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Facultad de Agronomía – UNLPam Año 2010 Carrera: Ingeniería Agronómica Cátedra: Química General Kw permanece constante, a temperatura constante, de manera tal, que si aumenta la concentración de uno de los iones disminuye la del otro porque el producto de ambas se mantiene constante. Si al agua se le agrega un ácido, la [H3O + ] aumenta, como consecuencia el equilibrio se desplaza hacia la izquierda y [OH - ] disminuye, en el sistema resultante la [H3O + ] es mayor que 10 -7 mol/L (a 25°C), el medio es ácido. Si al agua se le agrega una base, la [OH - ] aumenta, como consecuencia el equilibrio se desplaza hacia la izquierda y la [H3O + ] disminuye. En el sistema resultante la [OH - ] es mayor que 10 -7 mol/L (a 25°C), el medio es básico. En función de lo expuesto: Si [H3O + ] = [OH - ] = 1 10 -7 mol/L, el medio es neutro Si [H3O + ] > [OH - ] ; [H3O + ] > 1 10 -7 mol/L, el medio es ácido a 25°C Si [H3O + ] < [OH - ] ; [H3O + ] < 1 10 -7 mol/L, el medio es básico En 1909 Sorensen propuso utilizar, en lugar de la concentración de H3O + el logaritmo negativo de dicha concentración y llamó a esta expresión potencial de hidrógeno, indicándolo con el símbolo pH. pH = - log [H3O + ] por lo tanto [H3O + ] = 10 -pH De manera análoga se define pOH: pOH = -log [OH - ] por lo tanto [OH - ] = 10 -pOH Relacionando la concentraciones de los iones H3O + e OH - , potencial hidrógeno (pH) y potencial hidróxido (pOH) : Si [H3O + ] = [OH - ] , pH = pOH = 7, medio neutro. Si [H3O + ] > [OH - ] , pH< 7 y pOH > 7, medio ácido. a 25°C Si [H3O + ] < [OH - ] , pH >7 y pOH < 7, medio básico. 42
Facultad de Agronomía – UNLPam Año 2010 Carrera: Ingeniería Agronómica Cátedra: Química General Indicadores ácido-base Los indicadores ácido-base son compuestos orgánicos que en solución acuosa actúan como ácidos o bases débiles. Podemos representar a la especie química que actúa como ácido con la simbología HIn (puede tener o no carga) y a su base conjugada con In - (la cual puede también tener o no carga). Estos compuestos tienen la particularidad de presentar un cierto color en su forma sin ionizar (HIn) y el ión que originan en solución (In - ) otro color diferente, o alguna de estas especies químicas puede ser incolora. Por tratarse de electrolitos débiles, en solución acuosa se establece un equilibrio ácido-base que se puede representar: HIn (ac) + H2O In - (ac)+ H3O + (ac) Azul Amarillo Para este ejemplo cuando el indicador se agrega a un medio muy ácido (alta concentración de H3O + (ac)) predomina el color azul porque el equilibrio del indicador está más desplazado hacia la izquierda. Cuando el medio al que se agrega el indicador es básico predomina el color amarillo porque el equilibrio del indicador se desplaza hacia la derecha. es: La constante de ionización del ácido débil HIn en solución acuosa KiHIn = [In - ] [ H3O + ] [HIn] Despejando la relación [HIn] [ H3O + ] = [In - ] KiHIn De acuerdo a esta expresión la relación [HIn]/ [In - ] será alta o baja según la concentración de H3O + en el medio. 43
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