Acids i bases

1. Arrhenius

   Nota:

   • Defineix el concepte d'acid i base a partir de la seva dissociacio ionica en  \[H_2O\].
   1. Acid

      Nota:

      • subtacia que en dissocarse en una solucio aquoasa  forma \( H^+ \)  \[HA\xrightarrow{ H_2O} \ H^+ + A^-\]
   2. Base

      Nota:

      • subtacia que en dissociarse en solucio aquasa dona  \[ OH^- \] \[HB\xrightarrow{ H_2O} \ B^+ + OH^-\]
   3. Limitacions
2. Brönsted-Lowry

   Nota:

   •  la reacio acid-base consisteix en la transferencia dun proto  desde un acid a una base.
   1. Acid

      Nota:

      • tota especie quimica capaç de cedir un proto, a una altra substancia
   2. Base

      Nota:

      • tota especie quimica capas de captar un proto de una altra subtancia
   3. equilibri

      Nota:

      •  reaccion d'acid base les prodrem expresar com un equilibri:  \[acid+base \Longleftrightarrow  acid conjugat\ de la base + base conjugada\ del acid\]
      1. nutralizacio

         Nota:

         • dransferencia de un proto de una acis a una base  originat el acis conjugat de la base i la base conjugada del acid
      2. parell conjugat

         Nota:

         • es l'acid/base i la base/ acid conjugats  \[acid_1+ base_2 \Longleftrightarrow \ acid_2+base_1\]

1. acids

   Nota:

   • fors: en soolucios (aq)  s'ionitzan completament. Devils: nomes s'ionitzan parciament --> s'estableixen equilibris entre molecules  no ionizades i els ion formats
2. bases

   Nota:

   • fortes: gran tendencia a captar protons  (hidroxis de metals alcalins i alcalinoteris gran tendecia a forma hidronis. devils: poca tendencia a captar protons --> sestablira un equilibr  entre ions i les molec no ionizades
3. Relacio entre la Força (acid i base conjugada)
   1. +fort acid/ base -devil el seu conjugat
   2. En solucio (aq) el Hidroni es l'acid mes fort i el l'io hidroxids es la base mes forta.

      Nota:

      • agua anivella la força dels acids forts (altres es comportan com solucios d'hidroni).
   3. cada acid te tendencia a cerir protons a les bases situades per sota de la taula, i poca tendencias als que estan per sobra

      Nota:

      • \[ HF + NH_3 \rightarrow \ NH_4^+ + F^-\] \[HF+H_2O \Longleftrightarrow\ H_3O^+ + F^-\] \[HF + Cl^-\rightarrow\]
4. Força i la estructura molec.
   1. l'energia de l'enllas H-X --> justificar la força dels acid

      Nota:

      • com mes petita mes establa  mes facilitat de donar protons
   2. electonegativitat

      Nota:

      • com + elctro- es l'halogen mes augmenta de la força 
   3. nombra d'atoms d'O

      Nota:

      •  com mes gran es el nombre d'o al voltan del Cl augmenta la forza del acid
5. Acid i base debils (ctns d'ionitzacio)
   1. Ionitzacio d'un acid debil

      Nota:

      • \(HA(aq) + H_2O(l) \Longleftrightarrow H_3O^+(aq) + A^-\) \[K_a = K_c[H_2O]\] \[K_a= \left\{\frac{[H_3O^+][A^-]}{[HA]}\right\}\]
   2. ionitzacio d'una base dèbil

      Nota:

      • \(B(aq) + H_2O(l) \Longleftrightarrow BH^+(aq) +OH^-\) \[K_b = K_c[H_2O]\] \[K_b= \left\{\frac{[BH^+][OH^-]}{[B]}\right\}\]
   3. calculs de la contant d'ionitzacio (la molaritat inicial de la disociacio en l'aigua d'hidronis i de hidroxis no es tindra en conta) per el seu valor molt petit

      Nota:

      • \[K_a/_b =  \left\{\frac{x^2}{M-x}\right\}\]
   4. grau d'ionitzacio (relaci entre la concentacio en eqilibri i a inicia)
      1. calcul

         Nota:

         • \[K_a/_b =  \left\{\frac{M\alpha^2}{1-\alpha}\right\}\]
         1. simplificar per valor ol patits de Ka i Kb (menor de 10^ -4)

            Nota:

            • \[K_a/_b = M\alpha^2\]
6. autoionitzacio de l'aigua
   1. Producte ionic de l'aigua (ctn a = temp)

      Nota:

      • \[K_w = [H_3O^+][OH^-]\] a 25ºC = \(1·10^-14\)
   2. Tipus de solucio

      Nota:

      • Neutra: \([H_3O^+] = [OH^-]= 1·10^-7 M\) acida: \([H_3O^+] >1·10^-7 M\) basica \([OH^-]> 1·10^-7 M\)
   3. Relacio entre les contants

      Nota:

      • \[K_w=K_a·K_b\]

Nota:

• es una magnitut adimensional def: es el log negatiu  de la concentacio d'Hidronis. \[pH=-Log[H_3O^+]\]

1. la escala a 25ºC va de 0 a 14
2. pOH

   Nota:

   • \[pOH=-Log[OH^-]\] pH+pOH=14
3. calcular la concentracio

   Nota:

   • \[[H_3O^+]=10^-pH\]
4. solucions amortidoras

   Nota:

   • solucion in el p es mate gairave cnt en cara que si fiqui petites quanitas d'acid o base o es dilui
   1. sistema (Ac acetic/acetat de sodi)

      Nota:

      • base forta: en sol (aq) \[CH_3COONa \to CH_3COO^-+Na^+\] acid devil: en sol (aq) \[CH_3COOH+H_2O \Longleftrightarrow H_3O^+ +CH_3COO^-\]
      1. Gracias a que hi ha un io comu i al principi de Chatelir en afegir acid o base la concentracio de Hidroni no variara per tal de calcular el pH saplica :

         Nota:

         • \[pH=-Log (K_a·\frac{M_a}{M_b})\] \[pOH=-Log(K_b·\frac{M_b}{M_a})\]
5. Hidrolisis de sal

   Nota:

   • es la reaccio acid-base que poden realitzar els ions de la sal amb l'aigua
   1. base i acid forts
      1. no produeixen reacio de hidrolisis (ions "devils" no interacuan amb protons) per tant el pH sempre sera neutra en el equilibri pH aigua = 7
   2. base forta acid debil
      1. el catio de la base no reacionara amb l'aigua pero el io procedent de la base conjugada de acid devil comesara a captar protons

         Nota:

         • augment del nombre de \(OH^-\) per tant el pH>7 --> basic
         1. pH basic

            Nota:

            • com mes devil sigui el acid \(K_a\) mes petita, la  \(K_h\) mes gran --> mes basic \[k_h=\frac{K_w}{K_a}\] 
   3. base devil acid fort
      1. l'anio no raccionara amb el aiguapero el catio del acid conjugat de la base feble fa equilibri

         Nota:

         • augment del nombre de \(H_3O^+\)per tant el pH<7 --> acid
         1. pH acid

            Nota:

            • com mes devil sigui la base \(K_b\) mes petita, sera  la  \(K_h\) mes gran --> mes acid \[k_h=\frac{K_w}{K_b}\] 
   4. acid i base debils
      1. Ka>Kb--> acida Kb>Ka--> basica Kb=~Ka--> neutra

         Nota:

         • \[k_h=\frac{K_w}{K_b · K_a}\] 
6. idicadors acid -base
   1. subtacia de carcter acid o basic devil que presenta colors diferts segos el pH de la solucio

      Nota:

      •  exemples: fenolfaftaleïna incolor pero a pH = (8.3-10) vermell o el paer universal

1. es determir la concentracio d'un acid en solucio a partir de la concetracio coneguda de una base o al reves basanse en la reacio de neutralzacio
2. conceptes
   1. acidmetria

      Nota:

      • valoracio d'un acid
   2. alcalimetria

      Nota:

      • valoracio duna base
   3. punt d'quivalencia

      Nota:

      • es un concepta teoric on n(\(H_3O^+\))= n(\(OH^-\))neutralizacio completa
   4. punt final

      Nota:

      • moment en que 'indcador canvia de color
   5. valumetrias de neutalizacio
3. corvas de valoracio
   1. acid fort base devil
   2. base forta acid devil

1. acid
   1. agras
   2. color vrmell

      Nota:

      • en el paper tornasol
   3. en sol (aq) conductors
   4. solan ser disolvents
   5. corrosius
2. bases
   1. gust amarg
   2. color blau

      Nota:

      • en el paer tornasol
   3. en sol (aq) son conductors i amb poder desgreuxador
   4. tacta untuos i llafiscos
   5. corrosius