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EQUILIBRIO IÓNICO

Mayra Alejandra Espinosa B.Jennifer Andrea Espinosa C.

Fisicoquímica

Equilibrio iónico

Es un tipo especial de

equilibrio químico,

caracterizado por la

presencia de especies

químicas en solución acuosa,

que producen iones.

- Las especies que producen

en solución cargas, son

denominadas Electrolitos.

- Un electrolito, es cualquier

especie que permite la

conducción de la corriente

eléctrica.

Equilibrio de ácidos y bases débiles

En las disoluciones de electrolitos fuertes, no existe

el equilibrio, ya que la ionización es total.

Para los ácidos y las bases débiles, existe

equilibrio en solución acuosa. Por lo tanto existe

una constante de equilibrio.

constante de acidez (Ka)

constante de basicidad (Kb)

Las constantes de

equilibrio, son valores

constantes a una

temperatura constante

En los equilibrios de

solución, se tomara

como temperatura

constante 25°C

El cloruro de hidrógeno es un ácido monoprótico, es decir, solo puede liberar un ion H+.

En disoluciones acuosas, este ion se une a una molécula de agua para dar un ion

oxonio, H3O+ y Cl - el ion cloruro. HCl + H2O → H3O

+ + Cl−

Los ácidos monopróticos tienen una constante de disociación ácida, Ka, que indica el

nivel de disociación en agua. Para ácidos fuertes como el HCl, el valor de Ka es alto. Al

agregar cloruros, como el NaCl, a una disolución acuosa de HCl, el valor de pH no

cambia, lo que indica que el ion Cl− es una base conjugada notablemente débil, y que

el HCl está casi completamente disociado en disoluciones acuosas. Por lo tanto, para

disoluciones de ácido clorhídrico de concentración relativamente altas, se puede

asumir que la concentración de H+ es igual a la de HCl.

EJEMPLOS

1. Calcular la constante de acidez Ka, de una disolución 1,0 M de ácido benzoico (HBz)

que tiene una [H+] = 8 · 10-3 M. El grado de ionización es suficientemente pequeño

como para considerar que la concentración del ácido no disociado en la disolución se

mantiene en 1,0 M.

El equilibrio será por lo tanto:

2. Cálculo de Kb de una disolución 0,115 M y pH 11,5 de una base genérica B.

pH = 11,5 pOH = 14 - pH = 2,5pOH = 14 – 11,5 = 2,5pOH = -log10 [OH-] = 2,5[OH-] = antilog pOH(-2,5) = antilog (-3 + 0,5) = 10-3 · antilog (0,5) = 3,2 · 10-3 Msea la reacción de disociación de la base: B ↔ BH+ + OH-

entonces Kb será:

ELECTROQUIMICA

CELDAS ELECTROQUIMICAS O GALVANICAS

Á𝑛𝑜𝑑𝑜: 𝑍𝑛 𝑠 → 𝑍𝑛2+ 𝑎𝑐 + 2𝑒−

(pérdida de electrones)

𝐶á𝑡𝑜𝑑𝑜: 𝐶𝑢2+ 𝑎𝑐 + 2𝑒− → 𝐶𝑢(𝑠)(Ganancia de electrons)

Diagrama de la celda de Daniell está

dado por:

𝑍𝑛(𝑠) 𝑍𝑛𝑆𝑂4 1.00𝑀 𝐶𝑢𝑆𝑂4 1.00𝑀 𝐶𝑢(𝑠)

• Medición de la fem de una celda utilizando un potenciómetro:

𝐸𝑥𝐸𝑤

=𝐴𝐶

𝐴𝐶′

Normalmente, w es una celda Weston (𝐸𝑤 = 1.018 V a 298 K)

por lo que:

𝐸𝑥 = 1.018 𝑉 ∗𝐴𝐶

𝐴𝐶′

Las mediciones exactas de la fem de las celdas son fundamentals para calcular las cantidades termodinámicas de las reaccioneselectroquímicas.

EJEMPLOS LA PILA DE MERCURIO

*Esta pila es muy empleada para cámaras fotográficas, flashes electrónicos, audífono

otros dispositivos. Tiene un potencial de 1,34 V. funciona también en medio alcalino sus

reaccione son:

LA PILA SECA

• Conocida como celda de Leclanché y es la pila

común que se utiliza en radios linternas,

gravados y juguetes.

• Consta de un recipiente de zinc metálico

(ánodo)

• Barra central de grafito rodeada de dióxido de

manganeso (MnO2) (cátodo)

• El electrolito es una pasta constituida por cloruro

de zinc y cloruro de amonio

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