Realitzada per Andres Gallent Ausina per al curs telemàtic Física i Química. Competència Digital.

1. ÀCIDS I BASES Andrés Gallent Ausina

2. Índex Característiques dels àcids i bases

3. Teories Àcid-Base

4. Fortalesa dels àcids i de les bases

5. Constants d’acidesa i basicitat

6. pH

7. Reacció de neutralització

8. Valoracions àcid-base: indicadors

9. Característiques d’àcids i bases Les solucions àcides Les solucions bàsiques Tenen un sabor àcid (agre) Tenen un sabor amarg Són electròlits Són electròlits Són corrosives Són corrosives Les solucions àcides Les solucions bàsiques

10. Teories Àcid-Base 1a: Arrhenius

11. 2a: Brönsted-Lowry

12. 3a: Electrònica (Lewis)

13. 1a.Teoria d’Arrhenius: Àcid: substància que conté H en la fórmula i en dissolució aquosa es separa de la molècula i dóna ions hidrogen, H + (aq) . HCl + H 2 O Cl - (aq) + H + (aq) Base: substància que conté OH en la fórmula i en dissolució aquosa es separa de la molècula i dóna ions hidròxid, OH - (aq) . NaOH + H 2 O Na + (aq) + OH - (aq)

14. 1a.Teoria d’Arrhenius: Limitacions: algunes substàncies no tenien OH en la fórmula i tenien característiques de les bases. NH 3 + H 2 O NH 4 + (aq) + OH - (aq)

15. 2a.Teoria de Brönsted-Lowry: Àcid: substància capaç de cedir ions hidrogen, H + (aq) . HA A - (aq) + H + (aq) Base: substància capaç d’acceptar ions hidrogen, H + (aq) . B + H + (aq) BH + (aq) àcid base àcid conjugat base conjugada

16. 3a.Teoria Electrònica(Lewis): Àcid: substància que té orbitals electrònics lliures i pot acceptar electrons. HCl + H 2 O Cl - (aq) + H 3 O + (aq) Imatges: www . green - planet -solar- energy . com / hydronium -i

17. 3a.Teoria Electrònica(Lewis): Base: substància conté electrons lliures i pot cedir-los. NH 3 + H 2 O NH 4 + (aq) + OH - (aq)

18. Fortalesa d’àcids i bases Tant els àcids com les bases els podem classificar en dos grups: Forts Febles Es dissocien totalment. Exemples: HClO 4 , H 2 SO 4 , HCl, HNO 3 NaOH, KOH Es dissocien parcialment. Exemples: H 3 PO 4 , CH 3 COOH NH 3 , Al(OH) 3 Forts Febles

19. Fortalesa d’àcids i bases Àcid fort: HCl + H 2 O Cl - (aq) + H + (aq) Àcid feble: CH3COOH + H 2 O CH 3 COO - (aq) + H + (aq)

20. Fortalesa d’àcids i bases Base forta: NaOH + H 2 O Na + (aq) + OH - (aq) Base feble: NH 3 + H 2 O NH 4 + (aq) + OH - (aq)

21. Constants d’acidesa i basicitat HA + H 2 O A - (aq) + H + (aq) [H + ].[A - ] [HA] BOH + H 2 O B + (aq) + OH - (aq) [OH - ].[B + ] [BOH] K a = K b = Constant d’acidesa Constant de basicitat

22. pH Mesura el grau d’acidesa o basicitat de les dissolucions aquoses. pH < 7 solucions àcides pH = 7 solucions neutres pH > 7 solucions bàsiques Imatge: http://ca.wikipedia.org/wiki/PH

23. Mesura del pH Amb paper indicador Amb pH-metre Amb paper indicador Amb pH-metre

24. Càlcul del pH pH = - log [H + ] pOH = - log [OH - ] Com l’aigua s’autoionitza: H 2 O H + + OH - K w = [H + ].[OH - ]=10 -14 constant d’ionització de l’aigua pH + pOH = 14

25. Neutralització És la reacció entre un àcid i una base. Àcid + Base Sal + H 2 O HA + BOH BA (aq) + H 2 O (l) Exemple: HCl (aq) + NaOH (aq) NaCl (aq) + H 2 O (l)

26. Valoracions àcid-base Determinació de la concentració d’un àcid en dissolució a partir de la concentració coneguda d’una base o a l’inrevés, basant-se en la reacció de neutralització, usant indicadors (canvien de color segons el pH, en el punt d’equivalència). Àcid + Base Sal + H 2 O HA + BOH BA (aq) + H 2 O (l) Exemple: HCl (aq) + NaOH (aq) NaCl (aq) + H 2 O (l)

27. Indicadors Substàncies que canvien de color segons l’acidesa o basicitat del medi on es troben.

28. Els més usats són la fenolftaleïna ( canvia d’incolor a rosa ) i l’ataronjat de metil ( és roig en forma bàsica i groc en forma àcida ). Ataronjat de metil en dissolucions amb diferents pH. Imatge:http://pepiitas.blogspot.com/

29. Procediment de les valoracions Anem a valorar un àcid fort de concentració desconeguda amb una base forta de concentració coneguda. HCl (aq) + NaOH (aq) NaCl (aq) + H 2 O (l) Podem fer-ho amb el laboratori virtual: http :// www . chemcollective . org / vlab / vlab . php ? lang =ca

30. Valoracions àcid-base HCl (aq) + NaOH (aq) NaCl (aq) + H 2 O (l) En el punt d’equivalència(canvi color) es compleix: V A ·C A ·A=V B ·C B ·B V A =volum àcid(l) V B =volum base(l) C A =concentració àcid (M) C B =concentració base (M) A=nombre de H + (àcid) B=nombre d’OH - (base)

31. Corba de valoració Representa la variació del pH en funció del volum de valorant afegit. La seva forma depèn de la fortalesa dels àcids i bases emprats. Imatge:http://galeon.hispavista.com/quimipage/img/curva.jpeg Punt d’equivalència