acidos y bases

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA
FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS, CUM
UNIDAD DIDACTICA DE QUIMICA, PRIMER AÑO
GUÍA DE ESTUDIO 2014
SEMANA 12
ACIDOS, BASES Y ELECTROLITOS
Elaborado por: Licda. Vivian Margarita Sánchez Garrido
Lea el capítulo 10 “Acidos y Bases” y sección 8.2 “Electrolitos y no electrolitos” del libro de texto
Timberlake, Karen C. Química general, Orgánica y biológica. Estructuras de la vida. 4ta edición. Pearson
Educación de México, S.A de C.V., México, 2013
ACIDOS Y BASES
1. Escriba los conceptos de Ácidos y Bases según la teoría de Arrhenius:
a) Acido
b) Base
2. Complete las siguientes reacciones de IONIZACIÓN EN AGUA de los ácidos:
Ejemplo:HBr
HCl( g )

 H+ + Cl
a)
HBr 
b)
HF 
c)
HI 
-
3. Complete las siguientes reacciones de IONIZACIÓN EN AGUA de las bases:
Ejemplo:
HBr( g ) 
 Li+ + OH
LiOH
a)
KOH 
b)
NaOH 
c)
NH4OH 
-
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TIPOS DE ACIDOS

Acidos monopróticos
Libera un ión hidrógeno (protón) por unidad fórmula, en solución acuosa.

Acidos dipróticos
Libera dos protones por unidad fórmula, en solución acuosa.

Acidos tripróticos
Libera tres protones por unidad fórmula, en solución acuosa.
4. Complete el siguiente cuadro para Ácidos en solución acuosa:
Fórmula
a)
HCl
b)
HBr
c)
HNO3
d)
H2SO4
e)
H2CO3
f)
H3PO4
g)
HClO4
h)
HC2H3O2
(CH3COOH)
¿Cuantos protones,
+
H , libera?
Nombre
Monoprótico,
diprótico o triprótico
5. Complete el siguiente cuadro para Bases en solución acuosa:
Fórmula
Nombre
a)
Hidróxido de sodio
b)
Hidróxido de potasio
c)
Hidróxido de calcio
d)
Hidróxido de aluminio
–
¿Cuántos hidroxilos, OH , libera?
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6. Escriba los conceptos de Ácidos y Bases según la teoría de Bronsted-Lowry:
a) Acido
b) Base
PARES ACIDO-BASE CONJUGADOS
-
HF + H2O  F + H3O +
-
+
HF, un ácido, pierde un H para formar su base conjugada F . El agua actúa como base al ganar un H
+
+
para formar su ácido conjugado H3O . Los pares ácido-base conjugado son HF/F y H2O/H3O .
Par ácido-base
conjugado
-
a)
HF / F
b)
H2O / H3O +
Actúa como ACIDO
de Bronsted-Lowry
H+ pierde/gana
Actúa como BASE
de Bronsted-Lowry
-
HF
Pierde 1 H+
F
H3O +
Pierde 1 H+
H2O
+
H+ pierde/gana
Gana 1 H+
Gana 1 H+
7. Identifique los pares ácido-base conjugados en la siguiente ecuación y complete el cuadro.
HBr (ac) + SO4-2 (ac)  H2SO4 (ac) + Br (ac)
Par ácido-base
conjugado
Actúa como ACIDO
de Bronsted-Lowry
H+ pierde/gana
Actúa como BASE
de Bronsted-Lowry
H+ pierde/gana
a)
b)
8. Identifique los pares ácido-base conjugados en la siguiente ecuación y complete el cuadro.
NH3 (ac) + H3O+ (ac)
Par ácido-base
conjugado
Actúa como ACIDO
de Bronsted-Lowry
 NH4+ (ac) + H2O (ac)
H+ pierde/gana
Actúa como BASE
de Bronsted-Lowry
H+ pierde/gana
a)
b)
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Investigue en Google el libro: “McMurry, John. Química orgánica, 8ª edición. Cengage Learning
Editores, S.A. de C.V., México, 2012” para responder las preguntas 9 y 10.
9. Defina Ácidos y Bases según la teoría de Lewis
a) Acido de Lewis
b) Base de Lewis
10. Coloque cada uno de los ácidos y bases de Lewis en el cuadro que les corresponda:
 Li+
 CH3SCH3
 AlCl3
 CH3NCH3

CH3
 Mg+2
ACIDO DE LEWIS
 CH3OCH3
 ZnCl2
BASE DE LEWIS
11. Complete la información con la tabla 10.2 del libro de texto:
Algunas características de ácidos y bases
Característica
Ácidos
Bases
Arrhenius
Bronsted-Lowry
Electrolitos
Sabor
Tacto
Convierte el papel tornasol
Convierte la fenolftaleína
Neutralización
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ACIDOS Y BASES DEBILES Y FUERTES
12. Escriba los conceptos de:
a) Ácido fuerte
b) Base fuerte
c) Ácido débil
d) Base débil
13. Clasifique los siguientes ácidos y bases débiles y fuertes en el siguiente cuadro:
 HCl
 H2SO4
 KOH
 H2CO3
 NH3
 HBr
 CH3COOH
 Ca(OH)2
 HNO3
 H3PO4
 Mg(OH)2  NaOH
 Al(OH)3  Ba(OH)2
ÁCIDOS FUERTES
ÁCIDOS DÉBILES
BASES FUERTES
BASE DÉBIL
ELECTROLITOS
(libro de texto, sección 8.2)
14. ¿Qué es un electrolito?
15. Escriba el concepto de:
a) Electrolito débil
b) Electrolito fuerte
c) No electrolito
16. Complete el siguiente cuadro siguiendo el ejemplo.
SUSTANCIA
Ej:
HCOOH
a)
NaOH
b)
HBr
c)
CH3COOH
d)
NH4OH
e)
C6H12O6
ELECTROLITO DEBIL /
ELECTROLITO FUERTE /
NO ELECTROLITO
Electrolito débil
ECUACION DE DISOCIACION
Electrolito fuerte  ; electrolito débil ; No electrolito: ”no se disocia”
HCOOH + H2O  HCOO- + H+
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IONIZACION DEL AGUA
H2O
Agua
+ H2O
Agua

H3O+
+
OH
ion hidronio
ion hidroxilo
17. Escriba la expresión para la “constante del producto iónico del agua, Kw”:
18. El valor de Kw es:
19. En la ESCALA DE ACIDEZ escriba en la parte superior los valores de pH (0 – 14) y en la
inferior las correspondientes a su concentración de H+. Además, indique los valores que
representan la parte Acida, Neutra y Básica en las flechas. Utilice la Tabla 10.7.
pH 
[H + ] 
Indique Acido,
Neutro y Básico

Fórmulas para calcular [H+ ] y [OH - ]
Fórmulas para calcular pH y pOH
+
[H+ ] = Antilog -pH
[OH-] = Antilog -pOH
[H+ ] [OH - ] = 1 x 10-14 M
pH = -log [H ]
pOH= -log [OH - ]
pH + pOH = 14
20. Utilice las fórmulas de pH, pOH, [H+] y [OH-] para completar el siguiente cuadro.
pH
a)
[H+]
b)
[OH-]
c)
HCl 0.25M
d)
pH
e)
pOH
f)
H2SO4 0.15M
g)
[H+]
h)
NaOH 0.01M
i)
[OH-]
j)
NH4OH 0.35
pOH
[H + ]
-
[OH ]
El pH es ACIDO /
NEUTRO / BASICO
1.26 x 10-10
6.30 x 10 -4
3.80
7
1 x 10 -11
8.33 x 10 -10
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CONSTANTE DE IONIZACION
21. Indique el significado de:
a) Ki:
b) Ka:
c) Kb:
Constante de ionización de un ácido débil (Ka):
Ecuación de ionización: HX  H+ + X-
Constante de ionización de una base débil (Kb):
Ecuación de ionización: MOH  M+ + OH-
-
Ka = [H+ ] [X ]
[HX]
-
Kb = [M+ ] [OH ]
[MOH]
22. Elabore la ecuación de ionización y la expresión de la constante de ionización (Ka o Kb).
ECUACION DE IONIZACION
H2CO3
H2CO3  H + HCO3
+
-
EXPRESION DE LA
CONSTANTE DE
IONIZACION
Ka =
[H+ ] [HCO3- ]
[H2CO3]
-
a)
HCO3
b)
H3PO4
c)
H2PO4
d)
HPO4
e)
CH3COOH
f)
NH4OH
-
-2
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FÓRMULAS GENERALES:
Constante de ionización
Ki (Ka o Kb)
Ki = ___[ x ]2_____
[sustancia]
Porcentaje de ionización
% i = ____[x]_____ x 100
[sustancia]
donde [x] es la concentración de los
iones y es la misma para ambos iones
23. Calcule el valor de Ki (Ka/Kb) para las siguientes sustancias:
DEJE EVIDENCIA DE SUS CALCULOS
a) CH3COOH 0.08M, ionizada en 1.5%
b) H3PO4 12M, ionizada en 2.5%
c) H2CO3 0.5M, ionizada en 0.093%
d) NH3 0.2M, ionizada en 0.95%
24. Calcule el % de ionización de las siguientes sustancias:
DEJE EVIDENCIA DE SUS CALCULOS
a) HF 8 M, Ka = 7.2x10-4
b) HCOOH 0.4 M, Ka = 1.8x10-4
8/10
c) NH3 0.03M, Kb = 1.8x10-5
25. Con los datos de las preguntas 23 y 24 responda:
[H+ ]
A.
23 a) =
B.
23 b) =
C.
23 c) =
D.
23 d) =
E.
24 a) =
F.
24 b) =
G.
24 c) =
pH
LECTURAS DE “LA QUIMICA EN LA SALUD” Y “LA QUIMICA EN EL AMBIENTE”
UTILICE EL ÍNDICE DEL LIBRO DE TEXTO
26. “ELECTROLITOS EN LOS LIQUIDOS CORPORALES”
¿Para qué se utiliza la disolución de Ringer y que electrolitos repone en mEq/L?
27. “ACIDO ESTOMACAL, HCl”
¿Qué sustancia se produce en las células del intestino delgado para neutralizar el ácido
gástrico y qué pH se obtiene con esta neutralización?
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28. “LLUVIA ACIDA”
Complete:
Fuente(s)
ACIDO presente en la Lluvia ácida
CO2
S
N
29. “ANTIACIDOS”
¿Qué compuestos básicos contiene el antiácido Mylanta y que daños produciría un
consumo excesivo de este?
RESPUESTAS:
20 a)
20 b)
20 c)
20 d)
20 e)
20 f)
20 g)
20 h)
20 i)
20 j)
[H+]
[OH-]
HCl 0.25M
pH
pOH
H2SO4 0.15M
[H+]
NaOH 0.01M
[OH-]
NH4OH 0.35
23 a)
23 b)
23 c)
23 d)
Ka = 1.80 x 10 -5
Ka = 7.5 x 10 -3
Ka = 4.32 x 10 -7
Kb = 1.80 x 10 -5
-
El pH es ACIDO /
NEUTRO / BASICO
pH
pOH
[H + ]
[OH ]
9.90
10.80
0.60
3.80
7
0.82
11
12
4.92
13.54
4.10
3.20
13.40
10.20
7
13.18
3
2
9.08
0.46
1.26 x 10-10
1.58 x 10-11
2.5 x 10 -1
1.58 x 10-4
1 x 10-7
1.5 x 10 -1
1 x 10 -11
1 x 10-12
1.2 x 10-5
2.88 x 10-14
7.94 x 10-5
6.30 x 10 -4
3.98 x 10-14
6.31 x 10-11
1 x 10-7
6.6 x 10-14
1 x 10-3
1 x 10-2
8.33 x 10 -10
3.5 x 10 -1
24 a)
24 b)
24 c)
% i = 0.95
% i = 2.12
% i = 2.45
25 A.
25 B.
25 C.
25 D.
25 E.
25 F.
25 G.
Básico
Básico
Ácido
Ácido
Neutro
Ácido
Básico
Básico
Ácido
Básico
pH = 2.92
pH = 0.52
pH = 3.33
pH = 11.28
pH = 1.12
pH = 2.07
pH = 10.87
10/10