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Propiedades ácidas y básicas de las sales

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Propiedades ácidas y básicas de las sales

Las disoluciones acuosas de las sales pueden presentar un comportamiento ácido o básico debido a que los iones procedentes de su disociación pueden reaccionar con el agua intercambiando protones (reacciones de hidrólisis). Como consecuencia de estas reacciones, las disoluciones acuosas de las sales presentan diferentes propiedades ácido-base.

Sal de ácido fuerte y base débil

Las disoluciones acuosas de sales que proceden de un ácido fuerte y una base débil tienen un pH ligeramente ácido. Por ejemplo, el NH4Cl (s) en agua, se disocia completamente en:

NH4Cl (s) ® NH4+ (ac) + Cl- (ac)

El ion NH4+, ácido conjugado del NH3, sufre una hidrólisis. Como consecuencia de ésta se obtiene H3O+, que confiere a la disolución un carácter ácido:

Como la concentración del H2O permanece prácticamente constante, la constante de equilibrio, Ka o constante de hidrólisis, es:

Sal de ácido débil y base fuerte

Las disoluciones acuosas de sales que proceden de un ácido débil y una base fuerte tienen pH básico. Por ejemplo, la disolución de acetato de sodio en agua, se disocia completamente en:

CH3 - COONa (s) ® Na+ (ac) + CH3 - COO- (ac)

El ion CH3-COO-, base conjugada del CH3-COOH, sufre una hidrólisis. Como consecuencia de ésta se obtiene CH3-COOH e iones OH-, que confiere a la disolución un carácter básico:

Como la concentración del H2O permanece prácticamente constante, la constante de equilibrio, Kb o constante de hidrólisis, es:

Tipo de sal Iones que se hidrolizan pH
Ácido fuerte y base fuerte Ninguno 7
Ácido débil y base fuerte Anión 7
Ácido fuerte y base débil Catión 7
Ácido débil y base débil Anión y catión 7 si Ka Kb
= 7 si Ka = Kb
7 si Ka Kb

Sal de ácido y bases fuertes

Las disoluciones acuosas de sales que proceden de un ácido fuerte y una base fuerte tienen pH neutro. Por ejemplo, la disolución de NaCl (s) en agua, se disocia completamente en:

NaCl (s) ® Na+ (ac) + Cl- (ac)

Los iones Na+ y Cl- son, respectivamente, ácido y base conjugados de la base fuerte NaOH y el ácido fuerte HCl, por lo que en el agua tienen un comportamiento neutro y no se hidrolizan.

Disoluciones amortiguadoras

Se denomina disoluciones amortiguadoras o disoluciones tampón a aquellas que son capaces de mantener constante el valor del pH, después de la adición de pequeñas cantidades de ácido o de base.

Control del pH en una disolución amortiguadora.

Las disoluciones amortiguadoras más comunes son de dos tipos:

  • Disoluciones de un ácido débil y una sal de ácido débil con un catión neutro (por ejemplo, una mezcla de CH3 ? COOH y CH3 ? COONa).
  • Disoluciones de una base débil y una sal de base débil con un anión neutro (por ejemplo, una mezcla de NH3 y NH4Cl).

En el caso del ácido débil/sal de ácido débil, la capacidad amortiguadora se debe a que la relación [CH3 ? COOH] / [CH3 ? COO?] se mantiene aproximadamente constante. Si se añade un ácido fuerte, los iones H3O+ reaccionan con la base conjugada para formar el ácido débil; si se adiciona una base fuerte, los iones OH? reaccionan con el ácido débil para formar su base conjugada, contrarrestando así la adición del ácido o de la base.

En la figura se representa la variación del pH que tiene lugar al adicionar 0,01 moles de NaOH o 0,01 moles de HCl en un litro de disolución amortiguadora y en un litro de agua pura.

La capacidad amortiguadora de una disolución tampón tiene un límite. La posibilidad de mantener constante el pH viene determinada por las cantidades de los componentes de la disolución. Para que una disolución amortiguadora sea efectiva, ambos componentes, ácido débil y base conjugada (o, alternativamente, base débil y su ácido conjugado) deben estar en cantidades apreciables y en concentraciones similares.

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