Transcript Español

Unidad 11: Equilibrio/ácidos y bases
reacción reversible:
RPyPR
La disociación ácida es una reacción reversible.
H2TAN4
2 H1+ + TAN42
equilibrio:
tarifa en la
tarifa en la
=
cual
cual
RP
PR
-- parece nada está sucediendo, al menos…
el sistema es dinámico, no estático
-- el equilibrio no significa la “mitad esta y la mitad eso”
Principio de Le Chatelier:
Cuando es un sistema en el equilibrio
disturbado, cambia de puesto a un nuevo equilibrium que contraría el disturbio.
N2(G) + 3 H2(G) 2 NH3(G)
Cambio
del equilibrio del disturbio
Agregar más N2..................
Agregar más H2..................
Agregar más NH3................
Quitar el NH3..................
Agregar un catalizador .................
ningu̕
n cambio
Aumentar la presión ............
Lentes de Luz-Oscurecimiento
AgCl + energía
(claro)
AGo + Clo
(obscuridad)
Va el exterior…
Luz del sol más intensa que luz del interior;
“energía”
cambiar de puesto
a un nuevo
equilibrio
VIDRIOS
OBSCURECER
Entonces va el interior…
“energía”
cambiar de puesto
a un nuevo
equilibrio
VIDRIOS
ALIGERAR
En un pollo… CaO + CO2
CaCO3
(cáscaras de huev
En verano, [CO2 ] en un pollo
sangre debido al jadeo.
-- cambio;
las cáscaras de huevo son más finas
¿Cómo
podríamos aumentar grueso de la cáscara de hu
-- dar a pollos el agua carbónica
[CO2 ], cambiar de puesto
-- poner los añadidos del CaO en la alimentación de pollo
[CaO], cambio
Ácidos y bases
papel de tornasol
pH < 7
pH > 7
agriar
____ del
gusto
amargo
probar
el ____
reaccionar bases
con el ____
reaccionar ácidos
con el ____
protón (H1+) donante
protón (H1+) aceptador
dar vuelta alrojo
tornasol
dar vuelta alazul
tornasol
porciones de H1+/H3O1+
porciones de OH1
reaccionar w/metals
no reaccionar w/metals
Ambos son electrólitos.
(conducen electricidad en el soln)
escala del pH: mide acidez/basicidad
ÁCIDO
0123
BASE
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
NEUTRAL
10 de _.
Cada paso en escala del pH representa un factor
pH 5 contra pH 6
10 más ácido)
(___X
PH3 contra pH 5 (_______X
diferente)
100
pH 8 contra pH 13100.000
(_______X diferente)
Ácidos comunes
Ácidos fuertes (disociar el ~100%)
ácido hidroclórico: Ácido clorhídrico
H1+ + Cl1
-- ácido de estómago;
conserva en vinagre: metales de la limpieza w/conc.
ácido sulfúrico: H2TAN4
2 H1+ + TAN42
-- producto químico
ácido#1;
de batería (del automóvil)
ácido nítrico:
HNO3
-- explosivos; fertilizante
H1+ + NO31
Ácidos comunes (cont.)
Ácidos débiles (disociar muy poco)
ácido acético: CH3COOH H1+ + CH3COO1
-- vinagre; hecho naturalmente por las manzanas
ácido hidrofluórico: HF
H1+ + F1
-- utilizado para grabar al agua fuerte el vidrio
ácido cítrico, H3C6H5O7
-- limones o cales; caramelo amargo
ácido ascórbico, H2C6H6O6
-- vitamina C
ácido láctico, CH3CHOHCOOH
-- residuo del esfuerzo muscular
ácido carbónico, H2CO3
-- bebidas carbónicas
-- CO2 + H2O H2CO3
agua de lluvia
en aire
H2CO3: carbonatación de la beb
disuelve
piedra caliza
(CaCO3)
H2CO3: formación de la cueva
H2CO3: acidez natural de los lago
Disociación y concentración del ion
Los ácidos o las bases fuertes disocian el ~100%.
HNO3
H1+ + NO31
HNO3
H1+ + NO31
H1+
NO31
1
2
100
1000/L
0.0058 M
Para los “strongs,” nosotro
utilizar a menudo dos flecha
de la longitud de diferenciaci
O
apenas una sola flecha.
H1+
1
2
100
1000/L
0.0058 M
+
+
+
+
+
+
NO31
1
2
100
1000/L
0.0058 M
Ácido clorhídrico
H1+ + Cl1
4.0 M
H2TAN4
monoprotic
ácido
4.0 M + 4.0 M
2 H1+ + TAN42
diprotic
ácido
+
2.3 M
Ca
(OH)2
0.025 M
4.6 M + 2.3 M
+
Ca2+
2 OH1
0.025 M + 0.050 M
cálculos del pH
Recordar que el ion del hydronium (H3O1+) es la especi
formado cuando ion hidrogenado (H1+) agregados a reg
(H2O). OH1 es el ion de hidróxido.
H1+
El número de
las ruedas delanteras son
iguales que el número
de trikes…
H3O1+
… tan si estamos contando las ruedas delanteras (es decir, H1+)
o trikes (es decir, H3O1+) no hace mucha materia.
Para esta clase, en cualquie solenoide acuoso'
[H3O1+ ] [OH1 ] = 1 x 10- 14
(o [H1+ ] [OH1 ] = 1 x 10- 14 )
Si concentración del ion del hydronium = 4.5 x 10- 9 M,
concentración del ion de hidróxido del hallazgo.
1
EE -
10x
[H3O1+ ] [OH1 ] = 1 x 10- 14
-14
-14
1
x
10
1
x
10
[ OH1- ] 

1
[ H3O ]
4.5 x 10-9 M
1 4 -.. 4 . 5 EE -
9
= 2.2 x 10- 6 M
2.2- 6 M
yx
= 0.0000022 M
=
Dado:
Hallazgo:
A. [OH1 ] = 5.25 x 10- 6 M
B. [OH1 ] = 3.8 x 10- 11 M
C. [H3O1+ ] = 1.8 x 10- 3 M
D. [H1+ ] = 7.3 x 10- 12 M
[H1+ ] = 1.90 x 10- 9 M
[H3O1+ ] = 2.6 x 10- 4 M
[OH1 ] =
5.6 x 10- 12 M
[H3O1+ ] = 7.3 x 10- 12 M
Encontrar el pH de cada solenoide' n arriba.
pH = - registro [H3O1+ ] (o pH = - registro [H1+ ])
1+ -] registro [1.90 x 10- 9 M]
A. pH = - registro [H3O=
B.
registro
1
3.59
.
9 EE C.
2.74
9
=
8.72
D. 11.13
Algunas ecuaciones pasadas…
pOH = - registro [OH1 ]
pH + pOH = 14
pH
pH + pOH = 14
[H3O1+ ] = 10- pH
(o [H1+ ] = 10- pH )
[OH1 ] = 10- pOH
[H3O1+ ] = 10- pH
pH = - registro
[H3O1+ ]
[H3O1+ ]
[H3O1+ ] [OH1 ] = 1 x 10- 14
[OH1 - ] = 10- pOH
pOH
pOH = - registro
[OH1 ]
[OH1 ]
[H3O1+ ] = 10- pH
pH
Si pH = 4.87,
hallazgo [H3O1+ ].
pH + pOH = 14
[H3O1+ ] = 10- pH
= 10- 4.87
[H3O1+ ]
pH = - registro
[H3O1+ ]
[H3O1+ ] [OH1 ] = 1 x 10- 14
[OH1 - ] = 10- pOH
pOH
pOH = - registro
[OH1 ]
[OH1 ]
En una calculadora de representación gráfico gráficam
2nd
registro
-
10x
4
.
8
7
=
[H3O1+ ] = 1.35 x 10- 5 M
Si [OH1 ] = 5.6 x 10- 11 M,
hallazgo pH.
[H3O1+ ] = 10- pH
pH
[H3O1+ ]
pH = - registro
[H3O1+ ]
pH + pOH = 14
[H3O1+ ] [OH1 ] = 1 x 10- 14
[OH1 - ] = 10- pOH
pOH
Hallazgo [H3O1+
= ]1.79 x 10- 4 M
pOH = - registro
[OH1 ]
[OH1 ]
pOH del hallazgo
= 10.25
Entonces hallazgo pH…
pH = 3.75
pH = 3.75
Para los problemas siguientes, asumir la disociación 100
Encontrar el pH de un ácido nítrico de 0.00057 M (HNO
H1+
HNO3
0.00057 M
(DADO)
+ NO31
0.00057 M
0.00057 M
(affectos pH) ¿(“Quién cuida? ")
[H3O1+ ] = 10- pH
pH
[H3O1+ ]
pH = - registro
[H3O1+ ]
pH + pOH = 14
pH = - registro [H3O1+ ]
[H3O1+ ] [OH1 ] = 1 x 10- 14
= - registro (0.00057
= 3.24
[OH1 - ] = 10- pOH
pOH
pOH = - registro
[OH1 ]
[OH1 ]
Hallazgo pH de 3.2 x 10- 5 Hidróxido de bario de M (vago
solenoide' N.
Vagos2+ + 2 OH1
Vagos (OH)2
3.2 x 10- 5 M
3.2 x 10- 5 M
6.4 x 10- 5 M
(DADO)
¿(“Quién cuida? ")(affectos pH)
[H3O1+ ] = 10- pH
pH
[H3O1+ ]
pH = - registro
[H3O1+ ]
pH + pOH = 14
[H3O1+ ] [OH1
pOH = - registro [OH1 ]
= - registro (6.4 x 10
] = 1 x 10
= 4.19
pH = 9.81
[OH1 - ] = 10- pOH
pOH
pOH = - registro
[OH1 ]
- 14
[OH1 ]
(espacio)
Encontrar la concentración de un H2TAN4 solenoide' n w
2 H1+
H2TAN4
4.2 x 10- 4 M
2.1X xM10- 4 M
[H1+ ] = 10- pH
[H3O1+ ]
pH = - registro
[H3O1+ ]
pH + pOH = 14
[H3O1+ ] [OH1 ] = 1 x 10- 14
[OH1 - ] = 10- pOH
pOH
pOH = - registro
[OH1 ]
¿(“Quién
cuida? ")
= 10- 3.38 = 4.2 x 10- 4 M
[H3O1+ ] = 10- pH
pH
+ TAN42
[OH1 ]
[H2TAN4 ] =
2.1 x 10- 4 M
Encontrar el pH de un solenoide' n con el ácido clorhídri
H1+
(espacio)
Ácido clorhídrico
0.05 M
0.05 M
mol
[Ácido clorhídrico]
= MÁcidoclorhídrico=
L
[H3O1+ ] = 10- pH
pH
[H3O1+
]
[OH1
]=1x
0.05 M
3.65 g  1 mol HCl 
 36.5 g 
2.00 L
De = ácido clorhíd
[H3O1+ ]
pH = - registro
[H3O1+ ]
pH + pOH = 14
+ Cl1
10- 14
pH = - registro [H1+ ]
= - registro (0.05)
[OH1 - ] = 10- pOH
pOH
pOH = - registro
[OH1 ]
[OH1 ]
= 1.3
(espacio)
Qué masa del Al (OH)3 es el req' d para hacer 15.6 L de
¿solenoide' n con un pH de 10.72?
Al3+ + 3 OH1
Al (OH)3
¿(“w.c.?
1.75 x 10- 4 M
pOH = 3.28
")
[OH1 ] = 10- pOH
5.25 x 10- 4 M
= 10- 3.28
= 5.25 x 10- 4 M
[H3O1+ ] = 10- pH
pH
[H3O1+ ]
pH = - registro
[H3O1+ ]
molAl (OH)3 = M L
mol = 1.75 x 10- 4(15.6)
pH + pOH = 14
[H3O1+ ] [OH1 ] = 1 x 10- 14
= 0.00273
mol de Al (OH)3
[OH1 - ] = 10- pOH
pOH
pOH = - registro
[OH1 ]
[OH1 ]
= 0.213 Al de g (OH)3
Constante de la Ácido-Disociación, Ka
Para la reacción genérica en el solenoide' n: A + B C +
[ PRODUCTS ]
Ka 
[ REACTANTS ]
[C][D]
 Ka 
[ A ][B]
Para los ácidos fuertes, e.g., ácido clorhídrico…
Ácido clorhídrico H1+ + Cl1
~0
porcionesporciones
[ H1 ] [ Cl1- ]
Ka 
= “GRANDE.”
[ HCl ]
Asumir la disociación 100%;
Ka no aplicable para los ácidos
fuertes.
Para los ácidos débiles, e.g.,HF
HF…H1+ + F1
porciones
~0
~0
[ H1 ] [ F1- ]
Ka 
= “PEQUEÑO.”
[ HF ]
(6.8 x 10- 4 para el HF)
Ka' s para otros ácidos débiles:
CH3COOH H1+ + CH3COO1
Ka = 1.8 x 10- 5
HC3H5O3
H1+ + C3H5O31
Ka = 1.4 x 10- 4
HNO2
H1+ + NO21
Ka = 4.5 x 10- 4
Cuanto más débil es el ácido, más pequeña es la
“más fuerte ““, “más grande ““.
productos químicos que cambian
dependiendo del pH
Dos ejemplos, fuera de muchos:
Indicadores
tornasol .....................
rojo en ácido,
azul en base
ácido
base
ácido
base
ptinta
b
o
fenolftaleina ........
claro en ácido,
color de rosa en base
l
e
a
r
PH de medición
papel de tornasol
Básicamente, pH < 7 o pH > 7.
fenolftaleina
papel del pH
-- contiene una mezcla de varios indica
--
cada tipo de papel
mide una gama de pH
--
pH dondequiera a partir la 0 a 14
indicador universal -- es una mezcla de varios indicadore
-- pH 4 a 10
4 5 6 7 8 9 10
ROYGBIV
PH de medición (cont.)
medidor de pH
-- mide pequeños voltajes en solucion
-- calibrado para convertir voltajes en el pH
-- medida exacta del pH
Reacción de la neutralización
ÁCIDO + SAL + AGUA BAJAS
NaCl
__HCl
+ ______
+ ____ del1__NaOH
1
1
1 K__KOH
__H
+ ____ del
1 3PO4 + ______
3
3PO4
1 H2O
3 H2O
2 H2O
1 2TAN4 + ______
2
2TAN4
__H
+ ____ 1Na
del __NaOH
3
1 (OH)3
__HClO
3 + __Al
1 Al (clo
3) 3
______
+ ____
3 Ácido
1 Aldel
clorhídrico
(OH)
1
______
+ __AlCl
______
3
3 + ____
3 H2TAN+4 __Fe2 del
FE (OH)
14)3 + ____
3 2(TAN
______
______
3 H2O
3 H2O
6 H2O
Titulación
Si un ácido y una base se mezclan juntos en la derecha
las cantidades, la solución resultante estarán perfectam
neutralizado y tener un pH de 7.
-- Para pH = 7 ................. mol de H3O1+ = mol de OH1
mol
Since M 
,
L
entonces mol de M L.
MH O1 VA  MOH1- VB or
3
MH O1 L A  MOH1- LB
3
1
[ H3O ] VA  [ OH ] VB
1-
En una titulación, la ecuación antedicha nos ayuda a util
un conc. SABIDO del ácido (o de la base) a determinar
un conc. DESCONOCIDO de la base (o del ácido).
2.42 L de ácido clorhídrico de 0.32 M se utilizan para titu
conc. desconocido de la KOH. Encontrar el molarity de la
H1+ + Cl1
Ácido clorhídrico
0.32 M
0.32 M
KOH
K1+ + OH1
XM
XM
[H3O1+ ] VA = [OH1 ] VB
0.32 M (2.42 L) = [OH1 ] (L) 1.22
1.22 L
[OH1 ]
1.22 L
= MKOH = 0.63 M
458 ml de HNO3 (wse neutraliza /pH = 2.87)
w/661 ml de los vagos (OH) . ¿Cuál es el pH de la base
2
[H3O1+ ] VA = [OH1 ] VB
AUTORIZACIÓN AUTORIZACIÓN
Si encontramos esto,
[H3O1+ ] = 10- pH
podemos encontrar
= 10- 2.87
pH de la base.
3
= 1.35 x 10 M
(1.35 x 10- 3) (458 ml) = [OH1 ] (661 ml)
[OH1 ] = 9.35 x 10- 4 M
4)
pOH = - registro (9.35 x 10
= -3.03
pH = 10.97
(NaOH)
Cuánto L de hidróxido de sodio de 0.872 M
¿titular 1.382 L de ácido sulfúrico de 0.315 M?
(H2TAN4)
[H3O1+ ] VA = [OH1 ] VB
¿?
¿?
0.630 M (1.382 L) = 0.872 M (VB)
H2TAN4
2 H1+ + TAN42
0.315 M 0.630 M
NaOH
0.872 M
VB = 0.998 L
Na1+ + OH1
0.872 M
Almacenadores intermediarios
mezclas de productos químicos que resisten cambios
Ejemplo:
El pH de la sangre es 7.4.
Muchos almacenadores intermediarios están p
establo del pH.
H1+ + HCO31
H2CO3
H2O + CO2
el hyperventilating: CO2 deja sangre demasiado rápidam
[CO2 ]
[H1+ ]
cambio
la derecha
pH
(más
básico)
alcalosis: la sangre el pH es demasiado alta (dema
H1+ + HCO31
H2CO3
H2O + CO2
Remedio: Respirar en bolso.
[CO2 ]
[H1+ ]
(más ácido;
más cercano a normal)
cambiar
izquierdo
de puesto
acidosis: la sangre pH está también
bajo (demasiado ácido)
Mantener la sangre pH con un
sano dieta y ejercicio regular.
pH
Más en almacenadores intermediarios:
-- una combinación de un ácido débil y de una sal
-- junto, estas sustancias resisten cambios en el pH
(a) ácido débil:
CH3COOH
(porciones)
(b) sal:
NaCH3Na
(poco)
CH3COO1 + H1+
(poco)
(poco)
del COO1+ + CH3COO1
(porciones)
Si usted agrega el ácido…
(
(e.g., ácido clorhídrico H
1. amt grande. del CH3COO1 (de (b)) consume
h adicional1+, así que (a) va
2. ** Conclusión: el pH sigue siendo relativamente sin c
Si usted agrega la base… (e.g., la KOH K1+ + OH1)
OH adicional1 ganchos agarradores H1+ del amt gr
CH3COOH y formas CH3COO1 y H2O
2. ** Conclusión: el pH sigue siendo relativamente sin c
1.
Sustancias anfóteras
puede actuar como los ácidos O bases
e.g., NH3
NH21
(BASE)
acepta H1+
dona H1+
(ÁCIDO)
NH3
e.g., H2O
OH1
(BASE)
acepta H1+
dona H1+
(ÁCIDO)
H2O
NH41+
H3O1+
Neutralización parcial
1.55 L de
0.26 KOH DE
M
2.15 L de
0.22 Ácido
clorhídrico de
M
¿pH
=?
Procedimiento:
1. Calc. mol de la sustancia, entonces mol de H1+ y mol d
2. Restar más pequeño de más grande.
3. Hallazgo [] de qué se deja encima, y calc. pH.
1.55 L de
0.26 KOH DE M
2.15 L de
0.22 Ácido
clorhídrico de M
mol
M
L
mol de KOH0.26
= M (L) 1.55 = 0.403 mol de KOH
= 0.403 mol de OH1
mol ácido clorhídrico
0.22 M (2.15
= L) = 0.473 mol de ácido clorh
= 0.473 mol de H1+
IZQUIERDA ENCIMA
= 0.070 mol de H1+
1+
0.070
mol
de
H
[H1+ ] =
= 0.0189 M H1+
1.55 L + 2.15 L
pH = - registro [H1+
= -] registro (0.0189)
= 1.72
(Ácido clorhídrico)
4.25 L de ácido hidroclórico de 0.35 M son mezclados w/3
0.39 Hidróxido de sodio de M. Encontrar el pH final. Asum
disociación 100%.
(NaOH)
mol ácido clorhídrico
0.35 M (4.25
= L) = 1.4875 mol de ácido clo
= 1.4875 mol de H1+
mol NaOH = 0.39 M (3.80 L) = 1.4820 mol de NaOH
= 1.4820 mol de OH1
IZQUIERDA ENCIMA
= 0.0055 mol de H1+
1+
0.0055
mol
de
H
[H1+ ] =
= 6.83 x 10- 4 M H1+
4.25 L + 3.80 L
pH = - registro [H1+
= -] registro (6.83 x 10=- 43.17
)
(H2TAN4)
5.74 L de ácido sulfúrico de 0.29 M son mezclados w/3.2
0.35 Hidróxido de aluminio de M. Encontrar el pH final.
(Al (OH)3) Asumir la disociación 100%.
mol de H2TAN0.29
4 = M (5.74 L) = 1.6646 mol de H2TAN4
= 3.3292 mol de H1+
mol de Al (OH)30.35
= M (3.21 L) = 1.1235 mol de Al (OH)3
= 3.3705 mol de OH1
IZQUIERDA ENCIMA
= 0.0413 mol de OH1
[OH1 ] =
0.0413 mol de OH1
= 0.00461 M OH1
5.74 L + 3.21 L
pOH = - registro (0.00461)
= 2.34
pH = 11.66
A. 0.038 g HNO3 en 450 ml hallazgo pH del N. del soleno
1L
1000 ml
(
) = 0.45 L
mol
M
(
0.038 g HNO3 1 mol
63 g
)
L
= 6.03 x 10- 4 mol de HNO3
= 6.03 x 10- 4 mol de H1+
- 4 mol de H1+
6.03
x
10
[H1+ ] =
= 1.34 x 10- 3 M H1+
0.45 L
pH = - registro [H1+
= -] registro (1.34 x 10=- 32.87
)
Vagos del B. 0.044 g (OH)2 en 560 ml del solenoide' N.
1L
Hallazgo pH.
(1000 ml ) = 0.56 L mol
M
(
1 mol
0.044 vagos de g (OH)
2
171.3 g
)
L
= 2.57 x 10- 4 mol de vagos (
= 5.14 x 10- 4 mol de OH1
[OH1 ] =
5.14 x 10- 4 mol de OH1
= 9.18 x 10- 4 M OH1
0.56 L
4)
pOH = - registro (9.18 x 10
= -3.04
pH = 10.96
C. Mezclarlos. Encontrar el pH de
solenoide resultante' N.
Del ácido… 6.03 x 10- 4 mol de H1+
De base… 5.14 x 10- 4 mol de OH1
IZQUIERDA ENCIMA
= 8.90 x 10- 5 mol de H1+
- 5 mol de H1+
8.90
x
10
[H1+ ] =
= 8.81 x 10- 5 M H1+
0.45 L + 0.56 L
pH = - registro [H1+
= -] registro (8.81 x 10=- 54.05
)
0
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