El reconocimiento de las sustancias alcalinas y acidas. Tema: Sistemas numéricos (Inecuaciones).

[pic 1]         

Universidad de Sonora.

                           Departamento de Químico Biológicas.

Introducción al Cálculo Diferencial e Integral.

Título: El reconocimiento de las sustancias alcalinas y acidas.

Tema: Sistemas numéricos (Inecuaciones).

Alumno: Ayala Verdugo Jesús Antonio

Profesor: Dr. José Luis Diaz Gómez.

Fecha: 13/09/2018

1. Resumen: Con el problema planteado a continuación se busca la identificación de las sustancias en alcalinas o acidas, dependiendo de ciertas propiedades químicas (concentración de iones hidronio o iones hidróxido). En general se modelará una representación de Søren Peter Lauritz Sørensen y su gran aporte de la auto ionización del agua para dar una noción de como identificar las sustancias antes mencionadas, también da una solución para las sustancias neutras como el agua, todo basado en el potencial de hidrogeno (pH) y el potencial hidroxilo (pOH).

1. Introducción.

En 1923 los científicos Johannes N. Brönsted y Thomas M. Lowry propusieron una definición más amplia de los ácidos y bases. Los ácidos son sustancias donadoras de protones; donan al menos un ion hidrógeno H+. · Las bases son sustancias receptoras de protones; aceptan al menos un ion hidrógeno H+. Los ácidos se clasifican como: ácidos monopróticos, dipróticos y tripróticos dependiendo de su capacidad para donar uno, dos o tres protones. Ejemplos de ellos están el HCl (monopróticos), el H2 SO4 (diprótico) y el H3 PO4 (triprótico). Para ejemplificar la teoría de Brönsted – Lowry, analizaremos la reacción química entre el amoniaco y el cloruro de hidrógeno.

(2.1)[pic 2]

El NH3 se caracteriza por ser una base de Brönsted-Lowry, ya que tiene la capacidad de aceptar un protón (que es el ion hidrógeno proveniente del HCl). En contraparte, el HCl se define como un ácido de Brönsted-Lowry al liberar el protón. De acuerdo con las definiciones de Brönsted-Lowry, ésta es una reacción de ácido-base.

(2.2)[pic 3]

 Problema:  Como los ácidos y bases reaccionan entre sí, al agua ser un anfótero puede reaccionar con ella misma, entre las moléculas de aguas puede haber intercambio de protones de manera muy limitada. Este proceso se conoce como autoionización. Que se expresa de la siguiente manera:  

(2.3)[pic 4]

2 moléculas de agua que al reaccionar genera un ion hidronio y un ion hidróxido.

Representado de otra manera quedaría de la siguiente manera, ya que el agua ioniza de manera muy débil por lo tanto tiene equilibrio.

(2.4)[pic 5]

1. Desarrollo.

El agua a tener un equilibrio esto conlleva a que tenga una constante de equilibrio lo que conlleva a que la ecuación quede de la siguiente manera.

(3.1)[pic 6]

                                  Debido a que el agua en proporción a los 2 iones es

    Kw= [] []                 Mucho mayor es tomada como constante,[pic 7][pic 8]

                                  Esto es conocido como producto iónico del agua.

Kw=        Fue entonces se Sorem calculo la constante de agua a                        [pic 9]

        25°C

    Kw= [] [][pic 10][pic 11]

                               = [] []     Sustituyendo obtenemos[pic 12][pic 13][pic 14]

        Log [] [] = Log   Aplicamos Logaritmos [pic 15][pic 16][pic 17]

                   de ambos lados.

                             Log [] + Log [] =-14 Log 10       Aplicando la propiedad de logaritmos la cual dice Log (A)(B) = Log A + Log B[pic 18][pic 19]

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