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TEMA 9.- EQUILIBRIÓS IÓNICOS
9-1.- RECORDATORIO DE ÁCIDO Y BASE.
Hay 3 formas diferentes de definir ácido y base:
1.- Según Arrhenius (1887)
- Ácido: compuesto que al disociarse da iones hidrógeno (H +)
- Base: compuesto que al disociarse da iones hidroxilo (OH - )
Pero surgen dos problemas importantes:
i. Los iones H +^ no existen en disolución ya que son reactivos. ii. La teoría de Arrhenius sólo explicaba reacciones que empleaban como disolvente al H 2 O, y así la reacción: ClH (g) + NH3 (liq) -> NH 4 +^ + Cl -^ no se puede explicar con la teoría de Arrhenius.
2.- Según Bronsted-Lowry (1923):
Se amplian los conceptos de Arrhenius para que sean válidos a todo tipo de disolvente.
- Ácido : sustancia que puede ceder iones hidrógeno (H +^ )
- Bases : sustancia que puede aceptar iones hidrógeno (H +^ )
Ambas sustancias se dicen que son conjugadas cuando cumplen:
La relación entre pares conjugados en disolución acuosa, donde los iones hidrógeno se solvatan para dar iones hidronio (H 3 O+) resulta ser:
A + H 2 O…………………..H 3 O+^ + B
(donde A es el ácido y B es su base conjugada)
Se podría generalizar así:
Como puede verse en los ejemplos anteriores, el H 2 O puede actuar como ácido ó como base (sustancia anfótera).
En el equilibrio, utilizando el sistema asimétrico referido a molaridades se cumple que:
Cuando la disolución es diluida:
(que vendría a ser algo semejante a considerar la concentración de agua como constante y englobaría en la K, razonamiento que hacen algunos textos introductorios)
Como HA es una molécula neutra, no sujeta a interacciones eléctricas, su
De modo que se podría escribir:
Por otra parte, como
si llamamos
se puede escribir:
Tomando ahora logaritmos:
Considerando aplicable la ley límite de Debye-Huckel, podríamos sustituir log ƴ (^) + - por el valor teórico dado por ,
quedando finalmente la expresión:
(que es la ecuación de una recta del tipo y= a + bx)
Para ver si esta expresión es cierta haríamos lo siguiente:
1/ Mediante medidas de PH o de conductividad , podemos determinar las concentraciones de las diversas especies en el equilibrio:
