Q4 Leccion4 3.pps

 

MATERIALES Y SUSTANCIAS Ácidos y bases

Física y Química 4º ESO: guía interactiva para la resolución de ejercicios I.E.S. Élaios Departamento de Física y Química

 

 Propiedades de  Escala de PH  Neutralización

Índice          

Ejercicio Ejercicio Ejercicio Ejercicio Ejercicio Ejercicio Ejercicio Ejercicio Ejercicio Ejercicio

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    

ácidos y bases

Ejercicio Ejercicio Ejercicio Ejercicio Ejercicio

I.E.S. Élaios Departamento de Física y Química

11 12 13 14 15

 

 Ayud  Ayuda a Muchas de las disoluciones, que manejamos tanto en el laboratorio como en la casa o en la industria, pertenecen a una de dos grandes familias de la química: los ácidos y las bases (éstas denomi den ominad nadas as tam tambié bién n álc álcali alis). s). La pertenencia a un grupo a otro se decide por una serie de propiedades características y co con ntrari arias en enttre sí qu quee se co con noc ocen en de desd sdee hace ace sigl siglos os.. •

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PROPIEDADES CARÁCTERÍSTICAS DE LOS ÁCIDOS Y DE LAS BASES ÁCIDOS Se disuelven en agua Sabor agrio Tacto punzante Colorean de rojo el tornasol Reaccionan con el cinc o el magnesio desprendiendo hidrógeno Reaccionan con los carbonatos desprendiendo dióxido de carbono Algunos son cáusticos (dañan la piel y los tejidos) Conducen la corriente eléctrica en disolución Reaccionan con las bases

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BASES Se disuelven en agua Sabor amargo Tacto untuoso Colorean de azul el tornasol

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Algunas son caústicas (dañan la piel y los tejidos) Conducen la corriente eléctrica en disolución Reaccionan con los ácidos neutralizándolos

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neutralizándolas I.E.S. Élaios Departamento de Física y Química

 

 Ayud  Ayuda a De una manera más general, un ácido es  “la sustancia que en disolución acuosa cede io ion nes hi hidr dróg ógen eno o (H+)” y una base   “aquella su sust stan anci cia a que en di dissol olu uci ció ón ac acuo uossa ac ace epta pta con nsideram amo os los ál álccalis como los hidróxidos solubles, éstos se iones hidrógeno (H+)”. Si co cara ca ract cter eriz izan an po porr di diso soci ciar ar en ag agua ua el ió ión n hi hidr dróx óxid ido o (O (OH H-) . No tod todos los los áci ácido doss tien ienen la mi mism smaa fo fort rtal alez eza, a, y por tant anto es dife difere ren nte la ac acid idez ez que pr pres esen enta tan n en disolución. Así hay ácidos muy fuertes (clorhídrico, sulfúrico) y otros débiles (acético, •

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beanto nzotoicma o). yor Adr esea maásésta , ta pamá ra scaacid daidez ácimo do stra tarará mrá. bi.én influye la concentración en agua que presenta: cuan cu mayo se és más ac ez most Anál An álog ogas as co cons nsiider deraci acion ones es pu pued eden en hacer acerse se resp respec ectto de las ba base ses. s. Ha Hayy bas asees fuer fuerte tess (hid (hidró róxi xid do de sodi sodio) o) y débi débile less (a (amo moni niac aco) o),, y adem además ás su basi basici cida dad d de depe pend nder eráá de su co conc ncen entr trac ació ión. n. Todos estos factores pueden medirse a través de lo que se denomina pH. Es una escala loga logarí rítm tmic icaa rela relaci cion onad adaa co con n la co conc ncen entr trac ació ión n de H+ que con onttiene una disolución, y por tan antto con su carácte cter más o menos ácido o bás ásiico. •

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Valor de pH pH7

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Disolución ácida neutra básica

 

 Ayuda  Ayuda El pH puede medirse mediante indicadores en disolución- algunos de ellos extraídos de plantas- que son sustancias que adoptan diferente color según el pH de la disolución en la que se ha halllan lan. •

La col lombarda es un indicador ácido-base. Rojo:muy ácido Amarillo: muy básico •

Indicador universal tomando diferentes colores según el pH

Y también mediante papel indicador indicador,, que se utiliza añadiéndole una gota de la disolución

a medir. medir. Elun modo masnos exacto de lectura medir eldirecta pH esdel utilizar mediante sensor da una pH. un pH-metro, aparato que Básica

Ácida

Neutra

Escala de papel pH I.E.S. Élaios Departamento de Física y Química

Midiendo con el pH-metro

 

 Ayud  Ayuda aNombre

Ácidos más importantes Fórmula Dónde se encuentra HCl En el estómago. Es el salfumán H2SO4 En la lluvia ácida, baterías de coche HNO3 En la lluvia ácida H CO En las bebidas carbónicas 2 3 C2O2H4 En el vinagre CO2H2 En las hormigas rojas C6H8O7 En los limones y naranjas

Ác. Clorhídrico Ác. Sulfúrico Ác. Nítrico Ác. Carbónico Ác. Acético Ác. Fórmico Ác. Cítrico

Bases más importantes Fórmula Dónde ssee encuentra o cómo se utiliza

Nombre Hidróxido de de calcio sodio Hidróxido Óxido de magnesio Carbonato de calcio Hidrogenocarbonato de sodio Amoníaco o

NaOH Ca(OH) 2 MgO CaCO3 NaHCO3

Fabricación Fabricació n dede jabones Neutralización suelos Antiácido Neutralización de aguas Antiácido estomacal

NH3

Limpiador doméstico, en la industria,

(hidróxido de amonio)

(NH4OH)

precursor de nitrogenados abonos y otros productos

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 Ayud  Ayuda a Cuando se añade una una base a un ácid ácido o o viceversa viceversa en las proporcio proporcionas nas adecuadas, las propiedades características de ambos desaparecen, por ello a esta reacción química se le denomina “neutralización”. •

El esquema típico de una reacción de neutralizaci neutralización ón es la que sucede entre cualquier ácido y un hidróxido: HCl(aq) + NaOH(aq)  NaCl(aq)+ H2O (l)

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ácido + base sal + agua Pero también hay otras bases que no son hidróxidos y pueden neutralizar a los ácidos: se trata de los óxidos metálicos: MgO(s) + 2 HNO3 (aq)  Mg(N03)2 (aq) + H2O (l)

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También son bases los carbonatos e hidrógenocarbonatos:  2 + + 2O(l) CaCO3(s) + 2HCl(aq) HCl(aq)  NaCl(aq) CaCl2 (aq) NaHCO ++ COCO H2H O(l) 3(s)+ 2(g)(g)

Una reacción de neutralización puede seguirse mediante el cambio de color que experimenta un indicador que ha sido previamente añadido a la mezcla.

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El vinagre, el zumo de limón y el yogur tienen sabor ácido ¿qué otras propiedades tendrán en común?

Si todos ellos son ácidos deberán tener en común todas las propiedades de los ácidos. Consulta la ayuda si no las recuerdas. re cuerdas.

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Se disuelven en agua (el yogur menos debido a la grasa) Sabor agrio Tacto punzante (no perceptible pues son ácidos débiles y diluidos) Colorean de rojo el tornasol

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Reaccionan con el o el magnesio desprendiendo hidrógeno (muy débilmente porcinc la dilución) Reaccionan con los carbonatos desprendiendo dióxido de carbono Algunos son cáusticos (aquí no hay peligro por ser ácidos débiles y diluidos) Conducen la corriente eléctrica en disolución Reaccionan con las bases neutralizándolas

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¿Qué diferencias hay entre un ácido y un álcali? Recuerda las propiedades de ambos o consulta la ayuda. Subraya las que sean diferentes PROPIEDADES CARÁCTERÍSTICAS DE LOS ÁCIDOS Y DE LAS BASES ÁCIDOS Se disuelven en agua Sabor agrio Tacto punzante Colorean de rojo el tornasol Reaccionan con el cinc o el magnesio desprendiendo hidrógeno Reaccionan con los carbonatos desprendiendo dióxido de carbono Algunos son cáusticos (dañan la piel y los tejidos) Conducen la corriente eléctrica en disolución Reaccionan con las bases •

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BASES Se disuelven en agua Sabor amargo Tacto untuoso Colorean de azul el tornasol

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Algunas son caústicas (dañan la piel y los tejidos) Conducen la corriente eléctrica en disolución Reaccionan con los ácidos neutralizándolos

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neutralizándolas I.E.S. Élaios Departamento de Física y Química

 

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Si tienes una disolución de hidróxido de sodio, otra de ácido sulfúrico y una col lombarda, ¿qué harías para saber si una disolución desconocida es un ácido o un álcali? Consulta la ayuda para ver cómo se comporta la col lombarda como indicador de ácidos y álcalis

Con el ácido sulfúrico Ácido débil

Con agua destilada Ácido fuerte

Con hidróxido de sodio

Sustancia desconocida Álcali débil

Comparando el color que adquiere la col en contacto con la sustancia desconocida con los colores que toma con las sustancias que previamente se han ensayado

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Álcali fuerte

 

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Contesta a las preguntas que vayan apareciendo en la pantalla. Relaciona tu respuesta con el comportamiento de algunos colorantes vegetales que aparecen en la información.

¿Por qué el color de algunas flores depende del tipo de tierra?

El color dependerá del pH del suelo. Así las hortensias, en terrenos (ácidos), dan flores azules, mientras que ensilíceos terrenos calcáreos (alcalinos) dan flores rosas.

Al añadir limón a la infusión de té, el pH de ésta disminuirá, es decir, decir, se hará más ácido y los colorantes del té cambian a una tonalidad más clara.

¿Por qué cambia el color del té cuando se añade limón? I.E.S. Élaios Departamento de Física y Química

 

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Di qué ácidos esperas encontrar en los lugares que irán apareciendo en la pantalla. Intenta recordarlo sin recurrir a la ayuda.

En el estómago

Ácido clorhídrico

En un vaso de zumo de naranja

Ácido cítrico

En la batería de un coche

Ácido sulfúrico

En una botella de vinagre

Ácido acético

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Muchos ácidos y bases, sobre todo cuando están concentrados, son cáusticos o corrosivos. (a) ¿Qué significa este término? (b) ¿Cómo podemos podemos saber de antemano si una sustancia es corrosiva ? (c) ¿Cómo deberemos protegernos al utilizarla? (a) Significa que daña gravemente la piel o cualquier tejido al entrar en contacto con ellos. (b) Todos Todos los productos químicos deben llllevar evar un etiquetado con unos pictogramas pictogramas que en todos los países signifiquen lo mismo y que adviertan de los riesgos de las sustancias y de cómo deben manejarse con seguridad. En el caso de las sustancias corrosivas ,si quieres conocer el pictograma, haz clic después de leer este texto.

(c) Puesto que el riesgo lo sufrimos cuando la sustancia corrosiva alcanza nuestro cuerpo, habrá que protegerse principalmente los ojos, con unas gafas de seguridad, lade ropa, con una bataa preferiblemente tejido resistente la corrosión, y en muchos casos también usar guantes especiales.

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(a) ¿Qué ión contienen todos los ácidos en d disolución isolución acuosa? (b) ¿Qué ión contienen todos los álcalis en disolución acuosa? (a) Si no conoces la definición, recuerda todos los ácidos que has visto a lo largo del tema o consulta la información.

Se define como ácido a aquella sustancia que en disolución acuosa cede iones hidrógeno. La ecuación este comportamiento se puede escribir, escribir, sielHA es un - o, representa ácido: HA química H+ + Aque si se tiene en cuenta la participación del disolvente, agua: HA(aq) + H2O H3O+(aq) + A-(aq) (aq).. Así pues pues,, el ión que cont contienen ienen to todos dos los ácid ácidos os en + + disolución acuosa es el H hidratado, que se escribe H3O .

(b) Recuerda que identificamos los álcalis como los hidróxidos solubles.

Se define como álcali aquella sustancia que en disolución acuosa, cede iones hidróxido. La ecuación química que representa este comportamiento se puede escribir, escribir, si BOH es un + álcali: BOH  B + OH .

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Indica en cada caso el valor de pH en la escala propuesta y también si las sustanc sustancias ias son ácidos o bases o sustancias neutras: (a) superior a 9 (b) aproximadamente 7 (c) inferior a 5 Puedes consultar la ayuda para relacionar re lacionar la acidez o basicidad con los valores de pH Clasificación (ácido o base)

Sustancia

Valor de pH

Vinagre ácido Agua de lluvia Ácido sulfúrico concentrado Disolución de hidróxido de sodio Agua de mar Disolución de hidrógenocarbonato de sodio

casi neutro

pH9

Es algo ácida porque se disuelve el CO2.

Es algo básica a causa de alguna de las sales disueltas.

 

9

El ácido bórico es un sólido blanco soluble en agua. Su disolución no colorea apreciablemente el papel indicador, indicador, que se queda amarillo, ni se observan burbujas al hacer reaccionar ácido bórico con cinc o con carbonato car bonato de calcio. ¿Qué experimentos podríamos hacer para demostrar que el ácido bórico es realmente un ácido? La respuesta debe ir en función del instrumental de laboratorio del que dispongamos.

Medida directa del pH con un pH-metro. El ácido bórico se muestra como un ácido débil. Su pH estará entre 6 y 7 por el resultado del papel indicador.

Utilizar uno o dos indicadores adecuados para la zona de pH entre 6-7.

Comprobar que neutraliza a una base.

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pH