ACIDOS , BASES Y
ELECTROLITOS
Semana Número 12
Nota: diapositivas con imágenes
finamente proporcionadas por la
Licda: Lilian Guzmán Melgar
ACIDOS Y BASES
ACIDO
Tiene sabor agrio y
pueden producir sensación
de picazón en la piel. Su
nombre vienedel latin
acidus = agrio
Ej. Jugo de limón, vinagre,
aguas gaseosas
BASE
Tiene un sabor amargo y
sensación jabonosa en la
piel.
Ejemplo;: antiácidos,
limpiavidrios, jabón.
2
Definiciones : ARRHENIUS
ACIDO :Sustancia que produce iones
hidrogeno (H+) cuando se disocia,
en agua.
El H+ es un protón que en solución acuosa se hidrata y se convierte
en ión Hidronio (H3O+) .
H+ + H2O → H3O+
Ej : HCl , HNO3 ,, H2SO4 , H2CO3
HCl + H2O → H 3O+(ac) + Cl - (ac)
BASE HCl + H O  H+ + Cl 2
Sustancias que liberan, iones hidróxido (OH-), al
disociarse en agua.
Ejemplo : NaOH, KOH, Ba(OH)2
NaOH + H2O → Na+ + OH-
3
Definiciones :BRONSTED-LOWRY
ACIDO:Sustancia que dona un protón ,
(ion H+) a otra sustancia.
BASE: Sustancia que acepta un protón
HCl + NH3 → NH4+ + ClACIDO
BASE
Note el HCl dona un protón al NH3, el cual lo acepta
4
LEWIS
ACIDO :Sustancia que puede aceptar un par de
electrones.
En el ejemplo de abajo, el NH3 es la base porque aporta el par
BASE:
Sustancia
que
puede
par de electrones
de
electrones
y el BF3 es
él ácido
porceder
que losun
acepta
acido
.
Base
acido
5
Tabla comparativa de las diferentes
definiciones de ácido y base.
CARACTERISTICAS
ACIDOS
BASES
ARRHENIUS
Libera H+
Libera OH-
BRONSTED & LOWRY
DONA H+
ACEPTA H+
ACEPTA UN PAR DE
ELECTRONES
DONA UN PAR DE
ELECTRONES
SI
SI
AGRIO
AMARGO
Causa picazón
JABONOSO,
RESBALADIZO
ROJO
AZUL
SIN COLOR
FUCSIA
NEUTRALIZA BASES
NEUTRALIZA ACIDOS
LEWIS
ELECTROLITOS
SABOR
SENSACIÓN
TORNASOL (PAPEL PH)
FENOLFTALEINA
NEUTRALIZACIÓN,
6
IONIZACION
Proceso mediante el cual una sustancia
se disocia en sus iones respectivos. La
ionización puede ser reversible ó
irreversible
Ejemplo ( ácidos, bases y sales) :
HCl → H+ + ClKOH → K + + OHCH3COOH ⇄ CH3COO- + H+
NH3 ⇄ NH4 + + OHCaCl2  Ca +2 + 2 Cl 7
ELECTROLITOS
Sustancia que en solución acuosa esta
disociada en iones y conduce la electricidad.
FUERTE
DEBIL
 Se disocian al 100%.
 Se disocian en un pequeño %.
 Buen conductor de la
 Conduce poco la electricidad.
electricidad
 Su reacción de ionización es
 La reacción de ionización
reversible y poseen Ka si son
ocurre en un solo sentido
ácidos ó Kb si son bases.
(irreversible).
C6H5COOH ⇄ H+ + C6H5 COOKOH → K+ + OH+ + OHNH
+
H
O
⇄
NH
3
2
4
H NO3 → H++ NO3 8
Visualización de electrolitos, a través de
introducir un aparato en el cual se enciende
una bombilla al conducir la electricidad
FUERTES
DEBILES
9
NO ELECTROLITO
Sustancias que en estado líquido,
en solución o fundidos NO conducen la
electricidad. ( En éste caso no se enciende
la bombilla)
Ej : Aceite
•
Alcohol
•
Gasolina
•
Azúcar
azúcar
azúcar
azúcar
azúcar
10
IONIZACION DEL AGUA
El agua es mala conductora de electricidad,
cuando se halla en forma pura, debido a
que se ioniza muy poco.
H2O + H2O ⇄ H3O+ + OHA 25°C, en el agua pura: la [ H+ ] = [OH-] y
+] siguiente
tiene[Hel
valor.
= 0.00000010
= 1 x 10 -7 M
[OH-] = 0.00000010 = 1 x 10 – 7 M
11
Constante de Producto Iónico
del agua (Kw)
Kw = [H+] [OH-]
Kw = [1.0 x 10 -7 ] [1x10 - 7]
Kw = 1.0 x10 -14
KH O = 1.0 x10 -14
2
12
¿Cómo influye la adición de un ácido (H+)y de una
base ( OH-) al agua o soluciones acuosas, en
las concentraciones de iones hidrógeno e
hidroxilo ?
Si ↑[ H+ ]  [OH-] ↓ hasta que [ H+] [OH-] = 1.0x10 -14
Si ↑[OH -]  [H+ ] ↓ hasta que [H+] [OH-] = 1.0x10 -14
13
En soluciones Acidas: [H+] >1.0x10 -7
En soluciones Alcalinas:[H+] < 1.0x10 -7
En soluciones Neutras: [H+] es igual a 1.0x10 -7
Ej: Una muestra de bilis tiene una [OH-] de
1.0 x10 -5 ¿Cuál es la [H+] ?.
Se usa Kw y se despeja [H+]
Kw  [H+] [OH-] = 1 x 10 -14  [ H + ] = 1x 10 -14 / [ OH - ]
[ H + ] = 1 x 10 -14 / 10 x 10 -5  [ H + ] = 1 x 10 -9
14
ACIDOS Y BASES FUERTES
ACIDOS FUERTES:
Son aquellos que se ionizan totalmente en
agua(100%) . Tiene una ionización irreversible.
Ejemplo :
HCl
Ácido Clorhídrico
HBr
HI
H2SO4
HNO3
Ácido Bromhídrico
Ácido Yodhídrico
Ácido sulfúrico
Ácido Nítrico
HClO4
Ácido Perclórico
15
ÁCIDOS DÉBILES
 Se ionizan en pequeña proporción.
 Tienen una ionización reversible
 Poseen una constante de ionización (Ka)
HC2H3O2 ⇄ H+ + C2H3O2Ka= [H+] [C2H3O2-]
[HC2H3O2]
HCOOH
Ácido Fórmico
C3H5(COOH)3
Ácido Cítrico
H2CO3
Ácido carbónico CH3CHOHCOOH
Ácido láctico
16
BASE FUERTE
 Se ionizan totalmente en agua, (100%)
 Tiene una ionización irreversible
NaOH
KOH
Hidróxido de Sodio
Hidróxido de Potasio
17
BASE DEBIL
 Se ionizan parcialmente en agua
 Tienen una ionización reversible
 Poseen una constante de ionización (Kb).
NH4OH ⇄ NH4+ + OHKb = [ NH4+] [OH-]
[NH4OH]
Mg(OH)2
NH3
Hidróxido de Magnesio
Amoniaco
18
pH
El pH es la medida de la concentración de
iones hidronio [H3O+ ] ó [ H+] en una
solución. Y se calcula:
pH = - log [H+]
Ejemplo Calcule el pH de una solución
que posee [ H + ] =0. 00065
pH = -log 6.5 x 10 – 4 = 3.18
19
El agua pura tiene una [H+] = 1x10 -7 y un pH 7.
 Toda solución neutra tiene un pH 7
 Toda solución ácida tiene un pH menor 7
 Toda solución básica tiene un pH mayor 7
NEUTRO
1
2
3
4
5
MAS ACIDO
6
7
8
9
10
11
12
13
14
MAS BASICO
20
pH de algunas sustancias
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pOH
Es la medida de la concentración de iones
hidroxilo [OH-]en una solución: -
pOH = - log [OH ]
pH + pOH = 14  pH = 14-pOH
y pOH = 14-pH
Eiemplo, si el pH de una solución es 3.2. Cual es el
valor de el pOH.?
Resp: pH + pOH = 14  pOH = 14 – pH
pOH = 14 – 3.2 = 10.8
Ej: Si [OH-] en una solución es 0.05, cuál será el valor
del pOH.
Resp: pOH = -log [ OH-]  pOH = -log 0.05
= 1.30
22
Calculo del valor de [H +] y [OH-] a partir de
valores de pH
 Use


las siguientes fórmulas:
[H+] = 10 – pH y [OH -] = 10 - pOH
Ej: Calcule [H+] de una solución cuyo pH es 3.7.
[H+] = 10 -pH = 10 – 3.7 = 0.000199 ó
sea [H +] =1.99 x 10 -4
 Resp:

Ej. Calcule [OH -] si el pOH de una solución es 2.8
 Resp: [OH - ] = 10 -pOH = 10 -2.8 = 0.00158
 = 1.58 x 10 -3
Procedimiento para calcular pH de ácidos fuertes
Los ácidos fuertes como son la mayoría de hidrácidos
y oxácidos monopróticos ( los que poseen un solo
hidrógeno : HCl , HNO3, etc ), se ionizan casi en un
100 %, por lo tanto la [ H + ] es igual a la
concentración molar del ácido.
 EJ # 1 : cual es el pH de una solución de HCl 0.066 M
 Se considera que la [ H + ] es igual a la [ ácido ]
 Resp: pH = - log [H + ]  pH = - log 0.066

pH = 1.18
 Ej: Calcule el pH de una solución de HNO3 0.0035 M
Procedimiento para calcular el pH de bases
fuertes






La mayoría de Hidróxidos que poseen un solo radical OH, son
bases fuertes , se ionizan casi en un 100 %, por eso la [ OH - ] es
igual a la Molaridad de la base.
Ej: Calcule el pH de una solución de NaOH 0.024 M
Considere que [OH -] es igual a la [ NaOH ]  [ OH -] = 0.024
Resuelva,calculando pOH = -log 0.024 = 1.62, ahora aplique
pH + pOH = 14  pH = 14 – pOH 
pH = 14 – 1.62  pH = 12.38 .
También puede resolverlo aplicando
K w = [ H + ] [ OH -] = 1.0 x 10 – 14, despejar [ H +]
[H +] = 1x 10 -14 / [OH]  [ H + ] = 1x 10-14 /0.024 = 4.16 x 10 -13
pH = -log [H +]  pH = – log 4.16 x 10 -13 
 pH = 12.38
 Entonces
 Note en ambos procedimientos se llega a la misma respuesta
Resuelve los siguientes ejercicios
Calcular el pH de las sigs, soluciones:
1) [H+] = 2.5 x 10 -5
4) pOH = 4.2
2) NaOH 0.020 M
5) HCl 0.50 M
3) [OH-] = 2.0 x10 -8
6) NaOH 0.28M
Calcule la [H+] y [OH-] en soluciones con :
7) pH= 5.5
8) pOH = 4
9) pH = 1.8
26
Expresión de Ka para ácidos débiles y
Kb para bases débiles.

Considere el siguiente ácido débil.
 CH3COOH + H2O *  CH3COO - + H +
 Ka = [CH3COO - ] [ H + ]

[ CH3COOH ]
 Considere la siguiente base débil
 CH3NH2 + H2O *  CH3NH3 + + OH –
Kb = [ CH3NH3 + ] [ OH -]
[ CH3NH2]
* Note no se toma en cuenta la [ H2O] en la Ka y
Kb, los productos van en el numerador y el
reactivo en el denominador.
% de Ionización en ácidos y bases débiles, como
éstos se ionizan en pequeño porcentaje, se
calcula el % de ionización de la siguiente manera
Ácidos :
% de ionización = [H+] x 100
[ácido]
Bases:
% de Ionización = [OH-] x 100
[base ]
28

Calcule la [H+], el pH y el % de ionización en una solución 0.3M de
ácido acético ( CH3COOH) con Ka=1.8 x 10 -5.
Resolución:
CH3COOH
CH3COO- + H+
x
x
Como NO conocemos el % de ionización, le asignamos el valor de X a cada
una de las especies ionizadas. Entonces
Ka = [CH3COO-] [H+]  1.8 x 10-5 = (x)(x)  l.8x10-5 = X2
[CH3COOH ]

X 2 = 1.8 x 10 -5 (0.3)  X =√ 5.4 x 10 -6
Como X = [H+]
0.3
0.3
x = 2.32 x 10 -3
 [H+] = 2.32 x 10 -3
pH = -log [H+] = -log 2.32x10-3 = 2.63  pH = 2.63.
También podemos calcular el % de ionización de la sig. Manera:
% ionización = [H+] x100  % ionización = 2.32 x 10 -3 x100
[CH3COOH]
0.3

= 0.77 %






Ejemplo de cómo calcular Ka y pH a partir de el % de
ionización.
Calcule Ka y el pH de una solución 0.25 M de ácido fórmico
HCOOH si se ioniza en un 6 %.
Resolución
a- Escriba reacción de ionización del ácido fórmico:
HCOOH
 HCOO - +
H+
Las concentraciones son
[ HCOOH] = 0.25 ( valor ya dado en el problema)
[ HCOO - ] = 6 x 0.25 /100 = 1.5 x 10 - 2
[H+ ] = 6 x 0.25 / 100 = 1.5 x 10 -2


Ka = [ HCOO - ] [ H + ]
[ HCOOH ]
Ka = 2.25 x 10 – 4

pH = - log [ H + ]


Ka = (1.5 x 10 -2) ( 1.5 x 10 -2]
( 0.25 )
pH = - log 1.5 x 10 - 2 = 1.82
EJERCICIOS
1)Para una solución de ácido acético (HC2H3O2)
0.10 M calcular : El % de ionización del ácido
acético si la constante de ionización (Ka) del
ácido es 1.8x10-5 .
HC2H3O2 ⇄ H+ + C2H3O22) Calcule el pH y % de ionización de una solución
de anilina 0.05 M, Kb = 4.5x10-10.
C6H5NH2 ⇄ C6H5NH3+ + OH31
3) ¿Cuál es la Ka y el pH de una solución de
Acido fluorhídrico (HF) 0.3 M ionizada un
3.2%?
HF ⇄ H+ + F-
32
Comente “quimica verde pág. 299 “Lluvia
ácida” y química y salud pág. 302.
“Antiácidos”.
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ACIDOS , BASES Y ELECTROLITOS