Teorías Ácido-Base

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Questions and Answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe mejor la teoría de Brønsted-Lowry de ácidos y bases?

  • Una base es una sustancia que acepta protones (H+) en una reacción. (correct)
  • Un ácido es una sustancia que acepta electrones para formar enlaces covalentes coordinados en una reacción.
  • Un ácido es una sustancia que dona iones hidróxido (OH-) en solución acuosa.
  • Una base es cualquier sustancia que contiene un átomo de oxígeno en su estructura molecular.

Si la concentración de iones hidróxido $[OH^-]$ en una solución es de $1.25 x 10^{-1} M$, ¿cuál es el valor del pOH de la solución?

  • 0.90 (correct)
  • 2.50
  • 1.25
  • 13.09

Dada una solución con un pH de 5, ¿cuál sería su pOH correspondiente?

  • 5
  • 19
  • 9 (correct)
  • $-5$

El hidróxido de aluminio, $Al(OH)_3$, se disocia en agua. ¿Cuál es la correcta representación de su disociación?

<p>$Al(OH)_3 + H_2O → Al^{3+} + 3OH^-$ (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes soluciones tendrá el pH más alto?

<p>Una solución con $[H^+] = 1 x 10^{-8}$ (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe correctamente una solución neutra?

<p>Las concentraciones de iones hidronio ($[H^+]$) e iones hidróxido ($[OH^-]$) son iguales. (A)</p> Signup and view all the answers

Si la concentración de iones hidronio ($[H^+]$) en una solución es $10^{-5}$, ¿cuál es la concentración de iones hidróxido ($[OH^-]$)?

<p>$10^{-9}$ (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la relación entre pH y pOH a $25°C$?

<p>pH + pOH = 14 (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué indica un valor de pH menor a 7?

<p>Una solución ácida (B)</p> Signup and view all the answers

Si una solución tiene $[H^+]$ de $10^{-4}$, ¿cuál es su pH?

<p>4 (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes es la expresión correcta para calcular el pOH?

<p>pOH = -log[$OH^-$] (D)</p> Signup and view all the answers

Si el pOH de una solución es 3, ¿cuál es el pH?

<p>11 (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes expresiones matemáticas NO es correcta para calcular el pH y el pOH?

<p>[H+] - [OH-] = 1.0 x 10-14 (B)</p> Signup and view all the answers

Si una solución tiene una concentración de $[H^+] = 1 \times 10^{-8}$ M, ¿cuál es su pH?

<p>8 (C)</p> Signup and view all the answers

Una solución tiene un pOH de 4. ¿Cuál es el pH de esta solución?

<p>10 (D)</p> Signup and view all the answers

Si la concentración de iones hidróxido $[OH^-]$ en una solución es $1 \times 10^{-5}$ M, ¿cuál es la concentración de iones hidronio $[H^+]$?

<p>$1 \times 10^{-9}$ M (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes soluciones es más ácida?

<p>Una solución con pH = 3 (B)</p> Signup and view all the answers

Si una solución de ácido clorhídrico (HCl) tiene una concentración de $1 \times 10^{-4}$ M, ¿cuál es su pH?

<p>4 (A)</p> Signup and view all the answers

Una solución de hidróxido de calcio ($Ca(OH)_2$) tiene una concentración de $1 \times 10^{-2}$ M. Asumiendo disociación completa, ¿cuál es el pOH de la solución? (Toma en cuenta que cada mol de $Ca(OH)_2$ produce 2 moles de $OH^-$).

<p>1 (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué ocurre con el pH de una solución a medida que aumenta la concentración de iones hidronio $(H^+)$?

<p>Disminuye (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes reacciones representa correctamente la formación del ácido conjugado de la base $OH^-$ según la teoría de Brönsted-Lowry?

<p>$OH^- + H^+ \rightarrow H_2O$ (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes especies químicas es anfótera según la información proporcionada?

<p>$H_2O$ (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la base conjugada del ácido $H_2AsO_3^-$?

<p>$HAsO_3^{2-}$ (B)</p> Signup and view all the answers

De acuerdo con la teoría de Brönsted-Lowry, ¿cuál de las siguientes opciones describe mejor el comportamiento del agua en la reacción: $CH_3COOH + H_2O \rightleftharpoons CH_3COO^- + H_3O^+$?

<p>El agua actúa como una base, aceptando un protón. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes pares representa un par ácido-base conjugado según Brönsted-Lowry?

<p>$NH_3$ y $NH_4^+$ (D)</p> Signup and view all the answers

Si el $HSO_4^-$ actúa como ácido de Brönsted-Lowry, ¿cuál sería su base conjugada?

<p>$SO_4^{2-}$ (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué limita la teoría de Arrhenius en comparación con la teoría de Brönsted-Lowry?

<p>La teoría de Arrhenius no puede explicar el comportamiento ácido-base en disolventes no acuosos. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes opciones describe mejor la alcalinidad?

<p>La capacidad de una solución acuosa para aceptar protones o neutralizar un ácido. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué característica define a un anfolito?

<p>Puede actuar como ácido o base, dependiendo de la sustancia con la que reacciona. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes especies podría actuar como un ácido de Brönsted-Lowry?

<p>$H_2PO_4^-$ (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes opciones describe mejor un electrófilo?

<p>Una sustancia que atrae electrones, a menudo con carga positiva o un octeto incompleto. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué proceso describe la hidrólisis?

<p>La reacción química del agua con un compuesto, descomponiéndolo en sus componentes. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función del tornasol en una titulación ácido-base?

<p>Indicar el punto de equivalencia mediante un cambio de color. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes ecuaciones representa una reacción donde la fórmula a utilizar es $Mác \cdot Vác = 2 \cdot Mb \cdot Vb$?

<p>$2 HNO_3 + Ca(OH)_2 \rightarrow Ca(NO_3)_2 + 2 H_2O$ (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué distingue a los electrólitos fuertes de los débiles?

<p>Los electrólitos fuertes se disocian completamente en solución, mientras que los débiles lo hacen parcial o nulamente. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes opciones describe mejor la teoría de Lewis en comparación con las teorías de Arrhenius y Bronsted-Lowry?

<p>La teoría de Lewis extiende los conceptos de ácidos y bases a reacciones donde no hay transferencia de protones, enfocándose en la aceptación o donación de pares de electrones.. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué ocurre durante la reacción de neutralización entre un ácido fuerte y una base fuerte?

<p>Se anulan las propiedades del ácido y la base. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el resultado de una neutralización total?

<p>pH igual a 7. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué significa que la neutralización sea 1:2?

<p>Se necesita un mol de ácido para neutralizar dos moles de base. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la fórmula utilizada para calcular las cantidades en una reacción de neutralización?

<p>Mác · Vác · N°OH = Mb · Vb · N°H (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué representa una neutralización donde el pH final es menor que 7?

<p>Queda un exceso de ácido. (A)</p> Signup and view all the answers

En una reacción de neutralización, si se utilizan 0.5 M de ácido y 0.5 M de base, ¿qué se puede inferir?

<p>La reacción es 1:1. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuándo es necesario usar la neutralización 1:2?

<p>Cuando se necesitan dos moles de base para neutralizar un mol de ácido. (C)</p> Signup and view all the answers

En una reacción de neutralización, el equilibrio de moles debe cumplir con qué condición?

<p>Los moles de H deben ser iguales a los moles de OH. (A)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Ca(OH)2

Base fuerte que se disocia totalmente en agua.

pOH

Logaritmo negativo de la concentración de iones OH-.

Cálculo de pH

pH se calcula como -log[H+].

Teoría de Arrhenius

Define ácidos y bases en términos de iones en solución.

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Ácido según Lowry-Brønsted

Especie que cede protones en una reacción.

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Disociación del agua

El proceso de separación del agua en iones H+ y OH-.

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Kw

Producto de las concentraciones de H+ y OH- en el agua pura; Kw = 1.0 x 10^-14.

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Ambiente ácido

Condición donde [H+] > [OH-].

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Ambiente neutro

Condición donde [H+] = [OH-] = 1.0 x 10^-7.

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Ambiente básico

Condición donde [H+] < [OH-].

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Relación pH-pOH

La suma de pH y pOH es siempre 14.

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Anfolitos

Sustancias que actúan como ácidos o bases dependiendo del contexto.

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Ácido conjugado

Especie resultante tras la pérdida de un protón de un ácido.

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Base conjugada

Especie resultante tras la aceptación de un protón por una base.

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Teoría de Brönsted y Lowry

Ampliación de la teoría de Arrhenius, definiendo ácidos y bases por su capacidad de donar o aceptar protones.

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Ácidos polipróticos

Ácidos que pueden donar más de un protón en reacciones sucesivas.

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Ácidos y bases fuertes

Compuestos que donan o aceptan protones con notable intensidad.

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Ácidos y bases débiles

Compuestos que donan o aceptan protones de manera menos intensa.

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Ejemplo de reacción ácido-base

Un proceso donde un ácido y una base generan ácido y base conjugada.

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Producto iónico del agua

[H+][OH-] = 1.0 x 10-14, relación en equilibrio en agua.

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Relación pH y pOH

pH + pOH = 14, relación inversa entre acidez y basicidad.

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Cálculo de pH (ácido fuerte)

Para HCl 1x10-3 M, pH = 3, se disocia completamente.

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Cálculo de pH (base fuerte)

Para Ca(OH)2 1x10-2 M, pOH calculado, luego se halla pH.

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Escala de pH

Valora acidez de 0 (ácido) a 14 (básico), neutro en 7.

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Ionización completa

El ácido o base fuerte se disocia completamente en solución.

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Reacción de neutralización

Reacción entre un ácido y una base que forma agua y una sal.

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Alcalinidad

Grado de basicidad en una solución, pH > 7.

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Anfótero

Sustancia que actúa como ácido o base según la reacción.

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Electrófilo

Sustancia que atrae electrones, puede tener carga positiva.

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Hidrólisis

Reacción del agua con un compuesto para descomponerlo.

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Hidroxilo

Ión OH- que se comporta como una base fuerte.

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Tornasol

Indicador que cambia de color según la acidez; violeta a rojo en ácido.

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Teoría de Bronsted-Lowry

Define ácidos como donadores de protones y bases como aceptores.

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Neutralización

Reacción entre un ácido y una base que anula sus propiedades.

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pH en neutralización

Un pH de 7 indica neutralización total, <7 indica ácido, >7 indica base.

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Ecuación de neutralización

[H+] = [OH-]; los moles de H y OH deben ser iguales.

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Neutralización 1:1

Se requiere un mol de base para neutralizar un mol de ácido.

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Ejemplo de neutralización 1:1

HCl + NaOH → NaCl + H2O; neutralización básica entre ácido y base.

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Neutralización 1:2

Se necesitan dos moles de base para neutralizar un mol de ácido o viceversa.

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Reacción de neutralización con agua

Ácido reacciona con base produciendo sal y agua.

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Condición de neutralización parcial

Si el pH es menor o mayor que 7, hay ácido o base sin reaccionar.

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Study Notes

Teorías Ácido-Base

  • Existen varias teorías que explican el comportamiento de ácidos y bases.
  • Las teorías más generales explican una gran cantidad de sustancias.
  • Tres teorías principales se deben considerar al clasificar una sustancia como ácido o base.

Teoría Clásica de Arrhenius

  • Ácido: Una sustancia que se disocia en solución acuosa liberando iones hidrógeno (H+).
    • Ejemplos: HCl, H₂CO₃, NH₄⁺
  • Base: Una sustancia que se disocia en solución acuosa liberando iones hidroxilo (OH⁻).
    • Ejemplos: NaOH, Ca(OH)₂, KOH

Características Generales de un Ácido

  • Sabor agrio.
  • Actúan como electrolitos (conducen corriente eléctrica en solución acuosa).
  • Tiñen el tornasol azul de rojo.
  • Generalmente, reaccionan con metales liberando hidrógeno gaseoso (H₂).

Características Generales de una Base

  • Sabor amargo.
  • Se comportan como electrolitos.
  • Tiñen el tornasol rojo de azul.
  • Sus soluciones son normalmente resbaladizas al tacto.
  • Una base reacciona con un ácido para neutralizarlo.

Equilibrio Iónico del Agua

  • El agua (H₂O) se disocia en iones hidrógeno (H⁺) e hidroxilo (OH⁻).
  • La constante de equilibrio del agua (Kw) es 1 x 10⁻¹⁴.
  • Kw = [H⁺] [OH⁻] = 1 x 10⁻¹⁴
  • En un ambiente neutro, [H⁺] = [OH⁻] = 1 x 10⁻⁷
  • En un ambiente ácido, [H⁺] > [OH⁻]
  • En un ambiente básico, [H⁺] < [OH⁻]

Cálculo del Grado de Acidez (p)

  • El operador 'p' es un logaritmo negativo que simplifica las bajas concentraciones de H⁺ y OH⁻.
  • pH = -log[H⁺]
  • pOH = -log[OH⁻]
  • pH + pOH = 14

Ejemplos de Cálculo de pH

  • Se proporcionan ejemplos de cálculo de pH para soluciones de HCl y Ca(OH)₂ con diferentes concentraciones.

Teoría protónica de Brønsted-Lowry

  • Ácido: Una sustancia que dona un protón (H⁺).
  • Base: Una sustancia que acepta un protón (H⁺).

Teoría electrónica de Lewis

  • Ácido: Sustancia deficiente en electrones que recibe un par de electrones.
  • Base: Sustancia que dona un par de electrones.

Fuerza de Ácidos y Bases

  • La fuerza de un ácido o una base se mide por su capacidad de disociación.
  • Ácidos fuertes se disocian completamente en sus iones.
  • Ácidos débiles se disocian parcialmente.
  • Bases fuertes se disocian completamente.
  • Bases débiles se disocian parcialmente.

Neutralización

  • La reacción entre un ácido y una base se denomina neutralización.
  • Como resultado de una neutralización, se forman agua y sales.
  • Se incluyen fórmulas para reacciones de neutralización 1:1 y 1:2

Glosario

  • Conceptos clave como:
    • Alcalinidad
    • Anfolito
    • Electrófilo
    • Hidrólisis
    • Hidroxilo
    • Tornasol

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