ácidos polipróticos o polifuncionales (clase 05/02/2014)

Pendiente pH Base débilPendiente pH Base débil

¿Dónde están las clases de ¿Dónde están las clases de Qca1?Qca1?

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probleProblema de ácido fosfórico. probleProblema de ácido fosfórico. problemadelcidofosfrico-120619180441-phpapp01.pdf

Facebook: quimica 1 agroindustrial uclaFacebook: quimica 1 agroindustrial ucla

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¿Por qué los Ácido Polifuncionles?¿Por qué los Ácido Polifuncionles?

I parcial de Química AnalíticaI parcial de Química Analítica Ácidos Monopróticos fuertes y débilesÁcidos Monopróticos fuertes y débiles Ácidos polipróticos polifuncionales (Reconocer y Ácidos polipróticos polifuncionales (Reconocer y

ionización)ionización) Equilibrios, Ka y KbEquilibrios, Ka y Kb Cálculo de pHCálculo de pH

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Prof. Argenis SánchezProf. Argenis Sánchez

Química AnalíticaQuímica Analítica

II semestreII semestre

Ingeniería Agroindustrial

• Lista de Ácidos y su aplicación• En bebidas carbonatada (ácido

carbónico),coca-cola ( ácido fosfórico).• Por cultura general mi bachilleres• Deshidratación de carbohidratos (acido

sulfúrico)• Determinación de minerales

• Prof. Jesús Rivero Química I Ing. Agroindustrial

Ácidos Polipróticos o Polifuncionales

Los ácidos polipróticos son compuestos que tienen dos o más hidrógenos (H), ácidos o ionizable, y se disocian en una forma escalonada o por etapas.

Prof. Jesús Rivero Química I Ing. Agroindustrial

Cuando los ácidos polipróticos tienen dos hidrógenos ionizables se les denomina: dipróticos y cuando tienen tres se le llama: triprótico. A continuación vamos a mencionar algunos de los ácidos polipróticos más importantes.

Ácidos polipróticosÁcidos dipróticos

2 hidrógenos

ionizables

(2H+)

Ácido sulfhídrico H2S

Ácido carbónico H2CO3

Ácido sulfúrico H2SO4

Ácidos tripróticos

3 hidrógenos

ionizables

(3H+)

Ácido fosfórico H3PO4

Ácido fosforoso H3PO3

Ácidos

monopróticos

1 hidrógeno

ionizables

(1H+)

Ácido Clorhídrico HCl

Acido Bromhídrico HBr

Acido yodhídrico HI

Acido Nítrico HNO3

Acido perclórico HClO4

Prof. Jesús Rivero Lacruz Química I Ing. Agroindustrial -UCLA

Prof. Jesús Rivero Lacruz Química I Ing. Agroindustrial -UCLA

Ácido sulfhídrico H2S

Acido débil

Constante de equilibrio (K)Donde las ()indican la reversibilidad de

ambas reacciones (equilibrio químico)

Primera ionización Ka1 primera ionización

H2 S H+ + HS-

Segunda ionización Ka2 segunda ionización

HS- H+ + S2-

71001

21

x,SH

HSHKa

131031

2

2

X,HS

SH

aK

Prof. Jesús Rivero Química I Ing. Agroindustrial -UCLA

Ácido fosfóricoH3PO4

Acido débil

Constante de equilibrio (K)Donde las ()indican la reversibilidad de ambas

reacciones (equilibrio químico)

Primera ionización Ka1 de la primera ionización

H3PO4 H+ + H2 PO-4

Segunda ionización Ka2 de la segunda ionización

H2 PO-4 H+ + HPO4

-2

Tercera ionización Ka3 de ionización

HPO4-2 H++ PO4

-3

31057

43

421

x,POH

POHHKa

81026

42

24

2

x,POH

HPOH

aK

1310842

4

34

3

x,HPO

POH

aK


Ácidos polipróticos

H2SO4 + H2O H3O+ + HSO4-

HSO4- + H2O H3O+ + SO4

2-

Ka = muy grande

Ka = 1.96

Ácido sulfúrico: Un ácido diprótico.

Constante de IonizaciónConstante de Ionización

Para que significado (KaPara que significado (Ka11) (Ka) (Ka22) (Ka) (Ka33)…)…

Fuerza de ácido de ceder o ionización del Fuerza de ácido de ceder o ionización del protón.protón.

Dónde la encontramos TABLA (25ºC)Dónde la encontramos TABLA (25ºC) Para determinar concentraciones de la Para determinar concentraciones de la

especies y pH. especies y pH.

Determinación del pHDeterminación del pH

Generalmente en los ácidos polipróticos o Generalmente en los ácidos polipróticos o polifuncionales la depende del la primera polifuncionales la depende del la primera ionización.ionización.

Diferencia entre un acido débil y fuerteDiferencia entre un acido débil y fuerte EjerciciosEjercicios

Problema. Calcular el pH y la concentración de todos los iones en equilibrio, de una disolución de ácido carbónico (H2CO3) a 0,16M.

El primer paso, elaborar la ionización del ácido carbónico (H2CO3)

H2CO3+ H2O(l) H+ (ac) + HCO3-(ac)

7102432

31

x,COH

HCOHKa

Segunda ionización

HCO3- (ac)+ H2O(l) H+-

(ac) + CO32-

(ac)

ión carbonato 111084

3

23

2

x,HCO

COH

aK


Primera ionización H2CO3 + H2O(l) H+-(ac) + HCO3

- (ac)

Concentraciones inicial

En la fila (1) se escribe la

concentración del H2CO3 que es

0,16M

Reactivos Productos

H2CO3 H2O H+ HCO3-

0,16MNo se toma en cuenta para (Ka) ya que, se encuentra

en estado líquido

0 0

Cambios de concentraciones

En la fila (2) se escriben los

cambios de concentración. Las

(-X) nos indica “que algo” del

H2CO3 se ionizó y la (+X) “que

algo” de H+ y HCO3- se los

produce

-X +X +X

Concentraciones en equilibrio

En la fila (3) se escribe la

cantidad de las concentraciones

en equilibrio, que es algebraica

de las filas (1) y (2)

0,16-X

XEste valor numérico, será para

calcular el pH y además se usara para la

2da ionización

XEste valor numérico,

será el de la concentración

HCO3-

que se usara en la 2da

ionización


En la mayoría de los ácidos polipróticos, el pH se calcula

con la concentración en equilibrio del protón (H+), de la

primera ionización.

71024

32

31

x,COH

HCOHKa

710241601

x,X,

XXKa

Primera ionización: H2CO3 + H2O(l) H+-(ac) + HCO3

- (ac)

Sustituimos las expresiones en equilibrio de la fila 3


71024

160

2 x,

,

X

410592810726 x,X,X

Ahora, necesitamos despejar X, para obtener su valor y luego sustituirla en la fórmula de pH, pero aquí el valor de la Ka es: 4,2x10-7 es muy pequeña, si la comparamos con 10-4 por tal motivo, se puede desestimar la incógnita (X) que resta en la expresión de equilibrio (Ka1) del H2CO3 que es: (0,16-X)= 0,16M.

y nos queda X2= (4,2x10-7 x 0,16)= 6,72 x10-8

X2= 6,72 x10-8 Aplicamos raíz cuadrada

Valor de X de la 1era ionización es: 2,59x10-4MpH= -Log [ 2,59x10-4] = 3,58


Primera ionización

H2CO3 + H2O(l) H+-(ac) + HCO3

- (ac)

Inicial 0,16 0 0Cambio -X +X +X

Equilibrio 0,16-X=0,159 *X=2,59x10-4

Este valor de la 1era ionización se usa para calcular el pH

X=2,59x10-4

Segunda ionización

HCO3- + H2O(l) H+- + CO3

2-

Inicial 2,59x10-4 2,59x10-4 0Cambio -y +y +y

Equilibrio 2,59x10-4- y 2,59x10-4 + y y

2,59x10-4 4,8x10-11


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ácidos polipróticos o polifuncionales (clase 05/02/2014)