Acido Debil Base Fuerte 4y3r6w

TECNICAS DE ANALISIS QUIMICO E INSTRUMENTAL

RICARDO MANUEL AVILA ARANDA HECTOR PRADO GARCIA

ACIDO: Es la especie donadora de uno o mas protones en una reacción H+, es capas de aceptar electrones Def. de Bronsted y Lowry



ACIDO DEBIL: Es aquella sustancia acida que se ioniza parcialmente en solución acuosa y reacciona lentamente ACIDO FUERTE: Electrolitos fuertes que se ionizan por completo en agua

+



H2O CH3COOH 99.99%

H+ + CH3COO0.01%

BASE: En solución acuosa sede OH, la especie receptora de protones en una reacción Def. de Bronsted y Lowry



BASE FUERTE: Es una sustancia básica o alcalina que se ioniza completamente en solución acuosa y reacciona rápidamente BASE DEBIL: una baja ionización en agua, o se ioniza parcialmente en solución acuosa

+ NaOH 0%

H 2O

Na++OH100%

CH3COONa (acetato sódico)



Base fuerte y acido débil

Los iones procedentes de la disolución de una sal pueden dar lugar a una reacción acido base y modificar el pH de la disolución para ello debemos saber que solo los aniones procedentes de una base débil pueden producir fenómeno

Na+



CH3COONa

+

Procede de la base fuerte NaOH

Si se separan

CH3 COO-

H2O Tiene un efecto esta disolución en el pH

Procede de Acido débil CH3COO

Na+ no modifica el pH de la disolución por que es incapaz de dar electrones en esta disolución



Na+ + H2O

NaOH + H+

Para liberar protones por tanto debido al sodio no hay modificación de pH

En acetato por proceder de acido débil CH3COO- tiene cierto carácter básico no cuando combinamos con agua



CH3COO- + H2O

CH3COOH+ + OH-

Es posible que en cierta medida arranque un protón del agua para quedar como la formula molecular del acido ionizado por lo tanto libera OH neutro

OBSERVACION

Esto no sucede en

H+

Por que producen iones OHpor la disolución de acetato en H2O



Y esto si sucede en el OH-

Por tanto puesto que hace aparecido en cierta cantidades de iones hidroxilo

Resultan de la concentración de OHEn esta disolución tendrá cierto carácter básico

Por tanto su pH será pH > 7 básico a una temperatura de 25°C

CH3COOH (ac) + NaOH (ac)

CH3COONa(ac) + H2O(l)

Esta ecuación se puede simplificar a:



CH3COOH (ac) + OH- (ac)

CH3COO- (ac) + H2O

El ion acetate se hidroliza en la siguiente forma:

CH3COO- (ac) + H2O

CH3COOH (ac) + OH- (ac)

Por lo tanto en el punto de equivalencia cuando solo hay iones acetato, el pH será mayor que 7 debido al exceso de iones OH- formados. Esta situación es semejante a la hidrólisis de acetato de sodio, CH3COONa

Esto será siempre que disolvamos acido débil y base fuerte siempre tendrán un pH básico

 Otros ejemplos de acido débil y base fuerte: HCOOK: colmiato potásico KCN: Cianuro de potasio NaCN: cianuro de sodio etc.…..

Calcule el pH del acido acético 25 ml tomando en cuenta el valor de Ka= 1.8x10-5 de la valoración de ácido acético 0.100 M por hidróxido de sodio después de la adición a la solución ácida de: a) 10 ml de NaOH 0.100 M b) 25.0 ml de NaOH 0.100 M c) 25 ml de NaOH 0.100 M





Estrategia de reacción entre CH3OOH y NaOH es: CH3OOH (ac) + NaOH (ac)

CH3COONa (ac) + H2O (l)

Se puede ver que CH3OOH = 1 mol NaOH. Por lo tanto, en cada etepa de valoracion se calcula el numero de moles de la base que reacciona con el ácido y el pH de la disolucion se determina mediante el acido excedente o la base restante. Sin embargo en el punto de equivalensia la neutralizacion esta completa y el pH de la disolucion dependerá de la hidrolisis de la sal formada que es CH3COONa



Solución a) El numero de moles de NaOH en 10ml

10.0 ml

x

𝑜. 100 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑎𝑂𝐻 1 𝐿 𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙

x

1𝐿 1000 𝑚𝑙

=1.00 x 10-3 mol

El numero de moles de CH3OOH originalmente presentes en 25.0 ml de disolucion es: 25.0 ml

x

𝑜. 100 𝑚𝑜𝑙 CH3OOH x 1 𝐿CH3OOH 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙

1𝐿 1000 𝑚𝑙



=2.50 x 10-3 mol

Se trabaja con moles en este punto debido a que cuando dos disoluciones se mezclan el volumen de la disolución aumenta. Al incrementarse el volumen, la molaridad cambiará, pero el numero de moles permanecerá inalterable. Los cambios en el numero de moles se resumen a continuación

CH3OOH (ac)

+

NaOH (ac)

Inicial (mol)

2.50 x 10-3

1.00 x 10-3

Cambio (mol)

-1.00 x 10-3

-1.00 x 10-3

Final (mol)

1.50 x 10-3

0

CH3OONa(ac) + H2O 0 + 1.00 x 10-3 1.00 x 10-3

En esta etapa se tiene un sistema amortiguador compuesto por CH3OOH y CH3COO- a partir de la sal, CH3OONa. Para calcular el pH de la disolución se escribe: 𝐻 + 𝐶𝐻3 𝐶𝑂𝑂− 𝑘𝑎 = (𝐶𝐻3 𝐶𝑂𝑂𝐻) 𝐻

+



𝐶𝐻3 𝐶𝑂𝑂𝐻 𝐾𝑎 = (𝐶𝐻3 𝐶𝑂𝑂− )

1.50 𝑋 10−3 1.8 𝑥 10−5 −5 𝑀 = = 2.7 𝑋 10 1.00 𝑥 10−3 Por tanto,

pH=-log (2.7 x 10 -5 )= 4.57

b) Estas cantidades (es decir, 25 ml de NaOH 0.001M en relación con 25 ml de CH3OOH 0.100M) corresponden al punto de equivalencia. El numero de moles de NaOH de 25.0 ml de disolución es 25 ml x

x

= 2.50 x 10 -3 mol

Los cambios en el numero de moles se resumen a continuacion:

CH3COOH (ac) +

NaOH (ac)

CH3COONa(ac) +H2O

Inicial mol

2.50 x 10-3

2.50 x 10-3

0

Cambio mol

-2.50 x 10-3

-2.50 x 10-3

+2.50 x 10-3

0

2.50 x 10-3

Final mol

0



en el punto de equivalencia, la concentración tanto del ácido como de la base son cero. el volumen total es (25.0 + 25.0)ml o 50 ml, de manera que la concentración de la sal es: 2.50 𝑥 10−3 𝑚𝑜𝑙 1000𝑚𝑙 (𝐶𝐻3 𝐶𝑂𝑂𝑁𝑎) = 𝑥 50.0𝑚𝑙 1𝑙

= 0.0500 mol/L = 0.0500 M el siguiente paso es calcular el pH de la disolución que resulta de la hidrolisis de los iones CH3COO-, siguiendo el procedimiento descrito en e ejemplo y una vez que se ha encontrado la constante de ionización de la base (Kb) en la tabla se escribe:

𝑘𝑏 = 5.6 𝑥 10−10

𝐶𝐻3 𝐶𝑂𝑂𝐻 𝑂𝐻− 𝑥2 = = 𝐶𝐻3 𝐶𝑂𝑂− 0.0500 − 𝑥

x= OH- = 5.3 X 10-6 M, pH = 8.72



Después de la adición de 35 ml de NaOH la disolución ha pasado por mucho el punto de equivalencia. el numero de moles de NaOH originalmente es:

35.0 𝑚𝑙 𝑥

0.100 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑎𝑂𝐻 1𝑙 𝑥 = 3.50 𝑥 10−3 1𝑙 𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙 1000𝑚𝑙

los cambios de numero se resumen a continuación: CH3COOH (ac) +

NaOH (ac)

CH3COONa(ac) +H2O

Inicial mol

2.50 x 10-3

3.50 x 10-3

0

Cambio mol

-2.50 x 10-3

-2.50 x 10-3

+2.50 x 10-3

0

1.00 x 10-3

2.50 x 10-3

Final mol

en esta etapa se tienen dos especies en disolución que son responsables de convertir a la disolución en básica: OH- y CH3COO- y calcular el pH de la disolución utilizando solo la concentración de iones OH-. el volumen total de las disoluciones combinadas es de (25.0 + 35.0) ml o 60 ml de manera que la concentración de OH- se calcula como sigue:



(OH-) =

1.00 𝑥 10−3 𝑚𝑜𝑙 60.0𝑚𝑙

𝑥 1000

𝑚𝑙 1𝑙

=0.0167 mol/L = 0.0167 M pOH = -log (OH-)= -log 0.0167= 1.78 pH=14.00 – 1.78 = 12.22

 Valores Y 14

Valores Y 1 0

10

20

30

40

 THANK YOU FOR YOUR ATTENTION