MEDIDAS DE LA ACIDEZ 3.1 Kw: producto iónico del H2O

En realidad esta palabra hace referencia a la ionización del H₂O en sus dos iones: H⁺ (hidronio) e OH^- (hidroxilo) . Y según la Teoría de Arrhenius se llama autoionización, puesto que el agua disuelta en ella misma produce dichos iones:

Y según la Teoría de Bronsted-Lowry la reacción sería:

Por lo tanto vemos que también se trata de un Equilibrio ácido-base cuya constante Ka (ó Kc) podemos averiguar fácilmente:

Como veis tenemos una constante de equilibrio nueva (Kw) la cual se relaciona con el apartado 3.2 CONCEPTO DE pH; puesto que [H₃O⁺].[OH^-] = 1.10^-14entonces log[H₃O⁺].log[OH^-] = pH+pOH=14 lo cual nos servirá para resolver muchos problemas de pH.

Y además Kw nos sirve también para relacionar Ka y Kb para un ácido y su base conjugada, fíjate en la siguiente imagen:

Por lo tanto si en un problema nos dan la Ka, podemos averiguar cuanto vale la Kb de su base conjugada (Practica ésto, y vuelve a resolver el ejercicio 1 del apartado 2.2 grado de ionización, obteniendo datos numéricos para las Ka y Kb respectívamente).

A continuación os dejo la Escala de pH e información de Los Indicados acido base más utilizados en las valoraciones ácido base.

3.3 Indicadores ácido base

Son colorantes orgánicos, que cambian de color según se adicionen a una sustancia ácida o básica.  De esta forma podemos intuir el pH del medio (El papel indicador, está impregnado de dichos colorantes, y un colorante natural es el extracto de col lombarda). Lo fundamental de un indicador es que tiene un intervalo de viraje de 2 unidades de pH, y lo que ocurre que la disolución cambiará de color cuando nos encontramos en ese intervalo. El indicador más utilizado es la fenolftaleína y se utiliza cuando valoramos una sustancia ácida con una básica, y llegados al punto de equivalencia, en la que se igualan estequiométricamente las cantidades de ácido y base, el exceso de base que añadamos, produce un cambio de color en el indicador de incoloro a rosa, al pasar de un pH ácido a básico o alcalino

Utiliza todo lo aprendido hasta ahora para realizar los siguientes ejercicios: (Utilizad "Comentarios" para aportar vuestra resolución)

Ejercicio 4 Se prepara una disolución de ácido benzoico de pH = 3.1, disolviendo 0.61 g del ácido en agua hasta obtener 500 mL de disolución. Calcula:

a) El grado de disociación del ácido benzoico

b) La Ka del ácido benzoico

c) La Kb del anión benzoato (Nota: utiliza la relación entre Kw, Ka y Kb)

Ejercicio 5 a)Calcula el pOH de una disolución cuya [H₃O⁺]=10^-6 b) Calcula el pH de una disolución de HCl (Nota: primero comprueba si este ácido es fuerte o débil para saber si está completamente disociado)