Quimica General 2 Hidrolisis

HIDRÓLISIS Y SOLUCIÓN AMORTIGUADORA

OBJETIVOS:

Determinar Ka , Kb y grado de hidrólisis (α) de la disolución de acetato de sodio y de cloruro de amonio.

Preparar soluciones reguladoras

Comparar la no variación apreciable de pH de una solución reguladora al ser adicionado un acido o una base en pequeñas cantidades.

MARCO TEÓRICO

HIDROLISIS

La hidrólisis es la reacción de una sustancia con el agua o sus iones. También se puede definir como la descomposición de una sustancia por la acción química del agua.

Las sales de los ácidos débiles y de las bases débiles experimentan hidrólisis.

A continuación se ilustra la hidrólisis que se presenta con la combinación del anión de un ácido débil con el ión hidrónio (H3O+) del agua para formar moléculas de ácido no ionizadas:

La eliminación de H3O+ altera el equilibrio del agua y produce una solución básica (exceso de OH- en la solución), así que la reacción anterior se puede expresar como:

Recuerda usted qué es: ¿ácido débil?, ¿base débil?, ¿ácido conjugado? y ¿base conjugada? Para aclarar los conceptos puede basarse en los siguientes ejemplos:

Según Brønsted – Lowry, los aniones de los ácidos fuertes son bases extremadamente débiles, mientras que los aniones de los ácidos débiles son bases más fuertes. Por el contrario, los cationes de bases fuertes son ácidos extremadamente débiles y los cationes de bases débiles son ácidos más fuertes.

Según esta clasificación de ácidos y bases, pueden identificarse cuatro tipos distintos de sales en solución acuosa que no contienen ácido o base libre (Es importante tener presente que en soluciones diluidas, los ácidos fuertes y las bases fuertes están completamente ionizados o disociados), estos son:

Sales derivadas de Bases Fuertes y de Ácidos Fuertes. Producen soluciones neutras porque el catión y el anión no reaccionan con el agua. Ejemplo: Cloruro de Sodio, NaCl.

Sales derivadas de Bases Fuertes y de Ácidos Débiles. Producen una solución acuosa básica. Esto se debe a que los aniones de ácidos débiles reaccionan con el agua para formar iones hidróxido. Ejemplo: Acetato de sodio, NaCH3COO

Sales derivadas de Bases Débiles y de Ácidos Fuertes. Producen soluciones acuosas ácidas, debido a que ocurre la hidrólisis entre el catión de la base débil y el OH- del agua formándose moléculas no ionizadas de base débil.

La eliminación de OH- altera el equilibrio del agua y produce un exceso de H3O+, lo cual imparte el carácter ácido. Ejemplo: Cloruro de Amonio, NH4Cl .

Sales derivadas de bases débiles y de ácidos débiles. Estas sales forman soluciones que contienen cationes que confieren carácter ácido y aniones que lo confieren carácter básico. Así que estas sales pueden generar soluciones ácidas, básicas o neutras, según sean las fuerzas relativas del ácido débil y la base débil de la cual se derive la sal.

Ejemplos:

o Acetato de amonio, NH4CH3COO, produce una solución neutra.

o Cianuro de amonio, NH4CN, produce una solución básica.

o Fluoruro de amonio, NH4F, produce una solución ácida.

15.2. SOLUCIONES AMORTIGUADORAS

Una solución amortiguadora es una solución que resiste el cambio de pH; contiene un ácido débil y una sal iónica soluble del ácido o bien, una base débil y una sal iónica soluble de la base.

Cuando se añaden cantidades moderadas de base fuerte o ácido fuerte a soluciones amortiguadoras, el pH varía muy poco. Las soluciones amortiguadoras contienen pares conjugados ácido-base en concentraciones razonables. El componente más ácido reacciona con las bases fuertes que se adicionan mientras que el componente más básico lo hace con los ácidos fuertes que se adicionan.

Una manera de resumir el efecto de estas soluciones es: “los cambios de pH se reducen al mínimo en soluciones amortiguadoras porque el componente básico puede reaccionar con exceso de iones H+ y el componente ácido con exceso de OH-.

Los dos tipos de soluciones amortiguadoras que se encuentran comúnmente son:

Soluciones de un ácido débil y una sal de ácido débil. Ejemplo: solución de ácido acético,CH3COOH y acetato de sodio, NaCH3COO , ya que la base conjugada del ácido acético es el ión acetato, CH3COO-.

Soluciones de una base débil y una sal de la base débil: solución de la base débil amoniaco acuoso, NH3 y su sal iónica soluble, cloruro de amonio, NH4Cl.

MATERIALES Y REACTIVOS:

Tubo de ensayo

Probeta pipetas vaso precipitado

Gradillas para tubo de ensayo

Matraz aforado

Matraz Erlenmeyer

Cocina eléctrica

Malla de asbesto

REACTIVOS:

HCl

HAc

NaAc

NH4

NH4Cl

Papel indicador

Agua destilada

NaOH

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

EXPERIMENTO Nº1: HIDRÓLISIS DEL ACETATO DE SODIO:

En un vaso precipitado se agregó 10 ml. de agua destilada y se añadió 0,35 g de acetato de sodio, se disolvió completamente con ayuda de una varilla de vidrio, luego se trasvaso a una fióla de 25 ml. y se enraso. En seguida se devolvió a su respectivo vaso.

Se tomo 10 tubos o tomar los tubos en función a la cantidad de los indicadores existentes en la práctica, luego se añadió a cada tubo 2 ml. de solución salina, en seguida se agrego 2 gotas del indicador siguiente el orden en el experimento Nº 2 de la practica 6. Compare los colores con la muestra “patrón”.

Y se anoto el pH en el cuadro I.

Se confirmo el pH obtenido, para los cuales agregue una gota de solución salina en una luna de reloj con papel indicador universal y determinar el pH por comparación de color.

Se calculo Ka, Kb y grado de hidrólisis de la sal, anote los resultados en el cuadro.

4.2 EXPERIMENTO Nº2: HIDRÓLISIS DE CLORURO DE AMONIO (NH4Cl)

Se repitió el experimento anterior de tipo

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