Autoionizacion DEL AGUA PDF

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TEORIA DE AUTOIONIZACION DEL AGUA....

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Autoionización del agua y escala de pH El agua como ácido y como base El agua pura es neutra, no muestra las propiedades de un ácido ni de una base. Sin embargo, esta neutralidad no quiere decir que en el agua pura no existan iones H+ ni OH–. Recordemos que en la definición de Brönsted-Lowry vimos que el agua puede comportarse ya sea como ácido o como base, dependiendo de la especie con la que interactúa. 

COMO ACIDO, ya que tiene átomos de hidrógeno capaces de ser cedidos a otra especie.



COMO BASE, ya que el átomo de oxígeno tiene pares libresde electrones, capaces de aceptar un protón.

Si consideramos dos moléculas de agua, donde una se comporta como ácido y la otra como base, tendremos:

En este caso, la constante en términos de concentraciones, se denomina Kw, constante del producto iónico del agua:

Kw = [H3O+] [OH-] De la ecuación de equilibrio de la autoionización del agua podemos deducir que, en el agua pura la [H 3O+] es igual a la [OH-]:

Por lo tanto KW = [H3O+]2

o también que

KW =[OH-]2

POR LO QUE LA CONSTANTE DE DISOCIACION DEL AGUA, RESULTA:

Cuando al agua se le añade un ácido, la concentración de iones H3O+ se incrementa, a la vez que la concentración de los iones OH- disminuye, de manera que el producto [H3O+] [OH-] se mantenga constante. Esto provoca que dominen las propiedades ácidas, o sea que la concentración de H3O+ sea mayor que la de los iones OH–.

Por el contrario, si se añade una base al agua, es la concentración de iones OH– la que aumenta, mientras que la de los iones H 3O+ disminuye, tornándose la solución en básica, donde la concentración de iones H3O+ es menor que la de los iones OH –, de manera que el producto [H3O+] [OH-] se mantiene constante.

A 25 °C, Kw = 1 x 10–14, por lo tanto en el agua pura: [H3O+] = [OH-] = 1 x 10–7 M

[H3O+] = [OH-] neutras

agua pura y soluciones

[H3O+] > [OH-]

soluciones ácidas

[H3O+] < [OH-]

soluciones básicas

La escala de pH

Expresar la concentración de los iones H3O+ y OH– en números tan pequeños resulta engorroso, por lo que se definió la escala de Ph. La función matemática P significa

- log , por lo cual

pH es: pH = – log [H3O+]

y se acostumbra definir también: y análogamente:

pOH = – log [OH–] pKw = – log Kw pKa = – log Ka pKb = – log Kb

Como la [H3O+] se relaciona con la [OH–], a través de Kw, se cumple que: pH + pOH = pKw y a 25 °C:

pH + pOH = 14

Como la escala de pH es logarítmica, una diferencia de una unidad implica un cambio en la acidez de 10 veces.

El pH indica la acidez de una disolución, mientras que la fuerza del ácido está caracterizada por su porcentaje de disociación. Cuando el pH se incrementa, el pOH disminuye....