Soluciones ácidas y básicas de sal: Explicación y ejemplos

Introducción a las soluciones de sal

Shelly es una excelente química. Ella lo sabe todo sobre las soluciones salinas. Tiene tres vasos de precipitados. Cada uno contiene una sal diferente disuelta en agua. Para mí, cada vaso se ve exactamente igual, pero Shelley demostrará que son muy diferentes. Veamos qué hace.

Tres vasos de precipitados con soluciones salinas

Shelley ha probado el pH, o en otras palabras, la acidez de cada solución. Para el Vaso de precipitados 1, el papel tornasol se ha vuelto rojo, por lo que es una solución ácida; el pH es inferior a 7. Para el vaso 2, el papel se ha vuelto azul, por lo que esta es una solución básica; el pH es superior a 7. Y para el vaso de precipitados 3, el papel no ha cambiado de color en absoluto, por lo que esta es una solución neutra; el pH es igual a 7.

Hmm, eso es interesante. Shelley sabía que había una diferencia en el pH de cada solución salina. Entonces, ¿cómo lo supo?

¿Qué es una sal?

Antes de llegar a determinar el pH de una solución salina, demos un pequeño paso atrás y definamos algunos términos importantes para usted. En primer lugar, esta lección trata sobre las sales. Una sal es un sólido iónico formado por dos iones: un catión positivo y un anión negativo. El catión es cualquier ion positivo distinto de H + y el anión es cualquier ion negativo distinto de OH- o O2-. Una sal se forma por la reacción de un ácido y una base y esto se llama reacción de neutralización .

Reacción de neutralización

Puede ver la reacción general aquí donde se forma una sal junto con el agua. Durante una reacción de neutralización, los socios de los ácidos y las bases se intercambian. Puede ver que la sal se forma a partir del ión sulfato del ácido y los iones amonio de la base. Los dos hidrógenos y los hidróxidos se unen para formar dos moles de agua.

Ácidos y bases

Pronto verá que la identidad de los iones en la sal es nuestra pista para predecir el pH de la solución salina. Cada sal formada variará según el ácido y la base que la formó.

Bien, pensemos brevemente en ácidos y bases. La definición que nos funciona muy bien aquí es que un ácido es una molécula que dona iones de hidrógeno, o H +, y una base acepta iones de hidrógeno, H +. Los ácidos y las bases también se pueden describir como fuertes o débiles. Y esto tiene que ver con la facilidad con la que pueden ceder o aceptar iones de hidrógeno. Permíteme usar una analogía con el fútbol para ayudarte con esto.

Imagine que los ácidos son los mariscales de campo de un equipo de fútbol cuyo trabajo es deshacerse de la pelota (H +). Un ácido fuerte, como un excelente mariscal de campo, entrega bien el balón. Por otro lado, un ácido débil, como un mariscal de campo pobre, a menudo se deja sosteniendo la pelota. Ahora imagina que la base es el receptor abierto, cuyo trabajo es atrapar y sostener la pelota (H +). Una base fuerte, como un gran receptor, se aferra a la pelota. Pero una base débil, como un receptor ancho pobre, a menudo deja caer la pelota.

Necesitamos poder distinguir entre un ácido y una base fuerte y débil debido al efecto que tendrá sobre la sal que se forma.

Hay solo unos pocos ácidos y bases fuertes y estos deben aprenderse. Mira la tabla de abajo.

Todos los demás ácidos y bases, excepto estos, se consideran débiles.

Soluciones salinas y pH

Bien, ahora volvamos a las sales. Cuando una sal se disuelve en agua, los iones se separan entre sí. La hidrólisis puede ocurrir si los iones reaccionan con las moléculas de agua para producir iones H3O + y OH-. No se deje confundir por H3O +. Significa lo mismo que H +. Simplemente reconocemos que el H + no puede estar solo en el agua, por lo que trae consigo una molécula de agua. Puede ver que si los iones hidrolizan el agua y producen iones H3O + u OH-, esto afectará el pH de la solución.

Para predecir si una solución salina será ácida, básica o neutra, tenemos que considerar el efecto, si lo hay, de los iones en solución. La clave para esto es si los iones provienen de un ácido fuerte o débil y una base fuerte o débil. Afortunadamente, existen algunas pautas interesantes que podemos seguir:

1. Las sales que son de bases fuertes y ácidos fuertes NO hidrolizan el agua por lo que el pH permanece en 7. Nuestro pase se completa y la reacción queda totalmente neutralizada.

2. Las sales que provienen de bases fuertes y ácidos débiles SÍ hidrolizan el agua, lo que le da un pH superior a 7. Aquí, el receptor ancho se esfuerza mucho por obtener ese H + y domina el juego.

3. Las sales de bases débiles y ácidos fuertes hidrolizan el agua, lo que le da un pH menor a 7. Aquí el mariscal de campo está tratando de deshacerse del H + y domina el juego.

Ahora, puede estar preguntando qué sucederá si un ácido débil y una base débil se juntan. Bueno, al igual que en el juego de pelota, es difícil predecir el resultado. Depende de lo mal que se compare el receptor abierto con el mariscal de campo. Necesitaríamos saber más sobre las fuerzas relativas del ácido y la base que reaccionan. Esto lo cubrirá en cursos de química más avanzados.

Predecir el pH de las soluciones salinas

Bien, ahora que estamos armados con nuestro nuevo conocimiento, veamos si podemos identificar qué sales son responsables del pH de la solución de Shelley. Las sales son fluoruro de litio (LiF), yoduro de potasio (KI) y cloruro de magnesio (MgCl2). La forma en que hacemos esto es identificar el ácido principal y la base principal y aplicar nuestras pautas:

Entonces, para el fluoruro de litio, el ácido original es el ácido fluorhídrico (HF). No está en nuestra lista de 6 ácidos fuertes, por lo que debe ser débil. La base original es hidróxido de litio (LiOH). Esto está en nuestra lista de bases sólidas, por lo que es fuerte. La pauta 2 nos dice que el pH será superior a 7, por lo que esto es básico. Este es el vaso de precipitados 2.

A continuación, yoduro de potasio. El ácido original es HI. Está en nuestra lista de 6 ácidos fuertes, por lo que es fuerte. La base original es hidróxido de potasio (KOH). Esto está en nuestra lista de bases sólidas, por lo que también es fuerte. La pauta 1 nos dice que el pH será igual a 7, por lo que es neutral. Este es el vaso de precipitados 3.

Finalmente, cloruro de magnesio. El ácido original es el ácido clorhídrico (HCl) y está en nuestra lista de 6 ácidos fuertes, por lo que es fuerte. La base original es hidróxido de magnesio (Mg (OH) 2). Esto no está en nuestra lista de bases fuertes, por lo que debe ser débil. La pauta 3 nos dice que el pH será inferior a 7, por lo que es ácido. Este es el vaso de precipitados 1.

Shelley, ¿tenemos razón? Sí somos.

Resumen de la lección

En esta lección, ha aprendido que una sal es un sólido iónico formado por dos iones: un catión positivo y un anión negativo. El catión es cualquier ion positivo distinto de H + y el anión es cualquier ion negativo distinto de OH- o O2-. Una sal se forma por la reacción de un ácido y una base en una reacción de neutralización .

Cuando una sal se disuelve en agua se forma una solución. Usamos tres pautas simples para decidir si una solución será ácida, básica o neutra. Las sales de bases fuertes y ácidos fuertes son neutras. Las sales de bases fuertes y ácidos débiles son básicas. Y finalmente, las sales de bases débiles y ácidos fuertes son ácidas.

Los resultados del aprendizaje

Una vez que haya terminado, debería poder:

• Explica qué es una sal y cómo se forma.
• Enumere los ácidos y bases fuertes
• Recite las pautas para predecir la acidez de una solución salina.
• Recuerde cómo predecir la acidez de una solución salina.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador