P+H


 * __ Química Orgánica- 5to año- Unidad Nº3 pH y Soluciones __** **__ Cuestionario guía __**

__Teoria de Arthenius __
Arrhenius definió los ácidos como electrolitos que contienen hidrógeno y que, disueltos en agua, producen una concentración de iones hidrógeno o protones, H+, mayor que la existente en el agua pura. Del mismo modo, Arrhenius definió una base como una sustancia que disuelta en agua producía un exceso de iones hidróxido, OH- (también llamados aniones hidroxilo). La teoría de Arrhenius ha sido objeto de críticas. La primera es que el concepto de ácido se limita a especies químicas que contienen hidrógeno y el de base a las especies que contienen iones hidróxido. La segunda crítica es que la teoría solo se refiere a disoluciones acuosas, cuando en realidad se conocen muchas reacciones ácido-base que tienen lugar en ausencia de agua.


 * Ácidos de Arrhenius: || { || H2SO4 || → || HSO4- || + || H+ ||
 * ^  ||^   || HAc || [[image:http://recursostic.educacion.es/newton/web/materiales_didacticos/acidosbases/images/flechaequilibrio.png width="15" height="13" caption="l"]] || Ac- || + || H+ ||
 * Base de Arrhenius: || NaOH || → || Na+ || + || OH- ||

__Teoría de Brønsted y Lowry __
Una teoría más satisfactoria que la de Arrhenius es la que formularon en 1923 el químico danés Johannes Brønsted y, paralelamente, el químico británico Thomas Lowry. Esta teoría establece que los ácidos son sustancias capaces de ceder protones (iones hidrógeno H+) y las bases sustancias capaces de aceptarlos. Aún se contempla la presencia de hidrógeno en el ácido, pero ya no se necesita un medio acuoso. El concepto de ácido y base de Brønsted y Lowry ayuda a entender por qué un ácido fuerte desplaza a otro débil de sus compuestos (lo mismo ocurre entre una base fuerte y otra débil). Las reacciones ácido-base se contemplan como una competición por los protones. En forma de ecuación química, la siguiente reacción de Acido (1) con Base (2):


 * Ácido (1) || + || Base (2) || ↔ || Ácido (2) || + || Base (1) ||

Ejemplo: __**MB Camila. Calificación 8 (ocho). Prof. Celotti**__
 * HCl || +  || H2O  || →  || H3O+  || +  || Cl-  ||
 * Ácido(1) ||   || Base(2)  ||   || Ácido(2)  ||   || <span style="color: #333333; display: block; font-family: Arial,sans-serif; font-size: 10.5pt; text-align: center;">Base(1)  ||
 * <span style="color: #333333; display: block; font-family: Arial,sans-serif; font-size: 10.5pt; text-align: center;">Á. fuerte ||   || <span style="color: #333333; display: block; font-family: Arial,sans-serif; font-size: 10.5pt; text-align: center;">B. débil  ||   || <span style="color: #333333; display: block; font-family: Arial,sans-serif; font-size: 10.5pt; text-align: center;">A.fuerte  ||   || <span style="color: #333333; display: block; font-family: Arial,sans-serif; font-size: 10.5pt; text-align: center;">B. débil  ||

** 2- Qué diferencia existe entre un ácido fuerte y una **** ácido débil? De ejemplos de cada uno de ellos **
=== Un ácido fuerte se disocia completamente cuando se disuelven en agua, por lo tanto, ceden a la solución una cantidad de iones H+. EJ: **Á****cido perclórico HClO4**, **Ácido bromhídrico HBr ,** **Ácido clorhídrico HCl** === === En cambio los ácidos débiles no se disocian completamente con el agua, es decir, liberar una parte pequeña de sus iones H+. EJ: **Ácido nitroso HNO2 ,** **Ácido bórico H3BO3,** **Ácido acético CH3-COOH** ===

__ Contestado por NATHALY CRUZ 5TO 1RA __ //**Bien contestado. Prof. Celotti (corregi el 10/7/2015)**//
** 3- ¿Qué diferencia existe entre una base fuerte y una base débil? De ejemplos de cada una ** La diferencia que hay entre una base fuerte y una base débil es la siguiente: es una base fuerte cuando en disolución acuosa se encuentra totalmente disociado,no tiene un equilibrio de ácido base en cambio, en una base débil el grado de disociación es pequeño, y sí tiene un equilibrio de ácido base. __Ejemplos de bases débiles__: Amoniaco NH3, metilamina CH3-NH2 (todas las aminas en realidad), Piridina C5H5N, Hidróxido de amonio NH4OH, hidracina NH2-NH2. __Ejemplos de bases fuertes:__ NaOH Hidróxido de sodio, LioH hidróxido de Litio, KOH hidróxido de potasio. __Contestado por Florencia Dominguez 5to 3era TM 2015__ //**1.- __Molaridad__**//: Es la forma mas frecuente de expresar la concentración de las disoluciones en Química.Indica el numero de moles de soluto disueltos por cada litro de disolucion; se representa por la letra M. Una disolucion 1 M contendra un mol de soluto por litro, Una 0,5 M contendra medio mol de soluto por litro, etc. El calculo de la molaridad se efectua determinando primero el numero de moles y dividiendo por el volumen total en litros. La preparacion de disoluciones con una concentracion definida de antemano puede hacerse con la ayuda de recipientes que posean una capacidad conocida. Asi empleando un matraz aforado de 0,250 litros, la preparacion de una disolucion 1M supondrá pesar 0,25 moles de soluto, echar en el matraz la muestra pesada , añadir parte del disolvente y agitar para conseguir disolver completamente el soluto ; a continuacion se añadira el disolvente necesario hasta enrasar el nivel de la disolucion con la señal del matraz Aqui podemos ver que es un Matraz aforado , con sus diferentes tamaños y medidas. __**2.- Gramos por litro**__: Indica la masa en gramos disuelta en cada litro de disolucion. Tiene la ventaja de ser una concentracion expresada en unidades directamente medibles para el tipo de disoluciones mas frecuentes en quimica (las de solidos en liquidos). La balanza expresa la medida de la masa de soluto en gramos y los recipientes de uso habitual en quimica indican el volumen de liquido contenido en litros o en sus submultiplos. Su calculo es, pues, inmediato: || || || Gramos por litro || **__3.- Tanto por ciento en peso__**: Expresa la masa en gramos de soluto disuelta por cada cien gramos de disolucion. Su calculo requiere considerar separadamente la masa del soluto y la del disolvente:Pae soluto a cantidad de disolvente. Se emplea entonces la Molalidad: __**4.- Molalidad**__:Indica el numero de moles de soluto disuelto en cada kg de disolvente;Como en el caso de la molaridad, la concentracion molal de una disolucion puede expresarse en la forma 2 m (dos molal) o 0,1 m (0,1 molal), por ejemplo. La MOLARIDAD (M): se define como la cantidad de moles de soluto, en 1 litro de solución. M= moles de soluto/ volumen de solución (L) ejemplo: 1) Primero calculamos la masa molecular relativa del HClO4, para eso sumamos sus masas atómicas (ver tabla periódica): M= H= 1 Cl=35,5 O4= (4x16) = 100,5g
 * 4.- ¿Qué se entiende por solución? Diferencie soluto y solvente. ** <span style="color: #333333; font-family: Calibri,sans-serif; font-size: 11pt;">**__Las soluciones son sistemas homogéneos__** __formados básicamente por dos componentes: Solvente y Soluto__. El segundo se encuentra en menor proporción. __**La masa**__ __**<span class="ilad" style="color: #333333; font-family: Calibri,sans-serif; font-size: 11pt;">total <span style="color: #333333; font-family: Calibri,sans-serif; font-size: 11pt;">de la solución es la <span class="ilad" style="color: #333333; font-family: Calibri,sans-serif; font-size: 11pt;">suma <span style="color: #333333; font-family: Calibri,sans-serif; font-size: 11pt;">de la masa de soluto mas la masa de <span class="ilad" style="color: #333333; font-family: Calibri,sans-serif; font-size: 11pt;">solvente <span style="color: #333333; font-family: Calibri,sans-serif; font-size: 11pt;">. **__ <span style="color: #333333; font-family: Calibri,sans-serif; font-size: 11pt;">Las soluciones químicas pueden tener cualquier estado físico. Las más comunes son las líquidas, en donde el soluto es un sólido agregado al solvente líquido. Generalmente el agua es un ejemplo común. También hay soluciones gaseosas, o de gases en líquidos, como el oxígeno en agua. __**Soluto**__ es aquel componente que se encuentra en menor cantidad y es el que se disuelve. El soluto puede ser sólido, líquido o gas, como ocurre en las bebidas gaseosas, donde el dióxido de carbono se utiliza como gasificante de las bebidas. El azúcar se puede utilizar como un soluto disuelto en líquidos (agua). **S__olvente__** es aquel componente que se encuentra en mayor cantidad y es el medio que disuelve al soluto. El solvente es aquella fase en que se encuentra la solución. Aunque un solvente puede ser un gas, líquido o sólido, el solvente más común es el agua. <span style="font-family: Calibri,sans-serif; font-size: 11pt;">En una disolución, tanto el soluto como el solvente interactúan a nivel de sus componentes más pequeños (moléculas, iones). Esto explica el carácter homogéneo de las soluciones y la imposibilidad de separar sus componentes por métodos mecánicos. //**JudithSotoPereyra 5to 1era TM**// //**MB!!! Prof. Celotti**//
 * 5.- ¿Cuáles son los solventes polares más empleados? ¿Por qué? ** __Solventes polares:__ Son sustancias en cuyas moléculas la distribución de la nube electrónica es asimétrica; por lo tanto, la molécula presenta un polo positivo y otro negativo separados por una cierta distancia. * **Disolventes polares próticos**: contienen un enlace del O-H o del N-H. Agua (H-O-H), etanol (CH3-CH2-OH) y ácido acético (CH3-C(=O)OH)son disolventes polares próticos. * **Disolventes polares apróticos**: son disolventes polares que no tiene enlaces O-H o N-H. Este tipo de disolvente que no dan ni aceptan protones.La acetona (CH3-C=O-CH3) y THF oTetrahidrofurano son disolventes polares apróticos. //** JudithSotoPereyra 5to 1era TM **// M__B!!! Prof__. Celotti
 * 6.- Indicar por lo menos 5 formas diferentes de expresar la concentracion de una solución **
 * 5.- __ Partes por millón: __** __**(ppm)**__ es la [|unidad de medida] con la que se evalúa la [|concentración] . Se refiere a la cantidad de unidades de la sustancia (agente, etc) que hay por cada [|millón] de unidades del conjunto 1 0.000 ppm equivalen al uno por ciento. De lo anterior, se puede deducir que esta unidad es usada de manera análoga al porcentaje pero para concentraciones o valores mucho más bajos. Por ejemplo cuando se habla de concentraciones de [|contaminantes] en [|agua] o en [|aire], [|disoluciones] con muy bajas concentraciones o cantidad de partículas de polvo en un ambiente, entre otros. l uso de ppm como unidad agiliza la comunicación, pero puede tener una connotación ambigua fuera del marco de referencia. **Algunos casos:** * Análisis químico del agua: las ppm se refiere a mg de [|analito] por litro de agua; mg·L−1. Por ejemplo: //Cloruros = 20 ppm// equivale a //20 mg·L-1 como Cl-// que quiere decir, //veinte miligramos de [|ion] cloruro por litro de agua//. * Contaminantes del aire: ppm se refiere a partes de vapor o gas por cada millón de partes de aire contaminado; cm³·m−3. Otra forma de expresarlo es en mg·m−3, de lo que surge un factor de conversión [|1] que depende de las propiedades físicas de cada contaminante. Por ejemplo para el [|Benceno] el factor de conversión es 1 ppm = 3,19 mg/m³. [|2] * Análisis de trazas en minerales; ppm se refiere a g de [|analito] por [|tonelada] de [|mineral] ; g·Ton−1 o mg·kg−1 *  [|Estadística] : ppm significa un caso cada un millón de casos de la población en estudio. * Tolerancia: ppm significa una incertidumbre de un millonésimo de la medición. Al igual que cuando se usa [|porcentaje] puede ser necesario aclarar si son partes en volumen, en masa o peso, si se refieren a base seca, etc. Matias Ituarte (5to 2da Turno mañana 2014) __**MB Matías!!! Gracias (Prof. Celotti)**__
 * 7- ¿Cómo se calcula la Molaridad de una solución, por ejemplo la de una solución que contiene 49 g de ácido perclórico (HClO4) disuelta en 500 cm3 de solución? __Contestado por Ana Gonzalo de 5to 2da TM 2015__**

2) Segundo, calculamos cuantos moles equivalen a los 49g, osea:

100,5g HClO4 1 mol 49g HClO4 --- x= 0,48 mol

3) Luego, calculamos los moles en 1L de solución:

500 cm3 --- 0,48 mol 1000 cm3 - x= 0,96 mol

Luego si queremos calcular el pH, aplicamos la formula -> pH= -log [H3O+]

pH= -log 0,96 = 0,01

__**MB la explicación paso por paso Ana. Calificación: 9 (nueve). Prof. Celotti**__


 * 8 .-Explique cómo prepararía** **500 cm3 de una solución 1 Molar de Hidróxido de sodio (NaOH)** Contesta: [|MauroAlvarez] de 5to 1era TM 2015

Para preparar medio litro (500 cm3) de una solución 1 molar de hidróxido de sodio (NaOH). Necesitamos una balanza para pesar los gramos equivalentes a un mol de NaOH y una probeta para medir el volumen de la solución. Entonces calculamos los gramos que equivalen a un mol sumando las masas atomicas de cada elemento. Na 23g + O 16g + H 1g= 40grs. se utilizan 40 gramos por litro pero como nos pide medio litro debemos usar solo 20 gramos de NaOH. entonces colocamos los 20 gramos en la probeta y volcamos agua hasta llenar los 500 cm3. nos queda una solución de hidróxido de sodio de medio litro. El pH, abreviatura de Potencial Hidrógeno, es un parámetro muy usado en química para medir el grado de acidez o alcalinidad de las sustancias. Esto tiene enorme importancia en muchos procesos tanto químicos como biológicos. Es un factor clave para que muchas reacciones se hagan o no. La e scala del pH va desde 0 hasta 14. Los valores menores que 7 indican el rango de acidez y los mayores que 7 el de alcalinidad o basicidad. El valor 7 se considera neutro. Matemáticamente el pH es el logaritmo negativo de la concentración molar de los iones hidrogeno o protones (H+) o iones hidronio (H3O).
 * 9.-Defina pH de una solución y cómo calcular el pH de una solución a partir de la Molaridad de esa solución. De varios ejemplos. Contesta **[|NicolasVillamil] de 5to 2da TM

Para calcularlo a partir de la molaridad (Son los moles de soluto en un Litro de solucion) se debe utilizar la siguiente cuenta matemática: pH= - log[molaridad], como en los siguientes ejemplos: • [H3O+]=0.0398 M pH=-log(0.038) pH= 1.40

• [H3O+]= 3.16x10^-9 pH= -log (3.16x10^-9) pH= 8.5


 * __Corrección: MB+ 8+(ocho+) 26/8/2015 Prof. Celotti__**

[|SolSequeli] de 5to 1era TM 2015 a)Sabiendo el pH de una solución la concentración de iones hidronio se calcula asi : [H3O+]=10^-pH . b) El pH del HCl es 3 entonces la concentración de iones hidronio se calcularía : [H3O+]=10^-3 [H3O+]=1x10^-03 M
 * 10.- a) ¿Cómo se calcula la concentración de iones hidronio a partir del pH de una solución? b) Explique cómo prepara una solución de HCl que tenga un pH de 3 Contesta **

__**Corrección: B+ Pudiste haber explicado un poco más y no sólo hacer los cálculos.8- (ocho-)**__ Como se trata de un ácido fuerte estará totalmente disociado en agua ,eso quiere decir que se **__pueden concentrar__** i__**ones oxonio** ?__dado que sera la misma concentración que tengamos inicialmente del ácido HNO3 + H2O-> NO3- + H3O+ 1 mol 1 mol 1 mol 0,75M 0,75M 0,75M [HNO3] = 0,75M = [H30+] PH = -log [H3O+] = -log 0,75M =0,12
 * 11.- ** **Calcule el pH de las siguientes soluciones:**
 * a) Solución de HNO3 0,75 M.** **Contesta :**

__**Corrección: Qué significa que pueden concentrar iones oxonio?Prof. Celotti (12/7/2016)**__ Este es un ácido fuerte eso quiere decir que se disocia por completo.es por eso que la concentración del ácido sulfúrico es igual a la concentración de hidronio(H30).esta concentración de hidronio se multiplica por dos ya que por cada mol que se disocie del ácido sulfúrico se liberan dos protones de hidrógeno. H2SO4 + 2H2O ---> SO4 2- + 2H3O+ 1 mol 1 mol 2 moles 0,25 M 0,25 M (0,25).(2)=0,5 M PH = -log[2H3O] = 0,30
 * b) Solución de H2SO4 0,25 M. :**

__**Corrección. Bien Calificación 8(ocho) Prof. Celotti**__ 0,3 M 0,3M 0,3 M
 * c) Solución de KOH 0,3 M.**
 * Como el KOH es una base fuerte al disolver en agua 0,3 moles de esa sustancia se forman 0,3 moles de K+ y 0,3 moles de OH-. Luego**
 * KOH K+ + OH-**

POH= -log[OH] = -log 0,3 = **0,52** PH + POH= 14 PH= 14 - POH PH= 14 - 0,52 0,45 M 0,90M
 * PH= 13,48**
 * d) Solución de Ca(OH)2 0,45 M.**
 * Como al disolver el Ca(OH)2 este se disocia totalmente por ser unabase fuerte 0,45 moles de esa sustancia general el doble de moles de iones OH-**
 * Ca(OH)2 Ca2+ + 2OH-**

POH= -log[OH] POH= -log 0,90 = **0,046** PH + POH= 14 PH= 14 - POH PH= 14 - 0,046 __**Contestado por Victoria Cantero 5to 3era TM**__ __**Corregido los puntos c) y d) el 24/6/2014 por la prof. Celotti. Calificación 8(ocho)**__
 * PH= 13, 954**

__**Contesta Anahí Leon TM 2016 el a) y e b) y Victoria Cantero TM 2016 el c) y el d)**__

12.- ¿**Qué es y cómo se calcula el pOH de una solución? ¿Cómo se calcula el pH a partir del pOH? Dé algunos ejemplos**. **Contestado por [|Glen26] de 5to 2da TM 2015**

En [|química], concretamente en el estudio de la química ácido-base, se define el **pOH** como el [|logaritmo] negativo en base 10 de la [|actividad] de los [|aniones] [|hidróxilo] (OH-) , o también en términos de [|concentración] de éstos, expresado como En soluciones acuosas, los iones OH- de provienen de la disociación del agua:

H2O ↔ H+ + OH-

o también,

2H2O ↔ H3O+ + OH- El pH mide las concentraciones de los // [|iones hidronio] //, mientras que el pOH mide las concentraciones de los//aniones hidroxilo// o //iones [|hidróxido] //. Por ejemplo, una concentración de [OH-] = 1×10-7 M(0,0000001 M) es simplemente un pOH de 7 ya que : pOH = -log[10-7] = 7 Al igual que el [|pH], típicamente tiene un valor entre 0 y 14 en disolución acuosa, siendo ácidas las disoluciones con pOH mayores a 7, y básicas las que tienen pOH menores a 7. El pH y el pOH, mantienen una relación cuando son de la misma disolución acuosa, siendo bastante fácilmente deducible, a través de la expresión del producto iónico del agua ( Kw): ** [H3O^+]. [OH^-] = 10^-14 ** Así,siguiendo las definiciones de pH y de pOH, tenemos que: ** pH + pOH = 14 **

Para calcular el pH desde el pOH solo se debe restar la concentración de iones H a la suma de Ph y pOH que tiene como resultado 14, como se muestra en los ejemplos a continuación de la siguiente forma:

Si la concentración [OH^-] es de 2.73 x 10^-3 M, el pH se será: [OH^-] = 2.73 x 10^-3 M → pOH = -log [OH^-] = -log (2.73 x 10^-3 ) = 2.56 Sabemos que pH + POH = 14, por lo cual: pH= 14 – pOH = 14 – 2.56 = 11.44

Si la concentración de [OH^-] es de 3.5 x 10-3 M

pH = - log de 3,5*10^-3 = - log de 0,0035 = 2,5

pOH = 14 - 2,5 = 11,5

__**MB: 9 (nueve) prof. Celotti**__


 * 13.-** Calcule la concentración molar de las siguientes soluciones: a) Solución de HCI de pH = 2,3. b) Solución de NaOH de pH = 9,1. Contesta:[|Solppppe] de 5to 2da TM 2015

Para ello aplicaremos la siguiente relación matemática que ya conoces: **pH = -log[H3O+]**, es decir, que el **pH** es el **logaritmo negativo de la concentración de iones hidronio**; 2,3 ó 9,1 = -log[H3O+]. Para despejar, debemos saber que la [H3O+] será 10^(2,3 ó 9,1).

a) Soluciòn de HCl de Ph: 2,3 Ph = -Log (H3O+) H30= 10 ^ -2,3 __**Respuesta: 5,01x10-03 (Prof. Celotti)**__

b) Soluciòn de NaOH de Ph: 9,1 Ph= -Log (H30+) H30= 10 ^ - 9,1- __**Respuesta: 7,94x10-10**__

Existe un instrumento más preciso, digital, denominado **pH metro**. La determinación de pH consiste en medir el potencial que se desarrolla a través de una fina membrana de vidrio que separa dos soluciones con diferente concentración de protones. En consecuencia se conoce muy bien la sensibilidad y la selectividad de las membranas de vidrio delante el pH. La varita de soporte del electrodo es de vidrio común y no es conductor, mientras que el bulbo sensible, que es el extremo sensible del electrodo, está formado por un vidrio polarizable (vidrio sensible de pH). Se llena el bulbo con la solución de ácido clorhídrico 0.1M saturado con cloruro de plata. El voltaje en el interior del bulbo es constante, porque se mantiene su pH constante (pH 7) de manera que la diferencia de potencial solo depende del pH del medio externo. El alambre que se sumerge al interior (normalmente Ag/AgCl) permite conducir este potencial hasta un amplificador. Para calcular el pH matemáticamente se emplea la siguiente formula: ==**pH = -log [H3O+]**== __**MB Evelyn!!!!!! Falto indicar el precio del pHmetro digital.ja,ja,. Prof. Celott**__
 * 14- ¿Cómo se calcula el pH? (Evelyn D'Esposito 5to 3ra)** Para medir el pH de una solución hay distintos instrumentos:
 * Las cintas de pH** (el menos preciso). La cinta indica a través de su coloración el valor aproximado de pH. Las tiras de papel indicadoras de pH funcionan de la siguiente manera: La cinta indicadora se sumerge en alguna disolución química para su examinación. Al paso de 10 o 15 segundos se podrá comparar el color que obtuvo con la de la escala de colores que mide el pH, de esta manera se sabe el nivel de la acidez o alcalinidad de una solución

media type="youtube" key="ssHslgjkDiA" height="480" width="640" __ ** Alan Azzi Balbi, 5º2 ** __
 * Acá, una muestra de cómo funciona un Ph-metro, explicado por un profesor de Química de la Facultad de Ciencias Exactas.**