Disociación Electrolítica, Ácidos, Bases y Valoraciones: Un Estudio Detallado

Teoría de la Disociación Electrolítica (Arrhenius)

Según Arrhenius, en una disolución acuosa, los electrolitos se disocian en iones en mayor o menor grado. Sales como el cloruro de sodio o el sulfato de calcio son ejemplos de electrolitos, ya que en disolución se encuentran disociados en sus iones.

Comparación de las Teorías de Arrhenius y Brönsted-Lowry

Las definiciones de Brönsted-Lowry no se limitan a disoluciones acuosas, siendo válidas para cualquier disolvente. Esta teoría permite clasificar sustancias que Arrhenius no podía, como el NH₃ o el CO₃^-2, y explicar la existencia de sustancias anfóteras.

pH

El pH se define como el logaritmo decimal negativo de la concentración de iones hidronio, H₃O⁺.

Fuerza de un Ácido y Estructura Molecular

Ácidos Hidrácidos

La energía del enlace H-X decrece de F a I, debido a la disminución de la atracción entre el átomo de H y el halógeno al aumentar el tamaño de este.

Oxoácidos

Cuanto más electronegativo es el átomo central, con más fuerza atrae al par electrónico que comparte con el O. El enlace O-H estará más polarizado. Además, cuanto mayor es el número de oxidación del átomo central, mayor es su capacidad de polarizar el enlace O-H, facilitando la salida del protón.

Ácidos Polipróticos

Los ácidos polipróticos pueden ceder más de un protón. Los protones se ceden en sucesivas etapas con valores distintos de Ka. Las cesiones son cada vez más difíciles, por lo que Ka disminuye en cada etapa. Un ejemplo es el H₂SO₄.

Hidrólisis

La hidrólisis es el fenómeno por el cual uno o ambos iones que forman una sal reaccionan con el agua. Esto conlleva un exceso de iones H₃O⁺ o OH^-, modificando el pH del agua. Es importante considerar que en una sal, el anión proviene del ácido y el catión de la base. Se pueden distinguir cuatro casos: sales de base fuerte, sales de ácido fuerte, sales de ácido débil y sales de base débil, así como las bases conjugadas.

Valoración Ácido-Base

La valoración ácido-base es una técnica de análisis que permite determinar la concentración de una disolución a partir de su reacción ácido-base con otra disolución de concentración conocida. Se basa en el cambio brusco que experimenta la concentración de iones hidronio cuando la reacción se ha completado.

Indicadores

Los indicadores son sustancias, ya sean ácidos o bases débiles, que se caracterizan por tener un color diferente en su forma ácida y su base conjugada (o viceversa). Para que se aprecie el cambio de color, una de las concentraciones debe ser 10 veces mayor que la otra. El cambio de color debe producirse en un intervalo de pH específico. Cada indicador tiene un intervalo de viraje característico, una zona de valores de pH en la que se produce el cambio de color.