido débil / Base débil (SITUACIÓN DE EQUILIBRIO) Grado de ionización de un ácido o una base: α Reacción de hidrólisis • Kh // Análisis solo cualitativo (sin cálculos) (Ver cuadro resumen: Reacciones de hidrólisis) Disoluciones reguladoras, amortiguadoras, tampón o buffer • NO ENTRA EN TEMA DE ESTE CURSO Reacciones ácido-base. Valoraciones Neutralización. Punto final o de equivalencia (Repaso concentración de disoluciones) • Reacciones ácido-base: reacciones totales • pH del punto de equivalencia neutro, ácido o básico de acuerdo con la posible hidrólisis de la sal formada Indicadores ácido-base: zona de viraje. Relación con la posible hidrólisis de la sal formada La lluvia ácida y sus consecuencias. Gases principales que contribuyen a lluvia ácida: NO y SO2 TEORÍA Concepto de ácido Concepto de base Reacción ac-base Observaciones limitaciones Ácidos típicos Bases típicas Ejemplos Arrhenius (Sueco) (1859-1927) Nobel de Química del año 1903. Libera H+ (en agua) Libera OH(en agua) H+ + OH- → H2O * Solo para disoluciones acuosas. * No explica bases como NH3 y CO32Los H+ no tienen existencia real en disoluciones acuosas. HCl NaOH H+ + OH- → H2O Brönsted (Danés) (1879-1947) Cede H+ Coge H+ Transferencia de protones: HA + B → HB+ + A* Concepto ácido/base conjugados * Reacciones de transferencia de protones. * Amplia el concepto de base a sustancias que no contienen OH- en su estructura, y sin embargo neutralizan a los ácidos tales como: NH3 y CO32* No explica propiedades ácidas de especies sin hidrógeno, por ejemplo del BF3 HCl NaOH NH3 H+ + OH- → H2O HCl + NH3 → NH4Cl Coge par de electrones. (En un átomó, al menos, debe de existir un “hueco” para un par de e-) Cede par de electrones. (En un átomo, debe de existir, al menos, un par de e- NO compartido) * Formación de un enlace covalente coordinado: A + :B → A :B * Para esta teoría el H+ es ácido, por poder captar un par de e-. Y el OH- es una base por poder ceder un par de e-. * Amplia el concepto de ácido, a especies que no contienen H en su estructura y que sin embargo neutralizan a las bases, tales como; SO2, Ag+, BF3, AlCl3. * Las bases de B-L lo son también de Lewis, pero los ácidos de Lewis, no tienen por qué ser necesariamente ácidos de B-L HCl Ag+ BF3, AlCl3 NaOH NH3 H+ + OH- → H2O HCl + NH3 → NH4Cl BF3 + NH3 → BF3 NH3 Lowry (Inglés) (1874-1936) Lewis (Norteamer.) (1875-1946) HIDRÓLISIS (Etimología: rotura del agua) Provienen de … Iones Sales Base Ácido Ác. conj Base conj. Comportamiento de las formas conj. En agua pH NaCl Fuerte NaOH Fuerte HCl Débil Na+ Débil Cl- Na+ + H2O → nada Cl- + H2O → nada neutro NaAc Fuerte NaOH Débil HAc Débil Na+ Fuerte Ac- Na+ + H2O → nada Ac- + H2O HAc + OH- básico NH4Cl Débil NH3 Fuerte HCl Fuerte NH4+ Débil Cl- NH4+ + H2O NH3 + H3O+ Cl- + H2O → nada ácido NH4Ac Débil NH3 Débil HAc Fuerte NH4+ Fuerte Ac- NH4+ + H2O NH3 + H3O+ Ac- + H2O HAc + OH- Ácido o básico (depende) Si un ácido es fuerte su base conjugada será débil. El HCl es un ácido fuerte ……. Su base conjugada, Cl- será débil (en agua no cogerá un protón) Si un ácido es débil su base conjugada será fuerte. El HAc es un ácido débil ……. Su base conjugada Ac- será “fuerte” (en agua cogerá un protón) Análogo para las bases: Si una base es fuerte su ácido conjugado será débil. El NaOH es una base fuerte ……. Su ácido conjugado, Na+ será débil (en agua no se comportará como ácido) Si una base es débil su ácido conjugado será fuerte. El NH3 es una base débil ……. Su ácido conjugado NH4+ será “fuerte” (en agua cederá un protón) En realidad el ácido conjugado de un hidróxido es el H2O: OH- + H2O H2O + OHBase ác. conjugado