Acidos Y Bases

FUERZA DE ACIDOS Y BASES

ACIDOS FUERTES

Los ácidos fuertes, llamados también electrolitos fuertes, son aquellos que en disolución acuosa se disocian por completo, y, por lo tanto, ceden a la solución una cantidad de iones de H+.

Los ácidos fuertes son corrosivos, disuelven la mayoría de los metales y producen graves quemaduras en la piel. En la tabla se muestran algunos de ellos.

ACIDOS DEBILES

Los ácidos débiles son ácidos que en la solución acuosa no disocian por completo, es decir, que liberan sólo por una parte muy pequeña de sus iones H+. Son ácidos débiles el ácido acético (Vinagre), el ácido fosfórico y todos los ácidos orgánicos.

El ácido acético es un buen ejemplo de ácido débil, porque en una disolución acuosa se ioniza menos de 0,5 % de las moléculas del ácido y 99,5% permanece como moléculas.

La fuerza de un ácido débil puede medirse cuantitativamente a través del valor de la constante de equilibrio para su reacción en medio acuoso:

HA+H_2 O↔A^-+ H_3 O^+ K=(〖[A〗^-] x〖[H〗_3 O^+])/([HA] x〖[H〗_2 O])

Como trabajamos con soluciones diluidas y además la ionización del acido es muy baja, hay pocas moléculas de agua que reaccionan. En consecuencia, la concentración de agua permanece prácticamente constante. Luego escribimos:

Kx〖[H〗_2 O]=(〖[A〗^-] x〖[H〗_3 O^+])/([HA] )

Donde Kx〖[H〗_2 O] es una nueva constante conocida como constante de acidez del acido y que simbolizamos Ka, cuya expresión es:

Ka=(〖[A〗^-] x〖[H〗_3 O^+])/([HA] )

Cuanto mayor es el valor de la constante de acidez (Ka) de un acido mayor será la 〖[H〗_3 O^+] formados en una solución de concentración dada. La constante de acidez Ka es una medida de la fuerza del acido; cuanto más fuerte es un acido mayor será la 〖[H〗_3 O^+] que produce en solución y menor la [HA] sin disociar y por consiguiente mayor será el valor de su Ka.

BASES FUERTES

Las bases fuerte, llamadas también electrolitos fuertes, son aquellas capaces de disociarse totalmente en iones de Hidróxido.

Por lo general, loshidróxidos de los grupos alcalinos y alcalinotérreos forman bases fuertes.

Aunque todos los hidróxidos de los metales alcalinos (grupo 1A) son electrolitos fuertes, no es común encontrar en el laboratorio LiOH, RbOH ni CsOH. Los hidróxidos de los metales alcalinotérreos más pesados, Ca (OH)2, Sr (OH)2 y Ba (OH)2, son también electrolitos fuertes; sin embargo, su solubilidad es limitada, por lo cual se usan solo cuando una gran solubilidad no resulta critica.

Las bases fuertes, aún en bajas concentraciones resultan ser muy corrosivas y dañinas para los tejidos, animales y vegetales.

Por ejemplo el NaOH o soda cáustica (producto que puede encontrase con frecuencia en los hogares) es ALTERNAMENTE REACTIVO, por lo que resulta muy útil para la limpieza de las tuberías atascadas por diversos residuos. Este producto debe manejarse con cuidado, porque puede producir quemaduras en la piel. En la tabla mostramos algunas bases fuertes.

BASES DEBILES

Bases débiles son sustancias que en disolución acuosa no se disocian por completo en sus iones. Por ejemplo, el amoniaco es una base débil, porque en una solución acuosa 1M solo 0,5 % de sus moléculas se disocian en iones de amonio y iones de OH Y cerca de 99,5% permanece intacto

Las bases débiles concentradas también deben manejarse con cuidado, pues resultan dañinas y hasta venenosas. Un ejemplo es el amoniaco, que en solución acuosa se conoce como hidróxido de amoniaco: en contacto con el aire libre libera gas amoniaco con gran rapidez. Este gas es muy tóxico si se inhala, e irrita ojos y mucosa.

La fuerza de una base débil puede medirse cuantitativamente a través del valor de la constante de equilibrio para su reacción en medio acuoso:

B+H_2 O↔BH^++ OH^- Kb=([BH^+ ]x [OH^-])/([B])

Donde Kb es la constante de basicidad de la base. Cuanto mayor es el valor de la constante de basicidad (Kb) de una base, mayor será la concentración de iones hidróxido formados en una solución de concentración dada y más fuerte es la base.

Igual que sucede con otras constantes de equilibrio, cuanto mayor es el valor de Ka(o Kb para una base), mayor es el desplazamiento de la situación de equilibrio en el sentido directo de la reacción. Cuanto mayor es la ionización, mayores son las concentraciones de los iones producidos. Las constantes de ionización deben determinarse experimentalmente.

En la tabla se muestra una serie de bases débiles colocadas en orden decreciente de sus valores de Kb, a 25ºC en solución acuosa.

FUERZA DE PARES CONJUGADOS ACIDO – BASE

El concepto de par conjugado acido-base, se define como un acido y su base conjugada o como base y su acido conjugado. La base conjugada de un acido es la especie que resulta cuando el acido pierde un proton. A la inversa, un acido conjugado resulta de la adicion de un proton a una base.

Todo acido tiene una base conjugada y toda base tiene un acido conjugado. Por ejemplo, el ion cloruro (Cl-) es la base conjugada que se forma a partir del acido HCl, y H_3 O^+(ion hidronio) es el acido conjugado a partir de la base H2O

HCl + H2O → H3O+ + Cl-

Los pares conjugados acido-base tienes las siguientes propiedades:

1. Si un acido es fuerte, la fuerza de su base conjugada no puede medirse. Así, el ion Cl- , que es la base conjugada del HCl, un acido fuerte, es una base muy débil.

2. El H3O+ es el acido más fuerte que puede existir en disolución acuosa. Los ácidos mas fuertes que el H3O+ reaccionan con el agua para producir H3O+ y sus bases conjugadas correspondientes. Así, el HCl, que es un acido mas fuerte que el H3O+ , reacciona completamente con el agua para formar H3O+ y Cl- :

HCl(ac) + H2O(l) → H3O+ (ac) + Cl- (ac)

Los ácidos mas débiles que el H3O+ reaccionan con el agua en una proporción mucho menor para formar H3O+ y sus bases conjugadas correspondientes. Por ejemplo, el siguiente equilibrio, en principio, se encuentra desplazado hacia la izquierda:

HF(ac) + H2O(l)

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