Escala de pH y predicción de reacciones ácido base

CADMIO

29 Jun 202010:02

Summary

TLDREste curso de apoyo docente, en colaboración con la Facultad de Química, enseña a utilizar la escala de pH para predecir reacciones de ácidos y bases. Se recomienda ver videos adicionales sobre equilibrio químico y constantes de acidez. Se explica cómo se definen los ácidos y bases según Bronsted-Lowry, y cómo se identifican los pares ácido-base y sus constantes de equilibrio. A través de ejercicios prácticos, se muestra cómo determinar las especies que se forman en una reacción y sus concentraciones al equilibrio, utilizando la escala de pH y los valores de pKa.

Takeaways

🔬 El curso de apoyo docente se centra en la utilización de la escala de pH para predecir reacciones químicas.
📚 Se recomienda ver videos sobre equilibrio químico, ácidos y bases, y constante de acidez (pKa) antes de este contenido.
🌟 Se definen los conceptos de ácido y base según Bronsted y Lowry, y se introduce el par ácido-base y sus constantes de equilibrio.
📊 Se explica cómo situar pares ácido-base en una escala de pH y cómo determinar la reacción más cuantitativa entre ellos.
🧪 Se realiza un ejercicio práctico para identificar las especies más susceptibles de formarse en una reacción ácido-base.
📐 Se detalla el proceso de trazado de la escala de pH y la colocación de pares ácido-base según sus pKa.
🧪 Se resuelve un problema más complejo con la adición de sales a una disolución ácida, identificando las especies presentes al equilibrio.
🔍 Se enfatiza la importancia de entender la reacción entre el ácido más fuerte y la base más fuerte y sus consecuencias en la disolución.
📚 Se describe un ejercicio de nivel superior que involucra la determinación de concentraciones de especies en equilibrio en una disolución ácida.
📘 Se utiliza el concepto de constantes de equilibrio para resolver problemas de equilibrio ácido-base y se explica cómo se desplazan las reacciones.

Q & A

¿Qué herramienta se utiliza en este curso para predecir reacciones químicas?
-Se utiliza la escala de pH para predecir reacciones químicas en este curso.
¿Qué se recomienda ver antes de ver el contenido del curso?
-Se recomienda ver los videos sobre equilibrio químico, ácidos y bases, y la constante de acidez pH antes de ver el contenido del curso.
¿Qué es un par ácido-base según Bronsted y Lowry?
-Un par ácido-base según Bronsted y Lowry es cuando en una reacción entre un ácido y una base, el ácido genera su base conjugada y la base genera su ácido conjugado.
¿Cómo se sitúan los pares ácido-base en una escala de pH?
-Los valores de pKa de cada par se colocan en orden creciente, y luego se colocan los ácidos en la parte superior y las bases en la parte inferior de la escala, de acuerdo a sus pKa.
¿Qué ocurre en una reacción ácido-base cuantitativa?
-Una reacción ácido-base cuantitativa ocurre entre el ácido más fuerte y la base más fuerte, generando una base débil y un ácido débil.
¿Cuáles son las especies más susceptibles de formarse en un par ácido-base?
-Las especies más susceptibles de formarse son la base conjugada del ácido más fuerte y el ácido conjugado de la base más fuerte.
Si se añade carbonato de sodio y fosfato mono potásico a una disolución con ácido cloroso, ¿qué especies se encuentran en la disolución al equilibrio?
-Al equilibrio, se encontrarían el ácido cloroso, ácido fosfórico, ácido carbónico y el ión clorito en la disolución.
¿Cómo se determina la reacción ácido-base que ocurre en una disolución con ácido acético y n a 2 h 2 g 4?
-Se traza la escala de pH y se colocan los pares ácido-base según su pKa, luego se identifican las especies presentes en la disolución y se escriben las constantes de equilibrio para determinar la reacción que ocurre.
Si en una disolución se tienen ácido acético y n a 2 h 2 g 4, ¿cuáles son las especies presentes al equilibrio y sus concentraciones?
-Al equilibrio, las especies presentes serían ácido acético, acetato y h3g o 4-, y las concentraciones se determinan a partir de la constante de equilibrio y el avance de la reacción.
¿Cómo se resuelven las concentraciones de las especies en una disolución al equilibrio en el caso de un ácido y una base?
-Se utiliza un cuadro de avance de reacción y se resuelven las ecuaciones para determinar la incógnita x, tomando la solución en la que x sea menor, para luego completar el cuadro y determinar las concentraciones.

Outlines

00:00

🔬 Introducción a la escala de pH y reacciones ácido-base

Este primer párrafo aborda la importancia de la escala de pH en la química y cómo se utiliza para predecir las reacciones entre ácidos y bases. Se recomienda que el espectador revise contenidos adicionales sobre equilibrio químico y ácidos y bases antes de continuar. Se definen los conceptos de ácido y base según Bronsted y Lowry, y se explica cómo la reacción entre un par ácido-base resulta en la formación de un ácido conjugado y una base conjugada. Se detalla cómo se sitúa cada par ácido-base en una escala de pH, ordenando los valores de constante de equilibrio (Ka) y colocando los ácidos y bases en función de su fuerza. Se enfatiza que las reacciones más cuantitativas ocurren entre el ácido más fuerte y la base más fuerte, formando un ácido débil y una base débil como productos. Se invita al espectador a realizar un ejercicio práctico para identificar qué especies son más susceptibles de formar en una reacción dada, tomando en cuenta los pares ácido-base y sus pKa.

05:02

🧪 Aplicación de la escala de pH a ejercicios químicos

En el segundo párrafo, se presentan ejercicios prácticos que aplican el conocimiento de la escala de pH para determinar las especies presentes en una disolución a equilibrio. Se describe el proceso de trazado de la escala de pH y la colocación de pares ácido-base según sus constantes de equilibrio (Ka). Se explica cómo se identifican las especies en disolución y cómo se determinan las reacciones ácido-base más cuantitativas. Se presentan ejemplos específicos, como la reacción entre ácido cloroso y carbonato de sodio, demostrando cómo se consumen los reactivos y qué productos se forman cuando hay un exceso de ácido. Además, se aborda la reacción de hidrógeno carbonato con ácido cloroso y la formación de ácido carbónico. Se detalla un ejercicio más complejo con concentraciones iniciales de ácido acético y natrium hydrogenodiphosphat (Na2H2G4), mostrando cómo se calculan las concentraciones de las especies al equilibrio y cómo se determinan las reacciones secundarias que ocurren cuando hay un exceso de ácido.

Mindmap

Keywords

💡Escala de pH

La escala de pH es un sistema utilizado para medir la acidez o la basicidad de una solución. Se basa en los valores que van desde 0 a 14, donde valores bajos indican una solución ácida y valores altos indican una solución básica. En el video, se utiliza la escala de pH para predecir las reacciones entre ácidos y bases, colocando los valores de pKa de cada par en orden creciente y determinando las reacciones más cuantitativas.

💡Ácido

Un ácido es una sustancia que dona protones (H+) en una reacción química. En el contexto del video, se define un ácido como una especie que dona protones, y se relaciona con la reacción ácido-base, donde el ácido más fuerte reacciona con la base más fuerte para formar sus conjugados respectivamente.

💡Base

Una base es una sustancia que acepta protones (H+) en una reacción química. En el video, se define una base como una especie que acepta protones y se involucra en reacciones con ácidos para formar sus conjugados, donde la base más fuerte reacciona con el ácido más fuerte.

💡Par ácido-base

Un par ácido-base se refiere a una pareja de sustancias que pueden reaccionar entre sí, donde uno es un ácido y el otro es una base. El video explica que cada par tiene una constante de equilibrio asociada, y se utiliza para situar los pares en una escala de pH y predecir las reacciones químicas.

💡Constante de equilibrio

La constante de equilibrio es una medida de la tendencia de una reacción química a ocurrir hacia los productos o los reactivos. En el video, se menciona que cada par ácido-base tiene una constante de equilibrio y un pKa, que ayudan a determinar la posición en la escala de pH y la probabilidad de que ocurra una reacción.

💡pKa

El pKa es una medida de la acidez de un ácido, donde un valor más bajo indica un ácido más fuerte. En el video, se utilizan los valores de pKa para ordenar los pares ácido-base en la escala de pH y para predecir las reacciones más cuantitativas.

💡Reacción cuantitativa

Una reacción cuantitativa es aquella en la que una sustancia reacciona completamente con otra. En el video, se enfatiza que las reacciones más cuantitativas ocurren entre el ácido más fuerte y la base más fuerte, lo que resulta en la formación de conjugados más débiles.

💡Conjugado

Un conjugado es una especie formada cuando un ácido dona un protón o cuando una base acepta un protón. En el video, se discute cómo el ácido más fuerte y la base más fuerte reaccionan para formar sus conjugados respectivamente, que son ácidos débiles y bases débiles.

💡Ácido cloroso

El ácido cloroso es mencionado en el video como un ácido fuerte que reacciona con bases como el carbonato y el hidrógeno fosfato. Estas reacciones son ejemplos de cómo se pueden predecir las especies presentes en una disolución al equilibrio utilizando la escala de pH y los valores de pKa.

💡Hidrógeno carbonato

El hidrógeno carbonato es un producto intermedio en la reacción del ácido cloroso con el carbonato. En el video, se discute cómo, debido a su naturaleza ácida, puede reaccionar con bases más fuertes para formar ácido carbónico y otros productos.

💡Ácido germanos

El ácido germanos es un producto de la reacción del ácido acético con el hidrógeno fosfato. El video utiliza este ácido como ejemplo de cómo las reacciones entre ácidos y bases pueden ser predecidas y cuantificadas utilizando la escala de pH y las constantes de equilibrio.

Highlights

Curso de apoyo docente con material interactivo sobre cambio de la facultad de química.

Revisar cómo utilizar la escala de pH para predecir reacciones.

Recomendación de ver videos sobre equilibrio químico, ácidos y bases antes de continuar.

Definición de ácido y base según Bronsted y Lowry.

Explicación del concepto de par ácido-base y su relación con la constante de equilibrio.

Proceso para situar pares ácido-base en una escala de pH.

Identificación de la reacción ácido-base más cuantitativa entre el ácido más fuerte y la base más fuerte.

Ejercicio práctico para determinar las especies más susceptibles de formarse.

Análisis de la reacción entre la ácido cloroxo y el carbonato de sodio.

Determinación de las especies presentes en disolución al equilibrio.

Explicación de cómo el ácido cloroxo reacciona con el hidrógeno carbonato.

Análisis de la reacción entre el ácido cloroxo y el hidrógeno fosfato.

Descripción de la escala de pH y cómo se relaciona con las reacciones químicas.

Ejercicio de nivel superior con disolución de ácido acético y natrium hidrogermanato.

Identificación de las especies presentes en disolución al equilibrio en una disolución con ácido acético y natrium hidrogermanato.

Cálculo de las concentraciones de las especies al equilibrio en una disolución química.

Análisis de la reacción secundaria entre el ácido acético y el ácido germanos.

Determinación de las concentraciones finales de ácido germanos y acetato en disolución.