Escritura de ecuaciones de Bronsted Lowry

Diferentes teorías de ácidos y bases

La mayoría de nosotros hemos oído hablar de ácidos y bases, pero ¿qué son realmente? Bueno, en realidad hay varias definiciones diferentes. Los ácidos y las bases de Lewis se definen por cómo dan o reciben electrones. Los ácidos y bases de Arrhenius se definen por cómo reaccionan en el agua. Los ácidos y bases de Bronsted-Lowry se definen en función de si dan o reciben protones, y estos son los que veremos hoy. ¿Confuso? ¡No tiene que ser así! Miremos un poco más de cerca.

La familia Bronsted-Lowry

Imagine una familia, la llamaremos la familia Bronsted-Lowry, donde el padre siempre está dando y el niño siempre está recibiendo. Las ecuaciones de Bronsted-Lowry piensan en la interacción entre ácidos y bases de la misma manera. El ácido de Bronsted-Lowry es el padre que siempre da. La base de Bronsted-Lowry es el niño que siempre está tomando. Puede recordar esto pensando que el padre probablemente hace algunos comentarios ‘ácidos’ sobre todas las donaciones que está haciendo, y el niño puede terminar algún día en el ‘sótano’ si no aprende. para tirar de su propio peso!

Pero, ¿qué es lo que da el ácido de Bronsted-Lowry y lo que recibe la base de Bronsted-Lowry ? Es un ion H +. Este ion H + a veces se llama simplemente protón . Dado que un átomo de hidrógeno tiene solo un protón y un electrón, cuando el hidrógeno pierde su único electrón cargado negativamente, convirtiéndose en H +, solo queda el protón.

Un ejemplo

Veamos el ejemplo del cloruro de hidrógeno (HCl) que interactúa con el amoníaco (NH3). El cloruro de hidrógeno, el ácido de Bronsted-Lowry , cederá su ion H +. Esto dejará solo Cl-. Queremos asegurarnos de etiquetar el ion cloruro con la carga negativa, ya que el HCl comenzó siendo neutro y perdió una carga positiva. El amoníaco, la base de Bronsted-Lowry , tomará un ion H +, lo que producirá el ion amonio o NH4 +. Nuevamente, la carga aquí es importante, porque el NH3, un compuesto neutro, ganó un ion H + cargado positivamente, haciendo que toda la molécula esté cargada.

El (aq) simplemente indica que se trata de soluciones acuosas o que cada compuesto está disuelto en agua.

Equilibrar la ecuación

Antes de que terminemos, queremos volver y comprobarnos dos veces. Esto significa asegurarse de que la carga total y la cantidad de átomos en el lado izquierdo de la flecha coincidan con la carga total y la cantidad de átomos a la derecha. Al observar la ecuación anterior, vemos que el lado izquierdo de la ecuación no tiene carga en ninguno de los compuestos, por lo que la carga total es cero. El lado derecho de la ecuación tiene un ion cargado negativamente (Cl-) y un ion cargado positivamente (NH4 +). Estos se anulan entre sí, lo que resulta en una carga total de cero, igual que el lado izquierdo. También queremos contar los átomos, asegurándonos de que haya la misma cantidad de átomos de cloro, nitrógeno e hidrógeno en ambos lados de la flecha.

Pasos para escribir una ecuación de Bronsted-Lowry

1. Encuentre las concentraciones relativas de ácidos y bases.

Esto se hace mediante el uso de una tabla como la siguiente. Si nos atenemos al ejemplo que estábamos usando, vemos que el HCl es un ácido fuerte, mientras que el NH3 es una base débil. También notamos que el Cl- tiene una basicidad insignificante, mientras que el NH4 + es un ácido débil.

2. Determine si ocurrirá la reacción.

Una buena regla general aquí es la siguiente: la reacción procederá en la dirección para formar el ácido más débil o la base más débil . Entonces, dado que el HCl es un ácido fuerte y el NH4 + es un ácido débil, la reacción ocurrirá en la dirección de NH4 + como está escrito. O podría decir que dado que NH3 es una base débil y Cl- es una base despreciable, la reacción ocurrirá en la dirección de Cl- como está escrito. ¡De cualquier manera funciona!

3. Determine si la reacción es cuantitativa.

Notará en la tabla que los ácidos y bases fuertes tienen una etiqueta ‘100% ionizado en H2O’ para ácidos y ‘100% protonado en H2O’ para bases. Esto significa que cuando se trata de un ácido o base fuerte, la reacción es cuantitativa , o en otras palabras , reaccionará el 100% de ese ácido o base fuerte.

4. Determine si se favorecen los reactivos o productos.

Cuando se trata de un ácido o base fuerte, sabemos que reaccionará el 100% del reactivo. Pero si estamos tratando con ácidos o bases débiles, ¿cómo sabemos si la reacción avanzará, favoreciendo los productos, o si la reacción se desplazará hacia atrás, favoreciendo a los reactivos? Veamos, por ejemplo, la reacción de HF con NH3. En este caso, HF es un ácido débil y NH3 es una base débil, y los productos de la reacción, F- y NH4 + también son débiles. Entonces, ¿la reacción tenderá a formar más productos, F- y NH4 +, o más reactivos, HF y NH3? Nuevamente, podemos mirar nuestra regla: la reacción procederá en la dirección para formar el ácido más débil o la base más débil . Mirando nuestra tabla, vemos que el NH4 + es un ácido más débil que el HF, por lo que sabemos que la reacción procederá en la dirección del NH4 +, ¡el producto!

5. Determine el alcance de la reacción.

Por ahora, veamos el alcance de la reacción de una manera muy genérica. En otras palabras, ¿reaccionará> 50% de los reactivos para formar los productos, o será <50%? Mirando el paso cuatro, podemos decir que cualquier reacción que favorezca los productos significa que> 50% de los reactivos reaccionarán. Si la reacción favorece a los reactivos, eso significa que <50% de los reactivos reaccionarán para formar los productos.

Resumen de la lección

Los ácidos de Bronsted-Lowry siempre regalan un protón o ion H +. Las bases de Bronsted-Lowry siempre reciben un protón o ion H +. Al escribir una ecuación de Bronsted-Lowry , por lo tanto, siempre movemos un H + del ácido a la base, asegurándonos de agregar una carga positiva donde termina el ion H + y quitando una carga positiva de donde se fue. Después de haber realizado estos pasos, siempre queremos volver atrás y verificar nuestro trabajo, asegurándonos de que la ecuación esté equilibrada, tanto para la carga como para el número de átomos. Para determinar la cantidad de reactivos que reaccionarán, miramos para ver si los ácidos y las bases son fuertes, débiles o insignificantes, y luego recordamos que la reacción procederá en la dirección para formar el ácido más débil o la base más débil.