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Química 05
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QUÍMICA 05 CBC
CÁTEDRA IDOYAGA
2. Completar la siguiente tabla con los pares ácido/bases conjugados correspondientes a cada sustancia. Desarrollar las ecuaciones de ionización en medio acuoso para cada sustancia.
| Ácido | Base |
|---|---|
| HCl | |
| NaOH | |
| Br⁻ | |
| Ca²⁺ | |
| HF | |
| NH₃ | |
| CH₃NH₂ |
Respuesta
Esto lo resolví en los videos del curso. De todas formas te dejo una breve resolución acá:
Acordate que un ácido dona un protón ($H^+$) y lo que queda es su base conjugada. Una base acepta un protón ($H^+$) y lo que se forma es su ácido conjugado.
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1. El $\mathrm{HCl}$ es el ácido clorhídrico.
Es un ácido fuerte, lo que significa que se disocia completamente en agua, donando su protón ($\mathrm{H^+}$) a una molécula de agua.
$\mathrm{HCl_{(aq)} + H_2O_{(l)} \longrightarrow H_3O^+_{(aq)} + Cl^-_{(aq)}}$
Acá, el $\mathrm{HCl}$ dona un protón al $\mathrm{H_2O}$, formando el ion hidronio ($\mathrm{H_3O^+}$) y el ion cloruro ($\mathrm{Cl^-}$). La flecha simple indica disociación completa.
Pares ácido/base conjugados:
Ácido: $\mathrm{HCl}$
Base conjugada: $\mathrm{Cl^-}$ (es lo que queda del $\mathrm{HCl}$ después de donar su protón).
2. $\mathrm{NaOH}$
El $\mathrm{NaOH}$ es el hidróxido de sodio.
Es una base fuerte. Es un compuesto iónico que se disocia completamente en iones $\mathrm{Na^+}$ y $\mathrm{OH^-}$ cuando se disuelve en agua. El ion $\mathrm{OH^-}$ es la especie que actúa como base de Brønsted-Lowry, aceptando un protón del agua.
$\mathrm{NaOH_{(s)} \longrightarrow Na^+_{(aq)} + OH^-_{(aq)}}$
Una vez que tenemos el $\mathrm{OH^-}$, este puede aceptar un protón del agua para formar su ácido conjugado.
Pares ácido/base conjugados:
Base: $\mathrm{OH^-}$ (que proviene del $\mathrm{NaOH}$)
Ácido conjugado: $\mathrm{H_2O}$ (porque el $\mathrm{OH^-}$ puede aceptar un $\mathrm{H^+}$ para formar $\mathrm{H_2O}$).
3. $\mathrm{Br^-}$
El $\mathrm{Br^-}$ es el ion bromuro.
Es la base conjugada del ácido bromhídrico ($\mathrm{HBr}$), que es un ácido fuerte. Las bases conjugadas de ácidos fuertes son bases extremadamente débiles, casi neutras, y no reaccionan significativamente con el agua para producir $\mathrm{OH^-}$. Sin embargo, formalmente, puede aceptar un protón.
$\mathrm{Br^-_{(aq)} + H_2O_{(l)} \rightleftharpoons HBr_{(aq)} + OH^-_{(aq)}}$
La doble flecha indica que es un equilibrio.
Pares ácido/base conjugados:
Base: $\mathrm{Br^-}$
Ácido conjugado: $\mathrm{HBr}$ (es lo que se forma cuando el $\mathrm{Br^-}$ acepta un protón).
4. $\mathrm{Ca^{2+}}$
El $\mathrm{Ca^{2+}}$ es el ion calcio.
Los cationes metálicos, especialmente los pequeños y con carga alta, pueden actuar como ácidos débiles al hidrolizar moléculas de agua que los rodean. El ion metálico atrae los electrones del oxígeno del agua, debilitando el enlace $\mathrm{O-H}$ y facilitando la liberación de un protón.
$\mathrm{Ca^{2+}_{(aq)} + H_2O_{(l)} \rightleftharpoons Ca(OH)^+_{(aq)} + H^+_{(aq)}}$
Pares ácido/base conjugados:
Ácido: $\mathrm{Ca^{2+}}$
Base conjugada: $\mathrm{Ca(OH)^+}$ (es lo que queda del ion calcio después de "donar" un protón de una molécula de agua coordinada).
5. $\mathrm{HF}$
El $\mathrm{HF}$ es el ácido fluorhídrico.
Es un ácido débil, lo que significa que solo se ioniza parcialmente en agua, estableciendo un equilibrio.
$\mathrm{HF}_{(aq)} + \mathrm{H_2O}_{(l)} \rightleftharpoons \mathrm{H_3O}^+_{(aq)} + \mathrm{F^-}_{(aq)}$
El $\mathrm{HF}$ dona un protón al $\mathrm{H_2O}$, formando $\mathrm{H_3O^+}$ y el ion fluoruro ($\mathrm{F^-}$). La doble flecha indica que es un equilibrio.
Pares ácido/base conjugados:
Ácido: $\mathrm{HF}$
Base conjugada: $\mathrm{F^-}$ (es lo que queda del $\mathrm{HF}$ después de donar su protón).
6. $\mathrm{NH_3}$
El $\mathrm{NH_3}$ es el amoniaco.
Es una base débil, lo que significa que acepta protones del agua solo parcialmente, estableciendo un equilibrio.
$\mathrm{NH_3}_{(aq)} + \mathrm{H_2O}_{(l)} \rightleftharpoons \mathrm{NH_4^+}_{(aq)} + \mathrm{OH^-}{(aq)}$
El $\mathrm{NH_3}$ acepta un protón del $\mathrm{H_2O}$, formando el ion amonio ($\mathrm{NH_4^+}$) y el ion hidróxido ($\mathrm{OH^-}$). La doble flecha indica que es un equilibrio.
Pares ácido/base conjugados:
Base: $\mathrm{NH_3}$
Ácido conjugado: $\mathrm{NH_4^+}$ (es lo que se forma cuando el $\mathrm{NH_3}$ acepta un protón).
7. $\mathrm{CH_3NH_2}$
El $\mathrm{CH_3NH_2}$ es la metilamina.
Es una base débil (una amina), similar al amoniaco. Acepta protones del agua solo parcialmente, estableciendo un equilibrio.
$\mathrm{CH_3NH_2}_{(aq)} + \mathrm{H_2O}_{(l)} \rightleftharpoons \mathrm{CH_3NH_3^+}_{(aq)} + \mathrm{OH^-}_{(aq)}$
La metilamina acepta un protón del $\mathrm{H_2O}$, formando el ion metilamonio ($\mathrm{CH_3NH_3^+}$) y el ion hidróxido ($\mathrm{OH^-}$). La doble flecha indica que es un equilibrio.
Pares ácido/base conjugados:
Base: $\mathrm{CH_3NH_2}$
Ácido conjugado: $\mathrm{CH_3NH_3^+}$ (es lo que se forma cuando la metilamina acepta un protón).
Entonces la tabla nos queda así:
| Ácido | Base |
|---|---|
| $\mathrm{HCl}$ | ✅ $\mathrm{Cl^-}$ |
| ✅ $\mathrm{ H_2O}$ | $\mathrm{NaOH}$ (o $\mathrm{OH^-}$) |
| ✅ $\mathrm{ HBr}$ | $\mathrm{Br^-}$ |
| $\mathrm{Ca^{2+}}$ | ✅ $\mathrm{ Ca(OH)^+}$ |
| $\mathrm{HF}$ | ✅ $\mathrm{F^-}$ |
| ✅ $\mathrm{NH_4^+}$ | $\mathrm{NH_3}$ |
| ✅ $\mathrm{CH_3NH_3^+}$ | $\mathrm{CH_3NH_2}$ |
Ay qué bella tablaaaa!!
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