Hidrólisis

Valoraciones ácido-base

Neutralización ácido fuerte y base fuerte

Las valoraciones ácido-base o volumetrías o titulaciones sirven para determinar la concentración de una disolución desconocida a partir de otra conocida, utilizando una reacción de neutralización ácido-base.

La neutralización es la reacción de un ácido con una base para dar sal más agua.

ácido + base  → sal + agua

En el momento de la neutralización se cumple que el número de equivalentes de ácido que han reaccionado (N•V) es igual al número de equivalentes de la base (N'•V'):

N•V = N'•V '

En el caso de la valoración de un ácido fuerte con una base fuerte, como el caso del ácido clorhídrico (HCl) con el hidróxido de sodio (NaOH) el punto de equivalencia se produce a pH=7. En el mismo la disolución es neutra, por no sufrir hidrólisis la sal. En la gráfica se observa que al ir añadiendo los cm3 de base, antes del punto de equivalencia hay exceso de HCl y la disolución es ácida, en el punto de equivalencia se ha producido la neutralización la disolución es neutra y después del punto de equivalencia hay exceso de NaOH la disolución es básica.

Los OH- consumen los H+ para originar agua

Los indicadores: azul de bromotimol, o el  tornasol son los indicadores adecuados por virar cerca del punto de equivalencia a pH 7.

Fuerza relativa pares conjugados

Cuanto más fuerte es un ácido, más débil es su base conjugada, y viceversa:

Fuerte y Débil

Escalas de pH y pOH

Ionización del agua

Equilibrio iónico del agua:

El agua pura es un electrolito débil que se disocia en muy baja proporción en sus iones hidronio o hidrógeno H₃O⁺ (también escrito como H⁺) e hidróxido o hidróxilo OH^–.

De todos modos, dos moléculas polares de agua pueden ionizarse debido a las fuerzas de atracción por puentes de hidrógeno que se establecen entre ellas.

Aunque lo haga en baja proporción, esta disociación del agua en iones, llamada ionización, se representa según la siguiente ecuación

La cual, resumiendo un poco queda como

O, más resumida aún, queda como

Producto iónico del agua:

Al producto de la concentración de iones hidroxonio o hidronio (H₃O⁺) por la concentración de iones hidróxido o hidroxilo (OH⁻) se le denomina producto iónico del agua y se representa como K_w. Las concentraciones de los iones  H⁺ y OH^–   se expresan en moles / litro (molaridad).

Este producto tiene un valor constante igual a 10⁻¹⁴ a 25º C, como se grafica en la siguiente ecuación

Debido a que en el agua pura por cada ion hidronio (o ion hidrógeno) hay un ion hidróxido (o hidroxilo), la concentración es la misma, por lo que:

De esta expresión se deduce que las concentraciones de hidronios (también llamada de protones) (H+) y de hidroxilos (OH-) son inversamente proporcionales; es decir, para que el valor de la constante de disociación se mantenga como tal, el aumento de una de las concentraciones implica la disminución de la otra.