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UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA
FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS, CUM
UNIDAD DIDACTICA DE QUIMICA, PRIMER AÑO
GUÍA DE ESTUDIO 2016
SEMANA 12
ACIDOS, BASES Y ELECTROLITOS
Licda. Corina Marroquín Orellana
Estudiar capítulo 10 “Acidos y Bases” y sección 8.2 “Electrolitos y no electrolitos” del libro de texto .
Definiciones de
Acido
Base
Arrehnius
Brônsted-Lowry
Lewis
Clasificación de ácidos según diferentes criterios
Ej. HNO3
1.Inorgánicos *
HCl
Ej. CH3COOH
Orgánicos*
H2SO4
C6H5COOH
Los H en negro, son los que se
sustituyen o se disocian.
2. Por el número de Hidrógenos sustituibles.
2.1. Monopróticos
2.2. Dipróticos *
2.3. Tripróticos *
( 1 Hidrogeno )
( 2 Hidrógenos)
( 3 Hidrógenos )
Ej:
2.1. HCl , HNO3 , HClO4
2.2. H2SO4 ,
H2S ,
H2CO3
* Se les conoce como polipróticos a los que
poseen 2 o más Hidrógenos sustituibles
2.3. H3PO4 , H3BO3
3. Por la intensidad en que se ionizan:
Ej: 3.1. HCl , HNO3 , H2SO4
3.1. Fuertes: se ionizan casi en un 100%
3.2. HF , CH3COOH
3.2.Débiles: se ionizan en un pequeño %
1/9
*
Generalmente, la fórmula de un ácido inorgánico comienza con H ( uno,dos ó tres ) , la
de un ácido orgánico posee uno ó más grupos –COOH ( -CO2H ).
ACIDOS Y BASES DÉBILES Y FUERTES
Características generales, que ayudan a identificar un ácido ó base fuerte y débil.
Acido Fuerte
Acido Débil
Base Fuerte
Base Débil
Se ioniza 100%
Se ioniza en un Se ioniza 100%
pequeño %.
Se ioniza en un
pequeño %
Ionización
irreversible
Ionización
reversible
Ionización
irreversible
Ionización
reversible
Ej.
Ej:
HF ⇄ H+ + F-
Ej:
KOH 
Ej:
HCl  H+ + Cl -
No poseen Ka
Si poseen Ka
No poseen Kb
-----------------
Ka= [ H +] [ F-]
[HF ]
Electrolitos fuerte
Electrolitos débil
K+ + OH-
NH3 + H2O ⇄ NH4+ + OH-
Si poseen Kb
--------------------
Kb= [NH4+] [OH-]
[ NH3 ]
Electrolitos fuerte
Electrolitos débil
*Ka: Constante de ionización de ácido débil * Kb: Constante de ionización de base
débil. En la expresión de Ka y Kb, no se toma en cuenta la [H2O], aunque aparezca
como reactivo.
Complete el cuadro. Observe el ejemplo (ejercicio No.2)
Fórmula
Ecuación de Ionización
Posee Ka / Kb
No tiene Ka /Kb
CH3COOH
HNO3
HNO3  H+ + NO3-
No tiene Ka
Acido/base
Fuerte/Débil
Acido Débil
Acido fuerte
KOH  K+ + OHCH3NH2 + H2O ⇄ CH3NH3+ + OHC3H7NH2
Posee Kb
Base débil
⇄C3H7COO- + H+
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ELECTROLITOS
Buscar en introducción práctica no. 12 y sección 8.2 y tabla 8.4 del libro de texto.
Tipo de
soluto
Concepto
Se
disocia?
Si/No
Tipo de
partículas
en
solución
Conducen
electricidad?
Ejemplos
Electrolito
fuerte
Electrolito
Débil
No
Electrolito
PARES ACIDO-BASE CONJUGADOS:
(Se verán exclusivamente los casos de ácidos y bases débiles, debido a que se los
conceptos se aplicarán en la semana 13. )
Son componentes de la ionización de ácidos o bases débiles, ya que como su
ionización es reversible coexisten las formas moleculares y sus especies iónicas.
0
 F-
HF + H2O
+

Acido
H3O +

Base Conjugada
NH3 (ac) + H2O (ac)  NH4+ (ac) + OH- (ac)

Base

Acido conjugado
Complete:
Compuesto
H2PO4 -
Ionización **
H2PO4 - ⇄ H+ +HPO4 -2
Acido / base
H2PO4 – ( ácido)
Base conjugada */
Acido Conjugado*
HPO4 -2
( base conjugada)
H2CO3 ⇄ H++ HCO3C6H5NH3+
(ácido conjugado)
C6H5NH2 + H2O ⇄ C6H5NH3+ +OHNH3 + H2O ⇄ NH4+ + OH-.
CH3 CH2COOH
( ácido)
3/9
Note: la base conjugada de un ácido débil (HX) es el anión generado en su ionización (X -).
El ácido conjugado de una base débil (BNH2)es el catión generado en su ionización ( BNH 3+
).
En la ionización de ácidos encontramos H+ ó H3O+, del lado de los productos, en la de las
bases encontramos OH-, en los productos.
IONIZACION DEL AGUA y su producto ionico Kw ( página 382 )
H2O + H2O

H3O+
+
OH
Agua
Agua
ion hidronio
ion hidroxilo
La reacción anterior puede escribirse : H2O ⇄ H+ + OHPara toda solución acuosa y agua pura: La constante del producto iónico del agua: Kw
Kw = [H3O+] [OH-] = 1x10 -14 o bien
Fórmulas para calcular pH y pOH
pH = -log [H+ ]
pOH=
pH + pOH = 14
-log [OH - ]
Kw = [H+][OH-] = 1x10 -14
Fórmulas para calcular [H+ ] y [OH - ]
[H+ ] = 10 –pH
[OH-] = 10 - pOH
[H+ ] [OH - ] = 1 x 10-14
En el siguiente diagrama. Escriba en la parte superior los valores de pH (0 – 14) y en la
inferior sus correspondientes [ H+ ]. En las flechas escriba lo que corresponda . Use color
rojo para todo lo relacionado a pH ácido, azul para lo básico y verde para lo neutro.( vea
tabla 10.7)
pH 
[H + ] 
Indique Acido,
Neutro y Básico

Cálculo de pH de soluciones de ácidos y bases fuertes
Como éstos se ionizan casi en su totalidad, la concentración del ácido o de la base
equivale a la de los iones H+ o de los OH- .
Ej. de ácido fuerte.
Cuál es la [H+] y el pH de una solución 0.024M de HCl.?
HCl  H+ + ClEntonces [ H+] = 0.024M  pH = -log H+] pH = -log 0.024 pH = 1.62
pH es ácido.
4/9
Ej. de base fuerte: Calcule [ OH - ] y pH de una solución 0.06M de NaOH
NaOH  Na + OH[OH-] = 0.06M, como es base calculemos pOH = -log [OH]
pOH = -log 0.06 pOH = 1.22
usemos la fórmula pH + pOH = 14
pH = 14 - pOH
pH = 14 - 1.22 pH = 12.78 El pH es básico o alcalino
1.Complete el cuadro:
M
pH
pOH
a) HNO3
[H + ]
[OH - ]
El pH es ACIDO /
NEUTRO /
BASICO
1.26 x 10-3
b)
KOH
c)
HCl
d)
HI
e)
NaCl
-------
f)
NaOH
0.01
6.30 x 10 -3
0.25
2.80
7
2. Calcule [H+], a partir de datos de pH de orina. ( pH normal de orina rango 4.5-7.5)
a. Paciente con insuficiencia renal pH orina 8.6
b. Paciente diabético pH 3.8
Cálculo Ka, Kb, % de ionización y pH de soluciones de ácidos y bases débiles
Estos se ionizan débilmente,la ionización es reversible, debe aplicarse las fórmulas
siguientes:
Acido débil
Ecuación de ionización: HX  H+ + X-
Ka = [H+ ] [X- ]
[HX]
% ionización de ácido débil = [H+] x 100
[ HX ]
Para calcular el pH debe despejarse [ H+], en cualquiera de las dos ecuaciones.
Base Débil
Ecuación de ionización: MOH  M+ + OH-
Kb = [M+ ] [OH- ]
[MOH]
% de ionización de base débil = [ OH-] x 100
[MOH]
5/9
Debido a que son bases, para calcular pH, primero se despeja [OH-], se calcula pOH
y luego el pH usando : pH + pOH = 14  pH = 14-pOH
2. Calcule [ H+] , el pH y el % de ionización, de una solución de CH3COOH 0.08M
(Ka = 1.8 x 10 -5 ). Escriba además su reacción de ionización.
3.Cual es el pH, pOH y el % de ionización de una solución 0.4M de HF( Ka 7.2 x 10 -4 )
HF ⇄ H+ + F-
4. Calcule [ H+], pH y Ka de una solución 0.15M de ácido fórmico ( HCOOH) ionizada 3.7
%
5. Calcule [ OH-], % de ionización y el pH de una solución 0.4M de C2H5NH2, sabiendo
que su Kb = 5.2 x 10 -4
C2H5NH2 + H2O ⇄ C2H5NH3+ + OHNota: En cálculos de Ka y Kb no tomar en cuenta el H2O, aunque aparezca
como reactivo.
6.Calcule Kb de una solución 0.25 M de NH3 ionizada en un 0.85 %
NH3 + H2O ⇄ NH4 + + OH( no tomar en cuenta el H2O )
7. El pH de una solución 0.08 M de ácido benzoico ( C6H5COOH) es 2.64. Calcule Ka y
[H+].
C6H5COOH ⇄ C6H5COO- + H+
6/9
La siguiente sección se refiere a preguntas acerca de temas desarrollados
en las secciones “LA QUIMICA EN LA SALUD” Y “LA QUIMICA EN EL
AMBIENTE”
1. “ELECTROLITOS EN LOS LIQUIDOS CORPORALES (Página 305 ).
a. Que electrolitos se miden generalmente en una prueba de sangre.? ______________
b. Cuál de los electrolitos anteriores participan en:
c. El mantenimiento de la uniformidad de los latidos cardiacos: ______________.
d. Participa en el mantenimiento del pH adecuado de la sangre_______________
e. Cuál es el catión más abundante? _______ Y el Anión más abundante? ____________
f. Cuál de las soluciones descritas en la tabla 8.7 usaría, para reponer los siguientes
electrolitos, a un paciente con déficit de éstos.?
g. Iones lactato _____________________ h. HPO4-2 ____________________________
i. Ca +2 y Mg+2________________________ j. Cl- pero no K+______________________
2. ACIDO ESTOMACAL, HCl .Página 389.
a. Cuántos mL de jugo gástrico puede segregar una persona en un día? _______
A cuantos litros equivale._______________
b.Además de HCl, el jugo gástrico contiene._____________________________________
c. El HCl se segrega en el estómago hasta alcanzar un pH de _____.
d-.Cúal es el ácido que contiene el jugo gástrico? Fórmula _______, Nombre ________ ,
como se llaman las células en el estómago que lo producen.? ______________________
e.Que función tiene el moco viscoso que se segrega en el interior del estómago.?
f. En la enfermedad del reflujo gástrico, el contenido ácido del estómago se mueve hacia
el ___________. Causando síntomas como : _____________, ________________.
g. El estrés estimula o disminuye la formación de ácido gástrico.? ____________h. Qué sustancia producen las células del intestino delgado para neutralizar el ácido
gástrico .? _______________ con el fin de llevarlo a un pH aproximado de.?__________
7/9
3-“LLUVIA ACIDA” página 392.
a. Cuál es el pH aproximado de la lluvia.?___. En la ” lluvia ácida”, el pH es menor
de:______
b. Escriba las ecuaciones que muestren como:
c. El SO3, se combinan con el agua para formar H2SO4, formando lluvia ácida.
d. El NO2 se combina con el H2O y generan HNO3, componente de la lluvia ácida ( limite
el uso de su automóvil y disminuya la contaminación.) :
e. De que material son los monumentos y estructuras que ha dañado la lluvia
ácida?_______
f. A que pH en lagos contaminados los peces y vegetales ya no sobreviven?__________
g. País donde la lluvia ácida ha dañado casi el 70% de bosques y suelos.?____________
4. “ANTIACIDOS” PÁGINA 394.
a.Para qué se usan los antiácidos:___________________________________________
b. Usando la información de la tabla 10.8. Enumere 2 antiácidos que contengan:
Al(OH)3____________________________Mg(OH)2______________________________
CaCO3________________________________.
Complete el cuadro:
Componente
del antiácido
Al(OH)3
Mg(OH)2
CaCO3
NaHCO3
Efecto(s) secundario(s)
No recomendable en pacientes
con
- - - - - - - - - - - - - -- ----------------
c.
Enumere
los
problemas
que
ocasiona
el
uso
excesivo
de
antiácidos.________________
________________________________________________________________________
En base a la información dad en la figura 10.4 página 384, responda.
a. Si padece de acidez estomacal, enumere cuatro bebidas que debe evitar consumir:
b. Cuál es menos ácido: El agua de mar o el agua potable? _______________________
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c. Ordene de menor a mayor pH, los siguientes fluidos (Sangre, Bilis, Leche, Jugo
gástrico):
________________________________________________________________________
Realice en hojas adjuntas, los siguientes ejercicios del libro. Vea respuestas en
página 407.
Nota : [ H3O +] es equivalente a [ H+].
10.33, 10.35, 10.37 de página 383. 10.39 , 10.41, 10.43, página 391
El pH es
ACIDO /
NEUTRO /
BASICO
RESPUESTAS:
Cuadro 1.
M
a)
b)
c)
d)
e)
f)
HNO3
KOH
HCl
HI
NaCl
NaOH
0.0016
0.0063
0.25
0.0016
----------0.01
2a
2.51 x 10 -9
5
2b
1.58 x 10 -4
6
3
[H+] = 1.2 x 10-3 , pH= 2.92 % = 1.5
7
[H+] = 5.55 x 10 -3 pH= 2.25
Ka = 2.05 x 10 -4
[OH-] = 1.44 x 10 -2 pH = 12.16
% ionización = 3.6
Kb = 1.81 x 10 -5
4
[H+] = 1.7 x 10 -2 pH = 1.77
pOH= 12.23
% = 4.25
8
[H+] = 2.29 x 10-3
pH
pOH
[H + ]
2.89
11.8
0.6
2.80
7
12.0
11.11
2.20
13.40
11.20
7
2.0
1.26 x 10 -3
1.58 x 10 -12
0.25
1.6 x 10-3
1 x 10-7
1x 10 -12
[OH - ]
7.76x 10 -12
6.30 x 10 -3
3.98 x 10-14
6.25 x 10-11
1 x 10-7
1x 10 -2
Ácido
Básico
Ácido
Ácido
Neutro
Básico
Ka= 6.56 x 10 -5
9/9