Conceptos Fundamentales de Química: Ácidos, Bases y Equilibrio Químico

Teoría de Arrhenius

Ácidos

Un ácido es una sustancia que contiene átomos de hidrógeno y, al disolverse en agua, libera iones H+, aumentando la concentración de iones hidrógeno en la solución.

Bases

Una base es una sustancia que contiene grupos OH y, al disolverse en agua, libera iones OH-, aumentando la concentración de iones hidróxido en la solución.

Teoría de Brønsted-Lowry

Ácidos

Un ácido es una sustancia capaz de donar un protón (H+).

Bases

Una base es una sustancia capaz de aceptar un protón.

Ácidos y Bases Fuertes

Ácidos fuertes: HCl, HClO4, HBr, HClO3, HI, H2SO4, HNO3

Bases fuertes: LiOH, NaOH, RbOH, CsOH, Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2, KOH

Hidrólisis

La hidrólisis es la reacción entre los iones de una sal y los iones del agua (H+ y OH-). Se distinguen cuatro casos:

  • Sal de ácido fuerte y base fuerte: No se produce hidrólisis, la solución es neutra (pH = 7).
  • Sal de ácido fuerte y base débil: Hidrólisis de los iones de la base, la solución es ácida (pH < 7).
  • Sal de ácido débil y base fuerte: Hidrólisis de los iones del ácido, la solución es básica (pH > 7).
  • Sal de ácido débil y base débil: Hidrólisis de ambos iones, el pH depende de las constantes de acidez (Ka) y basicidad (Kb).

Escala de pH y pOH

El pH y el pOH son medidas de la acidez o basicidad de una solución:

  • pH: 0-14, pH < 7 (ácido), pH = 7 (neutro), pH > 7 (básico).
  • pOH: 0-14, pOH > 7 (ácido), pOH = 7 (neutro), pOH < 7 (básico).

Equilibrio Químico

El equilibrio químico se establece cuando dos reacciones opuestas ocurren simultáneamente a la misma velocidad.

  • Kc > 1: Equilibrio desplazado hacia los productos.
  • Kc = 1: Equilibrio no desplazado.
  • Kc < 1: Equilibrio desplazado hacia los reactivos.

Principio de Le Châtelier

Si se modifica un sistema en equilibrio, el sistema evolucionará para contrarrestar el cambio.

Factores que Afectan el Equilibrio

  • Temperatura: Aumento de temperatura favorece la reacción endotérmica, disminución de temperatura favorece la reacción exotérmica.
  • Presión y Volumen: Aumento de presión o disminución de volumen favorece la reacción con menos moles de gas, disminución de presión o aumento de volumen favorece la reacción con más moles de gas.
  • Concentración: Aumento de la concentración de reactivos favorece la reacción directa, aumento de la concentración de productos favorece la reacción inversa.
  • Catalizador: Acelera la velocidad de reacción sin afectar el equilibrio.

Solubilidad

La solubilidad es la concentración de un soluto en un disolvente a una temperatura determinada cuando la solución está saturada.

  • Q = Kps: Solución saturada.
  • Q > Kps: Solución sobresaturada, se forma precipitado.

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