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REACCIONES ACIDO-BASE:

Ácido: Los ácidos son sustancias que se ionizan en disolución acuosa pra formar iones Hidrogeno y asi aumentar la concentración de iones H+ (ac). Las moleculas de diferentes ácidos pueden ionizarse paar formar diferentes números de iones H+. Tanto el HCl como el HNO3, son ácidos monoproticos, que producen un H+ por molecula de ácido.El ácido sulfurico, Es un ejemplo de ácido diprotico, que produce dos iones H+ por molecula de ácido.
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Base: Las bases son sustancias que aceptan (reaccionan con) iones H+. Las bases producen iones hidroxilo (OH-) cuandos e disuelve en agua. Los hidroxidos ionicos como el NaOH y KOH se cuentan entre las bases mas comunes, que cuando se disuelven en agua, disocian en sus iones componentes, liberando iones OH- en la disolución. Tambien pueden ser bases, compuestos que no contienen iones OH- como el amoniaco, al disolverla en agua este acepta un ion hidroxilo de la molecula de agua y asi produce un ion OH-.
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LA MEDIDA DE pH:

La medida de pH o la escala de pH, es por decirlo de alguna manera un truco matematico que invento el Danes Soren Sorensen en 1909, y consistio en aplicar el menos logaritmo de la concentraciones de iones ya sea Hidrogeniones (H+) o Hidroxilos (OH-), y se usa debido a que los valores, por ejemplo de las concetraciones son muy pequeñas y por tanto muy dificiles de manejar.Esta escala va desde 0 a 14, y se divide de 0-7 donde el pH se denota como ácido, cuando este va de 7-14 se puede decir que el pH es basico, cuando la solucion se encuentra neutra el valor del pH es igual a 7. La formula matematica por la cual se calcula el pH es:

pH = -Log[H+] ó pH= 14-pOH

y se lee pH igual a menos el logaritmo de la concentracion de hidrogeniones.

Para calcular el pOH se utiliza la misma expresion:

pOH = -Log[OH-]
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Como ya lo explicamos anteriormente se puede determinar la concentracion de una solucion mediante una neutralizacion, o bien tambien podemos calcular el volumen para llevar a neutralizacion determianda sustancia, cuando esto sucede se llega a la conclusion de que la solucion esta en su punto de equivalencia. De manera general sin importar el tipo de titulacion es decir ácido debil fuerte Vs. base fuerte o debil se puede calcular por la siguiente expresion:

Va X Ca = Vb X Cb

De donde:

Va: Volúmen del ácido
Ca: Concentración del ácido
Vb: Volúmen de la base
Cb: Concentracion de la base

Cabe anotar también qué:

Va X Ca = Eq a ; Vb X Cb = Eq b

Donde:

Eq a: equivalentes de ácido
Eq b: Equivalentes de base

De esto podemos concluir que el numero de equivalentes del ácido en la solucion neutralizada debe ser igual al número de equivalentes de base, por eso se denomina el punto de equivalencia.

Por ejemplo:

-Tenemos 100 ml de HCl de concentración 0.025N ¿ Cuanto volumen de una soda 0.036N necesitamos para llevarlo a neutralizacion total?

Va: 100 mL
Ca: 0.025N
Cb: 0.036N
Vb: ???

Utilizando Va X Ca = Vb X Cb, tenemos:

(Va X Ca)/Cb = Vb, (100ml X 0.025N)/0.036N=Vb

Vb= 69.44 mL de soda para neutralizar todo el ácido.

- Se tiene una soda de concentracion 0.058N en un erlenmeyer a volumen de 75 ml.¿cuál es la concentracion del ácido si se gastaron 26.4 ml del ácido hasta el cambio del indicador?

Rta// 0.164N

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Despues de hacer unos breves calculos, ahora procederemos a la construccion de una curva de titulacion de un acido fuerte y una base fuerte:

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Se tiene HCl de concentracion 0.25N en un recipiente de 50 mL, si se titula con NaOH de concentracion 0.5N construya la curva de titulacion

Para hallar el pH sin agregar volumen de base, se calcula con la concentracion del ácido, debido a que es la unica sustancia presente:

-Log[0.25]=pH=0.602

En el instante en que cae el primer ml de base el pH se calcula teniendo en cuenta los equivalentes que reacionan de ácido con la base agregada, y dividiendo entre el volumen totla para hallar la nueva concentracion:

Despues de haber agregado 24.4 ml de base se procede a calcular los equivalentes que reaccionaron y los que quedaron sin reaccionar:

(Ca X Va)-(Vb X Cb)= Eq sin reaccionar

(Eq a)- (Eq b)= Eq sin reaccionar

12.5 - 12.2= 0.3Eq sin reaccionar

Cabe anotar que esto se puede hacer por que la relacion estequiometrica es 1:1, de esta manera se hace la resta directa, no hay que recurrir a calculos estequiometricos.

Luego cuando la solucion llega al punto de equivalencia se ha consumido todo el ácido, lo que nos indica que a paratir de este momento el pH dependera de la concentracion de la base y esta a su vez depende de la cantidad de equivalentes que entran despues del punto de equivalencia, o dicho de otra manera los equivalentes totales de base menos los que reaccionaron hasta el punto de equivalencia, que son los mismos iniciales del ácido:

(Vtot de base X Cb)-(Vexc de base)=Eq b

Despues de haber agregado 50 ml:

(50ml*0.5)-(25*0.5)= 12.5 mEq b

Ahora dividimos entre el vol total:

12.5 mEq/100= 0.125N

y ahora pH=14-pOH; pH=14-0.90=13.1

Y esta es la apariencia general de la curva:

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Pero este tema de las reacciones acido base, no solamente se puede ver en un laboratorio de quimica, esta presenta mas de lo que imaginas en la cotidianidad, por ejemplo cuando tienes un malestar estomacal, provocado por la acidez de los jugos gastricos, al tomar un alka-seltzer, se presenta una reaccion de neutralizacion de las bases del medicamento con los acidos de los jugos gastricos, o por ejemplo en los productos que se usan de manera relativamente cotidiana en el hogar:
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LAS TITULACIONES EN EL CAMPO QUIMICO
No solamente el proceso de titulacion nos abarca el campo de la quimica, tambien los podemos evidenciar en la vida cotidiana; como en nuestro estomago, nuestras sangre,entre otros.
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proceso de titulacion
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