Fuerza de los ácidos y las bases (ejercicios prácticos) | 10/22 | UPV

Universitat Politècnica de València - UPV
23 May 201707:54

Summary

TLDREl guion de video ofrece un conjunto de ejercicios prácticos para entender y clasificar la fuerza de ácidos y bases químicas. Se discute la teoría de Brönsted y Lowry para identificar ácidos y bases, y cómo utilizar constantes de acidez (K sub A) y basicidad (K sub B) para determinar su fuerza. Ejemplos de ácidos y bases se analizan, y se practica la escritura de reacciones de disociación en agua. Se ordenan especies químicas por su acidez o basicidad creciente, utilizando constantes de acidez y basicidad disponibles, para concluir con un entendimiento más profundo de los conceptos de fuerza en ácidos y bases.

Takeaways

  • 🔍 El objetivo es practicar la clasificación de especies químicas como ácidos o bases y fuertes o débiles.
  • 📚 Se propone clasificar el ácido sulfúrico, el hidróxido potásico, el ácido cianhídrico, la metilamina y el ácido fórmico.
  • 🔢 Se utilizan las constantes de acidez y basicidad (K sub A y K sub B) para determinar la fuerza de los ácidos y bases.
  • 🌡️ Los datos se proporcionan a 25 grados centígrados para la constante de acidez del ácido fórmico, del ácido cianhídrico y de la metilamina.
  • 🧪 El ácido sulfúrico se considera un ácido fuerte debido a la falta de datos sobre su constante de acidez.
  • 🔬 El ácido cianhídrico y el ácido fórmico son ácidos débiles, ya que se proporcionan sus constantes de acidez.
  • 🌱 La metilamina y el hidróxido potásico son bases, siendo la metilamina débil y el hidróxido potásico fuerte debido a la falta de datos sobre su constante de basicidad.
  • 📝 Se practica la escritura de reacciones de disociación en agua para especies como el ácido fórmico, la metilamina, el hidróxido potásico y el ácido nítrico.
  • 🌐 Se basa en la teoría de Brönsted y Lowry para clasificar y escribir las reacciones de disociación.
  • 📈 Se ordenan especies químicas por acidez o basicidad creciente, considerando las constantes de acidez y basicidad disponibles.

Q & A

  • ¿Qué ejercicio práctico se propone en el guion para reforzar el concepto de fuerza de ácidos y bases?

    -Se propone clasificar especies químicas como ácidos o bases y según su fuerza, fuerte o débil.

  • ¿Cuáles son las especies químicas que se deben clasificar en el primer ejercicio?

    -El ácido sulfúrico, el hidróxido potásico, el ácido cianhídrico, la metilamina y el ácido fórmico.

  • ¿Qué teoría se utiliza para identificar y clasificar las especies ácidas o básicas?

    -Se utiliza la teoría de Brönsted y Lowry.

  • ¿Qué datos se tienen disponibles para clasificar la fuerza de los ácidos y bases en el guion?

    -Se tienen disponibles las constantes de acidez del ácido fórmico, del ácido cianhídrico y de la metilamina a veinticinco grados centígrados.

  • ¿Qué ácidos se consideran fuertes según la información del guion?

    -El ácido sulfúrico se considera un ácido fuerte.

  • ¿Qué ácidos se consideran débiles según la información del guion?

    -El ácido cianhídrico y el ácido fórmico se consideran ácidos débiles.

  • ¿Qué bases se consideran fuertes según la información del guion?

    -El hidróxido potásico se considera una base fuerte.

  • ¿Qué bases se consideran débiles según la información del guion?

    -La metilamina se considera una base débil.

  • ¿Cómo se puede escribir una reacción de disociación en agua según la teoría de Brönsted y Lowry?

    -Se debe tener en cuenta si los ácidos o bases son fuertes o débiles y utilizar los valores de K sub A o K sub B para escribir las reacciones de equilibrio o de disociación total.

  • ¿Qué especies se proponen para escribir reacciones de disociación en agua en el guion?

    -El ácido fórmico, la metilamina, el hidróxido potásico y el ácido nítrico.

  • ¿Cómo se ordenan las especies químicas por acidez o basicidad creciente en el guion?

    -Se ordenan en función de los valores de K sub A para los ácidos y de K sub B para las bases, considerando si son fuertes o débiles.

  • ¿Qué especies se utilizan para ordenar por acidez o basicidad creciente en el guion?

    -El ácido yodídrico, el ion amonio, el ión oxidrilo, el ácido acético, el amoníaco, el ácido fórmico y la etilamina.

Outlines

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🧪 Ejercicio de clasificación de ácidos y bases

En este primer ejercicio, se propone a los estudiantes la tarea de clasificar diferentes especies químicas como ácidos o bases, y además, identificar si son fuertes o débiles. Se mencionan el ácido sulfúrico, el hidróxido potásico, el ácido cianhídrico, la metilamina y el ácido fórmico. Se destaca la importancia de la teoría de Brönsted y Lowry para la clasificación y se sugiere que los valores de K sub A y K sub B son cruciales para determinar la fuerza de los ácidos y bases. Se concluye que el ácido sulfúrico es fuerte, mientras que el ácido cianhídrico y el ácido fórmico son débiles. Las bases se caracterizan por su capacidad para aceptar protones y se identifican al hidróxido potásico y la metilamina, siendo la metilamina la base débil y el hidróxido potásico la fuerte. Se invita a los estudiantes a practicar la escritura de reacciones de disociación en agua, teniendo en cuenta la teoría de Brönsted y Lowry y los valores de K sub A y K sub B.

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📈 Ordenar especies químicas por acidez o basicidad

En este segundo ejercicio, se pide a los estudiantes que ordenen una serie de especies químicas por acidez o basicidad creciente. Se mencionan el ácido yodídrico, el ion amonio, el ión oxidrilo, el ácido acético, el amoníaco, el ácido fórmico y la etilamina. Se proporcionan constantes de acidez y basicidad para algunas de estas especies, lo que implica que las que no tienen estos valores son ácidos y bases fuertes. Se explica que las especies ácidas son el ácido yodídrico, el ion amonio, el ácido acético y el ácido fórmico, y se ordenan por acidez creciente basándose en los valores de K sub A. Se establece que el ácido yodídrico es el más ácido, seguido por el ácido fórmico, el ácido acético y finalmente el ion amonio. En cuanto a las bases, se identifican al ión oxidrilo, el amoníaco y la etilamina. Se concluye que el amoníaco es la base más débil, seguida por la etilamina y el ión oxidrilo como la más básica. Este ejercicio ayuda a los estudiantes a comprender mejor la fuerza de los ácidos y bases y cómo se relaciona con sus constantes de acidez y basicidad.

Mindmap

Keywords

💡Ácido sulfúrico

El ácido sulfúrico es un compuesto químico muy fuerte y corrosivo, caracterizado por su alta capacidad para donar protones. En el contexto del video, se menciona como un ácido fuerte, lo que significa que se disocia completamente en soluciones ácidas, como el agua, liberando sus protones H+. Este concepto es fundamental para entender la fuerza de los ácidos y cómo clasificarlos según su capacidad para donar protones.

💡Hidróxido potásico

El hidróxido potásico es una base química fuerte, capaz de aceptar protones H+ en soluciones ácidas. En la narrativa del video, se identifica como una base fuerte debido a que se disocia completamente en soluciones, liberando sus iones OH-. Este concepto es crucial para entender la fuerza de las bases y cómo clasificarlas según su capacidad para aceptar protones.

💡Ácido cianhídrico

El ácido cianhídrico es un ácido fuerte, capaz de donar protones H+ en soluciones. Aunque en el video se menciona que no se dispone de su constante de acidez, se infiere que su alta capacidad para donar protones lo clasifica como un ácido fuerte. Este término es importante para entender la fuerza de los ácidos y su comportamiento en reacciones químicas.

💡Metilamina

La metilamina es una base débil, caracterizada por su capacidad limitada para aceptar protones H+. En el video, se menciona que su constante de basicidad es de 3.7 x 10^-4, lo que indica su baja capacidad para disociarse y formar iones OH- en soluciones. Este concepto es fundamental para entender la fuerza de las bases y cómo clasificarlas según su capacidad para aceptar protones.

💡Ácido fórmico

El ácido fórmico es un ácido débil, caracterizado por su capacidad limitada para donar protones H+ en soluciones. En el video, se menciona que su constante de acidez es de 1.77 x 10^-4, lo que indica que solo se disocia parcialmente en agua. Este término es clave para entender la fuerza de los ácidos y su comportamiento en reacciones químicas.

💡Teoría de Brönsted y Lowry

La teoría de Brönsted y Lowry es una teoría química que define a los ácidos y bases como donadores y aceptadores de protones, respectivamente. En el video, esta teoría es la base para clasificar y entender la fuerza de los ácidos y bases. Se utiliza para explicar cómo se comportan los ácidos y bases en reacciones de disociación y cómo se clasifican en función de sus constantes de acidez y basicidad.

💡Constante de acidez (Ka)

La constante de acidez, simbolizada como Ka, es un valor numérico que indica la fuerza de un ácido en una disociación. En el video, se menciona que los valores de Ka se utilizan para clasificar la fuerza de los ácidos, donde un valor más alto de Ka indica un ácido más fuerte. Este concepto es esencial para entender la capacidad de un ácido para donar protones en una reacción.

💡Constante de basicidad (Kb)

La constante de basicidad, simbolizada como Kb, es un valor numérico que indica la fuerza de una base en una disociación. En el video, se menciona que los valores de Kb se utilizan para clasificar la fuerza de las bases, donde un valor más alto de Kb indica una base más fuerte. Este concepto es crucial para entender la capacidad de una base para aceptar protones en una reacción.

💡Disociación

La disociación es el proceso por el cual un compuesto químico se rompe en sus iones en una solución. En el video, se discute cómo los ácidos y bases se disocian en agua, formando iones H+ y OH- respectivamente. Este proceso es fundamental para entender la reacción de los ácidos y bases y su comportamiento en soluciones.

💡Ácido nítrico

El ácido nítrico es un ácido fuerte, caracterizado por su alta capacidad para donar protones H+ en soluciones. Aunque en el video no se menciona su constante de acidez, se infiere que su alta fuerza lo clasifica como un ácido fuerte que se disocia completamente en agua. Este término es importante para entender la fuerza de los ácidos y su comportamiento en reacciones químicas.

Highlights

Se realizan ejercicios prácticos para reforzar el concepto de fuerza de ácidos y bases.

Se propone clasificar especies químicas como ácidos o bases, y fuertes o débiles.

Las especies químicas a clasificar incluyen ácido sulfúrico, hidróxido potásico, ácido cianhídrico, metilamina y ácido fórmico.

Se tienen datos de constantes de acidez y basicidad a 25 grados centígrados.

Se utiliza la teoría de Brönsted y Lowry para identificar especies ácidas y básicas.

El ácido sulfúrico es considerado un ácido fuerte sin datos de K sub A.

El ácido cianhídrico y el ácido fórmico son ácidos débiles con valores de K sub A disponibles.

El hidróxido potásico y la metilamina son especies capaces de aceptar protones, caracterizando como bases.

La metilamina es una base débil con un valor de K sub B dado.

El hidróxido potásico se considera una base fuerte sin datos de K sub B.

Se practica la escritura de reacciones de disociación en agua según la teoría de Brönsted y Lowry.

El ácido nítrico, sin datos de K sub A, se asume como un ácido fuerte y completamente disociado en agua.

El ácido fórmico, con un K sub A de 1.77 x 10^-4, es un ácido débil con disociación regulada por equilibrio.

La base fuerte, hidróxido potásico, se disocia completamente en agua generando iones hidroxilo y K+.

La metilamina, con un K sub B de 3.7 x 10^-4, es una base débil y su disociación está en equilibrio.

Se ordenan especies químicas por acidez o basicidad creciente usando constantes de K sub A y K sub B.

El ácido yodhídrico, sin K sub A, se considera el más ácido de la serie.

El ion amonio tiene una constante de acidez del orden de 10^-10, siendo el menos ácido de los ácidos listados.

El ión oxidrilo, sin K sub B, se considera la base más básica de la serie.

El amoniaco es la base más débil con una constante de acidez menor en comparación con otras bases.

La etilamina tiene una constante de basicidad ligeramente mayor que la del amoniaco, siendo la segunda más básica.

Se concluye la práctica sobre el concepto de fuerza de ácidos y bases.

Transcripts

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Vamos a realizar a continuación unos ejercicios prácticos

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para reforzar el concepto de fuerza de ácidos y bases.

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Os proponemos en este primer ejercicio que clasifiquéis

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las siguientes especies químicas según sean ácidos o bases

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y según sean fuertes o débiles. Las especies químicas

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son el ácido sulfúrico, el hidróxido potásico, el ácido

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cianhídrico, la metilamina y el ácido fórmico. Disponemos

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como datos: a veinticinco grados centígrados la constante de

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acidez del ácido fórmico, del ácido cianhídrico y de la metilamina.

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Bien, seguro que estáis ya pensando en cómo resolver este ejercicio.

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Para identificar, para clasificar las especies ácidas o

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básicas habrá que, en primer lugar, clasificarlas; para lo cual

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hemos de tener en cuenta la teoría de Brönsted y Lowry y

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para ordenarlas por fuerza deberemos disponer de los valores

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de K sub A y K sub B. Así, podemos decir que, de acuerdo

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con esta teoría de Brönsted y Lowry y las constantes de acidez

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que tenemos y de basicidad que disponemos, son ácidos de esta

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serie el ácido sulfúrico, el ácido cianhídrico y el ácido

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fórmico. De acuerdo con las constantes de acidez, podemos afirmar

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que el ácido sulfúrico es fuerte. Ya que esta serie de datos

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no aparece su constante de acidez, recordemos que sólo disponemos

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de constantes de acidez de ácidos y bases débiles. Por tanto,

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en este caso, el ácido sulfúrico será un ácido fuerte y

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los ácidos débiles serán el ácido cianhídrico y el ácido

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fórmico, puesto que disponemos de valores de K sub A dados

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como datos. Respecto a las bases, podemos afirmar que las especies

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que se caracterizan por su capacidad para aceptar protones

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son el hidróxido potásico y la metilamina.

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Estas bases, ya que disponemos de valores de constantes de basicidad

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solamente para la metilamina. Podemos decir que esta es la base

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débil y que la base fuerte será la otra especie hidróxido

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potásico. puesto que como vemos también no tenemos datos de

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esta constante de basicidad.

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A continuación vamos a hacer un ejercicio donde vamos a practicar

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cómo escribir una reacción de disociación en agua, ante una

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serie de especies según la teoría de Brönsted y Lowry. Las

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especies que os proponemos son: el ácido fórmico, la metilamina,

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el hidróxido potásico y el ácido nítrico. Como datos disponemos

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de la constante de acidez del ácido fórmico y de la metilamina

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a veinticinco grados centígrados. Para responder a esta cuestión

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vamos a basarnos en la teoría de Brönsted y Lowry o teoría

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protónica, como ya conocemos. De manera que, según esta teoría,

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podemos clasificar a las especies ácido fórmico y nítrico

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como ácidos; y a la metilamina y al hidróxido potásico como

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bases. De acuerdo con esta teoría de Brönsted y Lowry, para

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escribir acciones de disociación en agua de los ácidos, deberemos

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tener en cuenta los valores de k sub a por ejemplo el ácido

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nítrico no tiene datos de K sub A, por tanto podemos saber

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que es un ácido fuerte. Se encuentra totalmente disociado

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en el agua y los simbolizamos con una flecha en un sentido,

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típica de la disociación de ácidos fuertes. En el caso del

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ácido fórmico, tenemos dato de K sub A 1,77 por

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diez a la menos cuatro, lo que nos informa de que

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es un ácido débil. Su disociación en agua estará regulada

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mediante un proceso de equilibrio y, por tanto, esa reacción de

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disociación será una reacción reversible para formar los

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iones, ion formiato, iones hidronio.

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En el caso de las bases, para escribir la reacción de disociación tendremos

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en cuenta también los valores de K sub B. Recordemos que

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en los datos no aparece el valor de la K sub B de

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la base hidróxido potásico; lo que nos hace pensar que es

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una base fuerte, y de ahí la forma en que deberemos escribir

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su disociación. Es un compuesto sólido, en agua totalmente

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soluble, totalmente disociado, genera el ion hidroxilo y el catión

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alcalino correspondiente, en este caso, el catión K+. Recordemos

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que al ser una base fuerte, el correspondiente ión oxidrilo

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es el que se reconoce como base de Brönsted y Lowry, que en agua

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genera el ión oxidrilo y la especie agua. En su valor

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de K sub B 3,7 por diez a la menos cuatro,

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se nos está indicando que la metilamina es una base débil.

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Por esa razón, cuando escribimos la disociación, deberemos tener

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en cuenta que es una reacción de equilibrio y, por tanto, la

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escribimos. De esta forma, para formar las especies correspondientes:

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el ion metilamonio y el ión oxidrilo.

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A continuación vamos a hacer un ejercicio donde vamos a ordenar

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por acidez o basicidad creciente una serie de especies químicas,

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como son el ácido yodídrico, el ion amonio, el ión oxidrilo,

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el ácido acético, el amoníaco, el ácido fórmico y la etilamina.

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Tenemos como datos a veinticinco grados las constantes de acidez

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y basicidad de algunas de estas especies, lo que nos hace pensar

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que aquellas especies que están en esta lista, que no tienen

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constante de acidez o basicidad, van a ser, como ya sabemos, ácidos

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y bases fuertes. Para responder a esta pregunta o a este ejercicio,

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vamos a recordar, según la teoría de Brönsted y Lowry, que

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son especies ácidas y podemos decir que especies ácidas serán

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el ácido yodhídrico, el ion amonio, el ácido acético y el

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ácido fórmico. Puesto que todas disponen de protones que pueden

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ceder. A partir de los valores de K sub A, podemos ordenar por

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acidez creciente diciendo que será más ácida y, por tanto,

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mayor K sub A, la especie que tenga una mayor fuerza. En este

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caso será el ácido yodhídrico, puesto que no disponemos de

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constante de acidez, le seguiría en acidez creciente aquel ácido

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cuya constante de acidez sea mayor, en este caso tenemos el ácido

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fórmico, cuyo valor está alrededor de diez a la vez los cuatro;

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le seguirá, un poco más débil, el ácido acético,

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con valores aproximadamente de diez a la menos cinco; y finalmente

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el ion amonio, cuya constante de acidez es del orden de 10 a

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la menos diez. Por tanto, la acidez aumenta en este sentido:

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ion amonio, menos ácido que el ácido acético, menos ácido,

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a su vez, que el ácido fórmico, menos a su vez que el ácido

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yodhídrico. Con respecto a las bases, especies básicas de

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la lista anterior serán el ión oxidrilo, el amoníaco y la

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metilamina. En base a los valores de K sub A, podemos decir que

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la base más débil será el amoniaco, puesto que su

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su constante de acidez era la menor de la lista que teníamos

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como datos; le seguía la especie básica etilamina porque

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su constante de basicidad es ligeramente mayor; y la mayor especie

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básica será el ión oxidrilo, puesto que, como recordamos, no

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aparecía su constante de basicidad en la lista de datos del

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ejercicio que estamos resolviendo. Con este ejercicio hemos finalizado

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la práctica sobre el concepto de fuerza de ácidos y bases.

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