·Teoría atómica de ARRHENIUS
Dicha teoria expresaque cuando un electrólito se disuelve en agua,
se ioniza. La ionización, también llamada disociación electrolítica, consiste
en la liberación de los iones preexistentes en el compuesto iónico.
Por ejemplo, si AB representa la fórmula del electrólito, la
ionización se expresa con la ecuación:
AB = A- + B+
La terminología creada por ARRHENIUS subsiste:
Anión es el ión cargado negativamente: A-
Catión es el ión cargado positivamente: B+
· Grado de ionización.
En la ionización pueden presentarse dos alternativas:
Hay electrolitos que, disueltos en agua, ionizan casi totalmente. Los
iones liberados no se unen y permanecen separados. Esta característica se
pone en evidencia dibujando la flecha de izquierda a derecha de mayor longitud
que la opuesta:
AB = A- + B+
Otros, por el contrario, se ionizan escasamente. Predomina la
asociación de iones sobre la ionización:
XY = X- + Y+
·electrólitos: fuertes y débiles;
Los electrólitos se clasifican en fuertes y débiles.
Un electrólito fuerte está muy ionizado
Un electrólito débil está poco ionizado
En un electrólito fuerte, que está casi totalmente ionizado, quedan
pocas moléculas no ionizadas en contacto en sus respectivos iones.
En un electrólito débil, poco ionizado, hay escasos iones en contacto
con las moléculas no ionizadas.
Para distinguir electrólitos fuertes de electrólitos débiles se
establecen un grado de ionización. Se lo determina con dos datos numéricos:
· n, número de
moles disueltos, calculado mediante el cociente entre la masa y el mol del
soluto: n = m/M,
·n i número de moles ionizados, cuando la sustancia se
disuelve en agua.
El grado de ionización a, queda definido por el cociente entre el
número de moles ionizado y el número de moles disuelto.
El grado de ionizacion es un numero comprendido entre 0 y
Muchas veces, para su mejor entendimiento, se lo multiplica por 100, expresandolo como porcentaje.
Siempre se cumple la relacion:
Porque si n i = n, la ionización sería total, lo cual nunca ocurre.
Ejemplo:
Si se disuelven 8 moles y se ionizan 7:
Porque si n i = 0 , no hay ionización.
Cuando se disuelven 8 moles y solamente ioniza uno:
En los electrólitos fuertes, el grado de ionización se
aproxima a su valor máximo:
O bien: a à 100 %
En los electrólitos débiles, el grado de ionización es muy bajo;
simbólicamente, tiende a cero:
a à 0 %
· catión hidronio;
Mecanismo de ionización del agua:
· El átomo de oxígeno,
fuertemente electronegativo, ocupa el centro de la molécula del agua,
angular y polarizada.
· Las cargas parciales
negativas de una molécula atraen electrostáticamente a las positivas de la
otra.
- En el H + hay un orbital 1s vacío, capaz de alojar un par de
electrones, aportados por el átomo de oxígeno. Así se constituye un enlace
covalente coordinado, engendrado una nueva entidad: el catión hidronio.
El catión hidronio está formado por un catión hidrógeno combinado con
una molécula de agua.
H + + H 2 O = H 3 O
La estructura del
catión hidronio se refleja en los diagramas de
puntos y de rayas. En el espacio, la molécula de agua queda insertada dentro de
un tetraedro imaginario. El catión hidrógeno coordinado se ubica en un vértice.
Desde luego, su carga positiva se comunica a toda la agrupación.
· propiedades de ácidos y
bases;
• Las soluciones ácidas
tienen sabor "ácido", degustable sin riesgos en
el vinagre, que contiene ácido acético; el limón, con ácido cítrico y
la leche,
con ácido láctico
• Las soluciones básicas concentradas son cáusticas: afectan la piel como
si la quemaran.
Ácidos y bases actúan sobre los indicadores,
virando su coloración.
Muchos ácidos reaccionan con metales comunes:
Fe, Al, Zn, Mg, Sn
Desprendiéndose hidrógeno gaseoso, inflamable:
H 2 (g)
Tanto los ácidos como las bases son electrólitos: sustancias que
cuando se disuelven en agua se ionizan, y, por lo tanto, conducen
la corriente eléctrica.
· ácidos y bases, según
ARRHENIUS;
La teoría iónica de ARRHENIUS define conceptualmente a ácidos y bases:
• Ácido es una sustancia que, disuelta en agua, da cationes de
hidrógeno.
Anión + H+
• Base es una sustancia que, disuelta en agua, da aniones de oxhidrilo.
Catión + OH-
· ácidos y bases según
BRÖNSTED;
De acuerdo con BRÖNSTED, basta considerar un solo elemento, el catión de
hidrógeno.
· Un ácido suministra
cationes de hidrógeno: H +.
· Una base acepta
cationes de hidrógeno: H +.
BRÖNSTED no niega la existencia de los aniones de oxidrilo, pero les
quita participación en las definiciones.
¿Por qué el cloruro de hidrógeno gaseoso: ClH(g) , disuelto en agua, se
transforma en ácido clorhídrico?
El cloruro de hidrógeno es un "ácido de
BRÖNSTED" y cede catión hidrógeno:
Este catión hidrógeno puede ser aceptado por una molécula de agua, que
cuando lo coordina- se convierte en catión hidronio:
Las dos ecuaciones pueden
sumarse miembro a miembro: el catión hidrógeno producido en la primera se
consume en la segunda:
La misma idea es aplicable a otros ácidos.
H2O = H+ + OH-
NH3(g) + H+ = NH+4
Amoníaco catión amonio
La suma de ambas ecuaciones da:
El anión oxhidrilo, derivado de esta reacción, confiere las propiedades
básicas a la solución amoniacal. La asociación del catión amonio con el anión
oxhidrilo -invirtiendo la ionización- origina el hidróxido de amonio.
NH+4 + OH- = NH4OH
Hidróxido de Amonio
El agua es anfótera, cuando reacciona con cloruro de hidrógeno acepta
cationes de hidrógeno: actúa como una "base de BRÖNSTED" , y cuando
reacciona con amoníaco, le cede un catión hidrógeno: es un "ácido de
BRÖNSTED"`.
· Hidrácidos, oxoácidos e hidróxidos;
2. Los hidracidos:
Las propiedades ácidas solamente se manifiestan en soluciones acuosas.
Son los cationes de hidrógeno: H+ - o el hidronio: H3O, si se da
participación al agua- y no a la molécula no ionizada, quienes confieren la
acidez a la solución:
SH2(g) + 2 H2O = S-2 + 2 H3O +
Consecuentemente:
En una solución ácida hay cationes de hidrógeno, acompañados por sus
respectivos aniones.
Los ácidos más simples son los hidrácidos, formados por los compuestos
binarios del azufre y los halógenos con el hidrógeno. La nomenclatura diferencia
las sustancias gaseosas de sus soluciones ácidas.
Hídrico es la terminación común a todos los nombres de los hidrácidos,
cuyos respectivos aniones concluyen en uro.
Compuestos covalentes:
|
Hidrácido
|
Anión
|
||
FH(g)
|
Fluoruro
|
FH(aq)
|
Ácido fluorhídrico
|
F- fluoruro
|
ClH(g)
|
Cloruro de
|
ClH(aq)
|
Ácido clorhídrico
|
Cl- cloruro
|
BrH(g)
|
Bromuro hidrógeno
|
BrH(aq)
|
Ácido bromhídrico
|
Br- bromuro
|
IH(g)
|
Ioduro
|
IH(aq)
|
Ácido iodhídrico
|
I- ioduro
|
SH2(g)
|
Sulfuro
|
SH2(aq)
|
Ácido sulfhídrico
|
S-2 sulfuro
|
3. Los oxoacidos:
Los oxoácidos son ácidos de composición más complicada. Sus elementos
componentes son tres:
Además, casi siempre, se obtienen por combinación de un
óxido ácido con agua.
Todos los oxoácidos disueltos en agua ionizan, dando cationes hidrógeno.
SO3H2 = SO3 –2 + 2H+
Ácido anión
Sulfuroso sulfito
SO4H2 = SO4 –2 + 2H+
Ácido anión
Sulfúrico sulfato
De las anteriores ecuaciones de ionización resulta que:
· Cuando la molécula del
oxoácido ioniza, da un anión y cationes hidrógeno.
· La cantidad de cationes
hidrógeno es numéricamente igual a la carga iónica del anión.
· Los oxoaniones están
constituidos por átomo de no-metal, unido por covalencias –comunes y de coordinación-
con átomos de oxígeno.
· Se necesitan reglas
para denominar los oxoaniones: aniones oxigenados, derivados de los oxoácidos.
Los nombres de los oxoácidos y sus respectivos aniones se derivan de los
óxidos-ácidos y de los números de oxidación del elemento no metálico. Se
presentan tres casos principales:
Un solo ácido, con el nombre terminado en ico: CO3H2 =
ácido carbónico. (nº ox. IV)
Para el anión el sufijo ico se sustituye por ato:
CO3H2 = CO3 –2 + 2 H+
Ácido anión
Carbónico carbonato
SUFIJOS
Nombre de los oxoácidos
|
Nombre de sus respectivos oxoaniones
|
Hipo ................. oso
|
Hipo .................. ito
|
................. oso
|
.................. ito
|
................. ico
|
.................. ato
|
Per ................. ico
|
Per .................. ato
|
creado por bernal karen y bulla andres 10-3
