Ácidos fuertes y débiles. Constante de acidez. Ácidos polipróticos

Ácidos fuertes
  • Un ácido fuerte es aquel que en disolución acuosa se encuentra totalmente disociado, α = 1.
  • El grado de disociación, α, es el tanto por uno de reactivo disociado:

    Grado disociación


  • Los equilibrios se encuentran desplazados hacia la derecha (formación de iones).
  • Se representan como una reacción irreversible.
  • Ejemplo: HNO3 + H2O → NO3- + H3O+
  • El pH se calcula directamente de la concentración de protones de la disolución:
    pH = - log [H3O+]
  • Lista ácidos fuertes: HCl, HBr, HI, HNO3, HClO4, H2SO4. Atención: HF es un ácido débil.

Ácidos débiles
  • Un ácido es débil cuando se encuentra poco disociado, α << 1.
  • Se representan como una reacción reversible (⇄).
  • Ejemplo: HF (g) + H2O (l)  ⇄ F- (aq) + H3O+ (aq)
  • El grado de disociación viene dado por su constante de equilibrio o constante de acidez (Ka).

 

  • Cuanto mayor sea el valor de Ka , más desplazado estará el equilibrio hacia la derecha, aumentando la concentración de [H3O+], la acidez del ácido y disminuyendo el valor del pH.
Ácidos polipróticos
  • Son sustancias que pueden ceder más de 1 protón, como el H2SO4, H3PO4, H2S, etc.
  • Los protones no se ceden de una vez, sino por etapas.
  • Cada etapa tiene un valor de ka, siendo Ka1 > Ka2 > Ka3, ya que el primer protón es cedido con más facilidad que los sucesivos.
  • Ejemplo:
    H3PO4 (aq) + H2O (l) ⇄ H2PO4- (aq) + H3O+ (aq)    ⇒    K1 = 6,9 · 10-3
    H2PO4- (aq) + H2O (l) ⇄ HPO42- (aq) + H3O+ (aq)   ⇒    K2 = 6,2 · 10-8
    HPO42- (aq) + H2O (l) ⇄ PO43- (aq) + H3O+ (aq)      ⇒    K3 = 4,8 · 10-13
Ejercicios resueltos ácidos fuertes y débiles

Ejercicio 1: ¿Cuál es el pH de la disolución obtenida cuando se mezclan 35 mL de una disolución 0,8 M de HCl en 500 mL de agua?

Solución:



Ejercicio 2: ¿Cuál es la concentración de H3O+ en 200 mL de una disolución acuosa 0,1 M de HCl?¿Y su pH?¿Cuál será el pH si diluimos la disolución anterior hasta 1 L?

Solución:



Ejercicio 3: Tenemos una disolución 0,5 M de ácido acético; y 40 mL de una disolución de ácido clorhídrico 0,1 M. ¿Cuánta agua deberíamos añadir al segundo matraz para que los pH sean iguales? Dato: Ka (CH3COOH) = 1,8 · 10-5

Solución:

Ejercicio 4: En 500 mL de una disolución acuosa 0,1 M de NaOH
 a) ¿Cual es la concentración de iones OH-?
 b) ¿Cuál es la concentración de iones H3O+?
 c) Cuál es el pH




 
Curso: Química 2º Bachillerato