14: Equilibrio de ácido-base
Este capítulo ilustra la química de las reacciones ácido-base y los equilibrios, y le dará las herramientas necesarias para cuantificar las concentraciones de los ácidos y los bases en las soluciones.
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- 14.1: Los ácidos y bases de Brønsted-Lowry
- Los compuestos que donan un protón (ion de hidrógeno) se llaman ácidos Brønsted-Lowry. El compuesto que acepta el protón se llama la base Brønsted-Lowry. La especie que ha perdido un protón es la base conjugada del ácido. La especie formada cuando una base Brønsted-Lowry gana un protón es el ácido conjugado de la base. Las especies anfibróticas pueden actuar como donantes de protones y aceptores de protones. El agua es la especie anfibrótica más importante.
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- 14.2: pH y pOH
- La concentración de los iones de hidronio en una solución de un ácido en el agua es mayor que 1.0×10−7 M a 25 °C. La concentración de ion de hidróxido en una solución de una base en el agua es mayor que 1.0×10−7 M a 25 °C. La concentración de H3O+ en una solución se puede expresar como el pH de la solución; pH=−logH3O+. La concentración de OH− se puede expresar como el pOH de la solución: pOH=−log[OH−]. En el agua pura, pH = 7 y pOH = 7.
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- 14.3: Fuerza relativa de los ácidos y las bases
- Las concentraciones de ácidos y bases de Brønsted-Lowry se pueden determinar por sus constantes de ionización. Los ácidos fuertes forman bases conjugadas débiles, y ácidos débiles forman bases conjugadas fuertes. En consecuencia, ácidos fuertes están completamente ionizados en solución acuosa porque sus bases conjugadas son bases más débiles que el agua. Los ácidos débiles están solo parcialmente ionizados porque sus bases conjugadas compiten con éxito con el agua por la posesión de protones.
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- 14.4: Hidrólisis de las soluciones salinas
- Las propiedades de soluciones acuosas de ácidos de Brønsted-Lowry se deben a la presencia de iones hidronio; los de soluciones acuosas de bases Brønsted-Lowry se deben a la presencia de iones hidróxido. La neutralización que ocurre cuando se combinan soluciones acuosas de ácidos y bases resulta de la reacción de iones hidronio e hidróxido para formar el agua. Algunas sales formadas en las reacciones de neutralización pueden hacer que las soluciones del producto sean un poco ácidas o básicas.
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- 14.5: Ácidos polipróticos
- Un ácido que contiene más de un protón ionizable es un ácido poliprótico. Los protones de estos ácidos se ionizan en pasos. Las diferencias en constantes de ionización ácida para las ionizaciones sucesivas de protones en un ácido poliprótico generalmente varían en aproximadamente cinco órdenes de magnitud. Siempre que la diferencia entre los valores sucesivos de Ka del ácido sea mayor que un factor de 20, es apropiado analizar los cálculos de las concentraciones secuencialmente.
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- 14.6: Las soluciones tampón
- Una solución que contiene una mezcla de un ácido y su base conjugada, o de una base y su ácido conjugado, se llama una solución tampón. Diferente a una solución de ácido, base o sal, la concentración de iones hidronio de una solución tampón no cambia mucho cuando se agrega una pequeña cantidad de ácido o base a la solución tampón. La base (o ácido) en el tampón reacciona con el ácido (o base) agregado.
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- 14.7: Titulaciones de ácido-base
- Una curva de titulación es un gráfico que relaciona el cambio de pH de una solución ácida o básica con el volumen de titulador añadido. Las características de la curva de titulación dependen de las soluciones específicas que se titulan. El pH de la solución en el punto de equivalencia puede ser más grande, igual o menos que 7.00. La elección de un indicador para una titulación dada depende del pH esperado en el punto de equivalencia de la titulación y del rango de cambio de color del indicador.
Contribuyentes
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Paul Flowers (Universidad de Carolina del Norte - Pembroke), Klaus Theopold (Universidad de Delaware) y Richard Langley (Stephen F. Austin Universidad del Estado) con autores contribuyentes. Contenido del libro de texto producido por la Universidad de OpenStax tiene licencia de Atribución de Creative Commons Licencia 4.0 licencia. Descarge gratis en http://cnx.org/contents/85abf193-2bd...a7ac8df6@9.110) ."
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Ana Martinez ( amartinez02@saintmarys.edu ) contribuyó a la traducción de este texto.