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Acidez, basicidad Acidez, basicidad y y

escala de pHescala de pHBasado en el trabajo del Prof. Víctor BatistaBasado en el trabajo del Prof. Víctor Batista

Universidad de YaleUniversidad de Yale

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La escala de pH La escala de pH La escala de pH La escala de pH

pH pH = log (1/ [H= log (1/ [H++]) = - log [H]) = - log [H++]]

Recordemos: Recordemos: log a = b, si 10log a = b, si 10b b = a= a

En una solución En una solución neutraneutra::

[H[H++] = [OH] = [OH--] = 1.00 x 10] = 1.00 x 10-7-7 M (a 25 M (a 25 ooC)C)

pH = - log [HpH = - log [H++] ]

pH = -log (1.00 x 10pH = -log (1.00 x 10-7-7) )

pH = - (-7) pH = - (-7)

pH = 7pH = 7

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pH: una escala de pH: una escala de concentraciónconcentración

pH: una escala de pH: una escala de concentraciónconcentración

bajo pH: alta [Hbajo pH: alta [H++]] alto pH: baja [Halto pH: baja [H++]]

Solución ácidaSolución ácida pH < 7pH < 7Solución neutra Solución neutra pH = 7pH = 7 Solución básicaSolución básica pH > 7pH > 7

Solución ácidaSolución ácida pH < 7pH < 7Solución neutra Solución neutra pH = 7pH = 7 Solución básicaSolución básica pH > 7pH > 7

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[H[H++] y pH] y pH[H[H++] y pH] y pHSi la [HSi la [H++] de una bebida gaseosa es 1.6 x 10] de una bebida gaseosa es 1.6 x 10-3-3 M, su M, su pH vale ¿____?pH vale ¿____?

Dado que pH = - log [HDado que pH = - log [H++] ]

entoncesentonces

pH= - log (1.6 x 10pH= - log (1.6 x 10-3-3) )

pH = - (-2.80)pH = - (-2.80)

pH = 2.80pH = 2.80

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REACCIONES ÁCIDO-BASEREACCIONES ÁCIDO-BASETitulacionesTitulaciones

REACCIONES ÁCIDO-BASEREACCIONES ÁCIDO-BASETitulacionesTitulaciones

HH22CC22OO44(ac) + 2 (ac) + 2 NaOHNaOH(ac) (ac) NaNa22CC22OO44(ac) + 2 H(ac) + 2 H22O(l)O(l)

ácidoácido basebase

Encaremos esta reacción como una Encaremos esta reacción como una TITULACIÓNTITULACIÓN

Ácido oxalicoÁcido oxalico

HH22CC22OO44

6Pasos para titular un ácido con una basePasos para titular un ácido con una base

7

TitulaciTitulaciónón

TitulaciTitulaciónón

1) Se agrega solución de base 1) Se agrega solución de base desde la bureta.desde la bureta.

2) La base reaciona con el ácido 2) La base reaciona con el ácido de la solución que está en el de la solución que está en el matraz.matraz.

3) El indicador muestra cuando 3) El indicador muestra cuando se alcanza la relación se alcanza la relación estequiométrica exacta.estequiométrica exacta.

4) Ecuación iónica neta:4) Ecuación iónica neta:

HH++ + OH + OH-- H H22OO

5) En el 5) En el punto equivalentepunto equivalente

n Hn H++ = n OH = n OH--

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1.065 g de H1.065 g de H22CC22OO44 (ácido (ácido

oxálico) necesitan 35.62 oxálico) necesitan 35.62

mL de NaOH para alcanzar mL de NaOH para alcanzar

el punto equivalente en una el punto equivalente en una

titulación. ¿Cuál es la titulación. ¿Cuál es la

concentración de NaOH?concentración de NaOH?

PROBLEMA 1: determinar la PROBLEMA 1: determinar la concentración de una solución de NaOH.concentración de una solución de NaOH.PROBLEMA 1: determinar la PROBLEMA 1: determinar la concentración de una solución de NaOH.concentración de una solución de NaOH.

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1.065 g de H1.065 g de H22CC22OO44 (ácido oxálico) necesitan 35.62 mL de NaOH para (ácido oxálico) necesitan 35.62 mL de NaOH para

alcanzar el punto equivalente en una titulación. ¿Cuál es la alcanzar el punto equivalente en una titulación. ¿Cuál es la

concentración de NaOH?concentración de NaOH?

1.065 g de H1.065 g de H22CC22OO44 (ácido oxálico) necesitan 35.62 mL de NaOH para (ácido oxálico) necesitan 35.62 mL de NaOH para

alcanzar el punto equivalente en una titulación. ¿Cuál es la alcanzar el punto equivalente en una titulación. ¿Cuál es la

concentración de NaOH?concentración de NaOH?

Paso 1: Paso 1: CalcularCalcular la cantidad de H la cantidad de H22CC22OO44

1.065 g • 1 mol

90.04 g = 0.0118 mol1.065 g •

1 mol90.04 g

= 0.0118 mol

Paso 2: Paso 2: Calcular la cantidad de NaOH requeridaCalcular la cantidad de NaOH requerida

10

Paso 1: Paso 1: Calcular la cantidad de HCalcular la cantidad de H22CC22OO44

= 0.0118 mol de ácido= 0.0118 mol de ácido

Paso 2: Paso 2: Calcular la cantidad de NaOH requeridaCalcular la cantidad de NaOH requerida

= 0.0236 mol NaOH= 0.0236 mol NaOH

Paso 3: Paso 3: Calcular la concentración de NaOHCalcular la concentración de NaOH

0.0236 mol NaOH0.03562 L

0.663 M0.0236 mol NaOH

0.03562 L 0.663 M

[NaOH] = 0.663 M[NaOH] = 0.663 M

1.065 g de H1.065 g de H22CC22OO44 (ácido oxálico) necesitan 35.62 mL de NaOH para (ácido oxálico) necesitan 35.62 mL de NaOH para

alcanzar el punto equivalente en una titulación. ¿Cuál es la alcanzar el punto equivalente en una titulación. ¿Cuál es la

concentración de NaOH?concentración de NaOH?

1.065 g de H1.065 g de H22CC22OO44 (ácido oxálico) necesitan 35.62 mL de NaOH para (ácido oxálico) necesitan 35.62 mL de NaOH para

alcanzar el punto equivalente en una titulación. ¿Cuál es la alcanzar el punto equivalente en una titulación. ¿Cuál es la

concentración de NaOH?concentración de NaOH?

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PROBLEMA 2: usar una solución valorada PROBLEMA 2: usar una solución valorada de NaOH para determinar la cantidad de un de NaOH para determinar la cantidad de un ácido desconocidoácido desconocido

PROBLEMA 2: usar una solución valorada PROBLEMA 2: usar una solución valorada de NaOH para determinar la cantidad de un de NaOH para determinar la cantidad de un ácido desconocidoácido desconocido

La manzana contiene ácido málico (CLa manzana contiene ácido málico (C44HH66OO55))

CC44HH66OO55(ac) + 2 NaOH(ac) (ac) + 2 NaOH(ac)

NaNa22CC44HH44OO55(ac) + 2 H(ac) + 2 H22O(l)O(l)

76.80 g de manzana necesitan 34.56 mL de 76.80 g de manzana necesitan 34.56 mL de

NaOH 0.663 M para su titulación. ¿Cuál es NaOH 0.663 M para su titulación. ¿Cuál es

el % en masa de ácido málico?el % en masa de ácido málico?

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76.80 g de manzana necesitan 34.56 mL de NaOH 76.80 g de manzana necesitan 34.56 mL de NaOH 0.663 M para su titulación. 0.663 M para su titulación. ¿Cuál es el % en masa de ácido málico?¿Cuál es el % en masa de ácido málico?

76.80 g de manzana necesitan 34.56 mL de NaOH 76.80 g de manzana necesitan 34.56 mL de NaOH 0.663 M para su titulación. 0.663 M para su titulación. ¿Cuál es el % en masa de ácido málico?¿Cuál es el % en masa de ácido málico?

Paso 1: Paso 1: Calcular la cantidad de NaOH empleado.Calcular la cantidad de NaOH empleado.

M • V = (0.663 M)(0.03456 L) M • V = (0.663 M)(0.03456 L)

M • V = 0.0229 mol NaOHM • V = 0.0229 mol NaOH

Paso 2: Paso 2: Calcular la cantidad de ácido titulado.Calcular la cantidad de ácido titulado.

0.0229 mol NaOH • 1 mol acid

2 mol NaOH

nnácidoácido= 0.0115 mol = 0.0115 mol

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Paso 3: Paso 3: Calcular la masa de ácido titulado Calcular la masa de ácido titulado

0.0115 mol acid • 134 gmol

= 1.54 g

Paso 1: Paso 1: Calcular la cantidad de NaOH empleado Calcular la cantidad de NaOH empleado

0.0229 mol de NaOH0.0229 mol de NaOH

Paso 2: Paso 2: Calcular la cantidad de ácido titulado Calcular la cantidad de ácido titulado 0.0115 mol de ácido málico0.0115 mol de ácido málico

76.80 g de manzana necesitan 34.56 mL de NaOH 76.80 g de manzana necesitan 34.56 mL de NaOH 0.663 M para su titulación. 0.663 M para su titulación. ¿Cuál es el % en masa de ácido málico?¿Cuál es el % en masa de ácido málico?

76.80 g de manzana necesitan 34.56 mL de NaOH 76.80 g de manzana necesitan 34.56 mL de NaOH 0.663 M para su titulación. 0.663 M para su titulación. ¿Cuál es el % en masa de ácido málico?¿Cuál es el % en masa de ácido málico?

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Paso 4: Paso 4: Calcular el % de ácido málicoCalcular el % de ácido málico

1.54 g76.80 g

• 100% = 2.01%

76.80 g de manzana necesitan 34.56 mL de NaOH 76.80 g de manzana necesitan 34.56 mL de NaOH 0.663 M para su titulación. 0.663 M para su titulación. ¿Cuál es el % en masa de ácido málico?¿Cuál es el % en masa de ácido málico?

76.80 g de manzana necesitan 34.56 mL de NaOH 76.80 g de manzana necesitan 34.56 mL de NaOH 0.663 M para su titulación. 0.663 M para su titulación. ¿Cuál es el % en masa de ácido málico?¿Cuál es el % en masa de ácido málico?

Paso 1: Paso 1: Calcular la cantidad de NaOH empleado Calcular la cantidad de NaOH empleado

0.0229 mol de NaOH0.0229 mol de NaOH

Paso 2: Paso 2: Calcular la cantidad de ácido titulado Calcular la cantidad de ácido titulado 0.0115 mol de ácido málico0.0115 mol de ácido málico

Paso 3: Paso 3: Calcular la masa de ácido titulado Calcular la masa de ácido titulado

1,54 g de ácido málico 1,54 g de ácido málico

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pH y [HpH y [H++]]pH y [HpH y [H++]]Si el pH de una bebida cola es 3.12, ¿cuál es su [HSi el pH de una bebida cola es 3.12, ¿cuál es su [H++]?]?

Dado que pH = - log [HDado que pH = - log [H++], entonces:], entonces:

log [Hlog [H++] = - pH] = - pHTomando el antilogaritmo:Tomando el antilogaritmo:

[H[H++] = 10] = 10-pH-pH

[H[H++] = 10] = 10-3.12-3.12

[H[H++] = 7.6 x 10] = 7.6 x 10-4-4 M M

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TRADUCCIÓN Y ADECUACIÓNTRADUCCIÓN Y ADECUACIÓNTRADUCCIÓN Y ADECUACIÓNTRADUCCIÓN Y ADECUACIÓN

Roberto Calvo – Uruguay Educa Roberto Calvo – Uruguay Educa