Hidrólisis de sales 21-4-05
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Hidrólisis de sales
21-4-05
Teoría de Bronsted-Lowry
• Acido: sustancia (mólecula o ion) que puede transferir un H+ a otra sustancia
• Base: sustancia (molécula o ion) que es capaz de aceptar un H+ a otra sustancia.
Ácidos débiles
[H3O+ [CH3COO -Ka =
[CH3COOH
CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO -
[H3O+ = Ka. [CH3COOH [CH3COO -
Si las concentraciones de [CH3COOH] y [CH3COO ] son iguales el
[ H+] = Ka
Entonces
pH = pKa
Bases débiles
[BH+ [OH-Kb =
[B
B + H2O BH+ + OH-
Ci-x x x
x . xKb =
Ci - x
H2OCH3COOH H+ + CH3COO
Ka = [CH3COO ] [ H+] / [CH3COOH]
[ H+] = Ka. [CH3COOH] [CH3COO ]
Si las concentraciones de [CH3COOH] y [CH3COO ] son iguales el
[ H+] = KaEntonces
pH = pKa
pH y pKa
pOH y pKb
[NH4+ [OH-Kb =
[NH3
NH3 + H2O NH4+ + OH-
[OH-]=Kb. [NH3 [NH4+
Si las concentraciones de [NH3] y [NH4+ ] son iguales el
[ OH-] = Kb
Entonces
pOH = pKb
Reacción Ka pKa pH[ácido]=[base]
HSO4- SO42-+H+ 1.3x10-2 1.88 1.88
AcH Ac- + H+ 1.8x10-5 4.74 4.74
CO3H2 CO3H-+ H+ 4.2x10-7 6.38 6.38
H2PO4- HPO42-+H 6.2x10-8 7.21 7.21
Fuerza relativa de pares conjugados ácido -base
Hidrólisis de sales
1.- Sales de ácido fuerte y base fuerte solubles.
2.- Sales de base fuerte y ácido débil solubles.
3.- Sales de bases débiles y ácidos fuertes solubles.
4.- Sales de bases débiles y ácidos débiles solubles.
1- SALES DE ÁCIDO FUERTE Y BASE FUERTE
NaCl (s) Na+ (ac) + Cl (ac)
H2O (l) + H2O (l) OH (ac) + H3O+ (ac)
Las soluciones de este tipo de sales son neutras (pH= 7), porque ni su catión, ni su anión reaccionan con el agua.
2- SALES DE BASE FUERTE Y ÁCIDO DÉBIL SOLUBLES
H2OCH3COONa (s) Na+ (ac) +CH3COO (ac)
H2O (l) + H2O (l) OH (ac) + H3O+ (ac)
CH3COO (ac) + H2O (l) CH3COOH (ac) + OH (ac)
Kb = [CH3COO H] . [OH] . [CH3COO ]
2- SALES DE BASE FUERTE Y ÁCIDO DÉBIL SOLUBLES
Si se multiplica el numerador y el denominador de esta expresión por [H3O+], se tiene:
Kw
Kb = [CH3COOH] . [OH] . [H3O+] . [CH3COO ] . [H3O+]
2- SALES DE BASE FUERTE Y ÁCIDO DÉBIL SOLUBLES
Esta reacción provocará un exceso de OH y la solución se hará básica (pH > 7).
Kb = Kw = [CH3COOH] . [OH] = 1 x 1014 = 5,6 x 1010
Ka [CH3COO ] 1,8 x 105
Entonces en el caso particular de estas sales, la expresión de KH será:
3- SALES DE BASES DÉBILES Y ÁCIDOS FUERTES SOLUBLES.
H2O NH4Cl (s) Cl (ac) + NH4
+ (ac)
H2O (l) + H2O (l) OH (ac) + H3O+ (ac)
Si hidrolizamos el catión:
NH4+ (ac) + H2O (l) NH3 (ac) + H3O+ (ac)
3- SALES DE BASES DÉBILES Y ÁCIDOS FUERTES SOLUBLES.
NH4+ (ac) + H2O (l) NH3 (ac) + H3O+ (ac)
Ka =Kw = [NH3] . [H3O+] = 5,6 x 1010 M Kb [NH4
+]
Esta reacción provocará un exceso de H3O+ y la solución se hará ácida (pH < 7).
4.- SALES DE BASES DÉBILES Y
ÁCIDOS DÉBILES SOLUBLES.
Por ello se habla de tres casos, según sean los valores de las constantes de ionización del ácido y la base.
Esto es:a.- Sales de bases débiles y ácidos débiles para las cuales:
Kb = Ka El pH es aproximadamente 7.
b.- Sales de bases débiles y ácidos débiles par las cuales:Kb > Ka El pH es ligeramente mayor a 7.
c.- Sales de bases débiles y ácidos débiles para las cuales:Kb < Ka El pH es ligeramente menor a 7.
a.- Kb = Ka
CH3COO NH4 NH4+ (ac)+ CH3COO (ac)
NH4+ (ac) + H2O (l) NH3 (ac) + H3O+ (ac) KH =K w /Kb
CH3COO (ac) + H2O (l) CH3COOH (ac) + OH (ac)
Kb =K w /Ka Ka = 1,8 x 10-5
Kb =1,8 x 10-5
Esta reacción no provocará excesos ni de H3O+ , ni de OH. La solución será neutra (pH = 7).
b.- Kb > Ka
NH4CN NH4+ (ac)+ CN (ac)
NH4+ (ac) + H2O (l) NH3 (ac) + H3O+ (ac) KH1 =K w /Kb
CN (ac) + H2O (l) HCN (ac) + OH (ac)
Kb =K w /Ka Ka = 4 x 1010
Kb =1,8 x 10-5 Kb > Ka
Esta reacción provocará exceso de OH.La solución será básica (pH > 7).
c.- Kb < Ka
NH4F NH4+ (ac)+ F (ac)
NH4+ (ac) + H2O (l) NH3 (ac) + H3O+ (ac) KH =K w /Kb
F (ac) + H2O (l) HF (ac) + OH (ac)
Kb =K w /Ka Ka = 7,2 x 104
Kb = 1,8 x 10-5
Esta reacción provocará exceso de H3O+ .La solución será ácida (pH< 7).
Características de iones metálicos
Todos los iones metálicos reaccionan con el agua, pero es mucho mayor para los cationes metálicos pequeños y de carga elevada
como el Al+3, Cr +3, Fe +3, Bi +3 y Be +2 . En general se desprecia
la interacción de los iones de los metales alcalinos y de las
mayoría de los alcalinoterreos.
Al(H2O)63+ + H2O Al (OH)(H2O)5
2+ + H3O+
Hidrólisis de iones metalicosHidrólisis de iones metalicos
Hidrólisis de iones metálicos
Al(H2O)63+ + H2O Al (OH)(H2O)5
2+ + H3O+
[ Al (OH)(H2O)52+ ]. [ H3O+ ]
Ka = ________________________ = 1.3 x 10-5
[Al(H2O)63+ ]
El pH será ácido.El pH será ácido.
pH de soluciones mixtas
AcH(aq) + H2O A- (aq) + H3O+
pH = pKa + log [A-]/[AcH]
Ecuacion de Henderson –Hasselbalch
El pH de una solucion de acido debil aumenta cuando se añade una sal que contenga su base conjugada.
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