[PORTADA]

IONIZACIÓN DE ÁCIDOS Y BASES. HIDRÓLISIS

El comportamiento en disolución de ácidos y bases está determinado por su grado de disociación:

Asímismo, ciertas sales en disolución reaccionan con el agua (hidrólisis) y generan H+ o OH- que afectarán al pH de la disolución. Para examinar con más detalle cada uno de estos procesos, pincha en el enlace correspondiente.

ENLACES

Teoría y problemas de ácidos y bases (en inglés)

Acid and bases (Virtual Chembook)

Animaciones de equilibrios ácido-base

ácidos y bases (pH tutorial)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IONIZACIÓN DE ÁCIDOS Y BASES FUERTES

Los ácidos y bases fuertes se disocian por completo, es decir, la totalidad de los iones H+ u OH- están en forma libre, y su concentración dependerá de la concentración del ácido o de la base de donde provienen (Ver figura de la derecha). En la tabla de la izquierda se muestran los ácidos y bases fuertes más habituales.

En una disolución 10-2 M de H2SO4, por ejemplo, la concentración de H+ es 2 • 10-2 M, ya que cada molécula de ácido sulfúrico libera dos H+.

En una disolución 10-2 M de Ba(OH)2 la [OH-] será 2 • 10-2 M y, como [OH-] [H+] = 10-14, [H+] = 5 • 10-13 M.

 

 

 

ENLACES

strong acid and bases

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IONIZACIÓN DE ÁCIDOS Y BASES DÉBILES

Los ácidos y bases débiles se disocian parcialmente y por lo tanto, la concentración de los iones H+ o OH- es menor que la totalidad de sus grupos ionizables.

Para calcular el pH de sus disoluciones habrá que tener en cuenta su grado de disociación (a).

Casi todos los ácidos orgánicos (acético, butírico, láctivo, etc.) se disocian parcialmente.

 

Así, en el caso del ácido acético:

Aplicando la LAM:

Como la constante de disociación (Kd) vale 1,76 • 10-5, se puede calcular fácilmente el grado de disociación, a, resolviendo la ecuación de segundo grado.

Si conocemos la concentración de ácido, [H+] = ca, con lo que pH = -log (ca).

Para valores pequeños de a (a<0,05) se puede sustituir el valor (1-a) por 1, y en este caso:

La disociación de las bases débiles, como por ejemplo el amoníaco, se plantea de forma análoga:

Aplicando la LAM:

El valor de Kb para el amoníaco arroja un valor Kb = 1,76 • 10-5 (Figura superior). A partir de aquí se puede calcular el valor de [OH-] (despejando la x). Conocido el valor de [OH-] se obtiene inmediatamente el de [H+] y el pH.

ENLACES

weak acid and bases

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HIDRÓLISIS

Cuando uno de los iones de una sal puede reaccionar fácilmente con el agua, la disolución de la sal no resulta neutra, sino que es ácida o básica. Esta reacción recibe el nombre de hidrólisis. Tanto los ácidos como las bases débiles pueden sufrir reacciones de hidrólisis. El pH de una sal en disolución dependerá de la naturaleza de los dos iones que la componen:

ENLACES

Hydrolysis

Hydrolysis of ions

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HIDRÓLISIS DE UNA SAL DE ÁCIDO DÉBIL Y BASE FUERTE

El acetato de sodio se disocia por completo según la ecuación:

El acetato reacciona con el agua según el siguiente equilibrio:

donde:

pero para calcular KH hay que tener en cuenta que el ácido acético formado por hidrólisis (AcH) se disocia parcialmente:

donde:

Si multiplicamos ambas constantes (KH y Ka) tenemos que:

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HIDRÓLISIS DE UNA SAL DE ÁCIDO FUERTE Y BASE DÉBIL

En el caso del cloruro amónico, la sal se disocia por completo según la ecuación:

El ión amonio reacciona con el agua según el siguiente equilibrio:

donde:

pero para calcular KH hay que tener en cuenta que parte del amoniaco formado por hidrólisis (NH3) va a captar protones del agua:

donde:

Si multiplicamos ambas constantes (KH y Kb) tenemos que:

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HIDRÓLISIS DE UNA SAL DE ÁCIDO DÉBIL Y BASE DÉBIL

En este caso, el pH dependerá de la fortaleza relativa de los iones susceptibles de hidrólisis que genere la sal. Un ejemplo es el cianuro amónico. Cuanto más parecida sea su fuerza, menos se alejará el pH de la neutralidad.