Autoprotólisis
Una autoprotólisis es una reacción de transferencia de protones entre dos moléculas idénticas, una que desempeña el papel de ácido en el sentido de Brønsted y la otra la base .
Escritura general
La autoprotólisis es una reacción de tipo ácido-base durante la cual una especie anfótera (también decimos anfolito ) reacciona sobre sí misma (de ahí el prefijo auto-). Si notamos esta especie anfótera AH:
- AH se comporta como un ácido y libera un protón H + :AH⟶H++A-{\ Displaystyle \ mathrm {AH \ longrightarrow H ^ {+} + A ^ {-}}}
- AH se comporta como una base y acepta un protón H + :AH+H+⟶AH2+{\ Displaystyle \ mathrm {AH + H ^ {+} \ longrightarrow AH_ {2} ^ {+}}}
La ecuación química de una autoprotólisis es, por tanto, de la forma general: 2 HA⇌AH2++A- {\ Displaystyle \ mathrm {2 ~ HA \ rightleftharpoons AH_ {2} ^ {+} + A ^ {-}} ~}
El agua se comporta como un ácido:
H2O⟶H++HO-{\ Displaystyle \ mathrm {H_ {2} O \ longrightarrow H ^ {+} + HO ^ {-}}}El agua se comporta como una base:
H2O+H+⟶H3O+{\ Displaystyle \ mathrm {H_ {2} O + H ^ {+} \ longrightarrow H_ {3} O ^ {+}}}Los iones HO - y H 3 O + así formados se solvatan (hidratan) inmediatamente . Por tanto escribimos:
2 H2O(l)⇌H3O(aq)++HO(aq)-{\ Displaystyle \ mathrm {2 ~ H_ {2} O _ {(l)} \ rightleftharpoons H_ {3} O _ {(aq)} ^ {+} + HO _ {(aq)} ^ {-}}}
Constante de equilibrio: producto iónico del agua
La constante de equilibrio de esta reacción se llama "producto iónico del agua" y se anota K e .
K e = [H 3 O + (aq)] · [HO - (aq)]
A 25 ° C , K e es 10-14 .
Para agua pura , deducimos [H 3 O + (aq)] = [HO - (aq)] = 10 −7 mol / l , de ahí su pH:
pH = –log [H 3 O + (aq)] = 7.
Es por eso que el pH de neutralidad se fija en 7.
Otras especies anfóteras
Autoprotólisis de amoniaco :
2 NOH3(aq)⇌NOH4(aq)++NOH2(aq)-{\ Displaystyle \ mathrm {2 ~ NH_ {3 (aq)} \ rightleftharpoons NH_ {4 (aq)} ^ {+} + NH_ {2 (aq)} ^ {-}}}Autoprotólisis de iones de carbonato de hidrógeno :
2 HVSO3(aq)-⇌H2VSO3(aq)+VSO3(aq)2-{\ displaystyle \ mathrm {2 ~ HCO_ {3 (aq)} ^ {-} \ rightleftharpoons H_ {2} CO_ {3 (aq)} + CO_ {3 (aq)} ^ {2-}}}
Notas y referencias
-
(en) " Autoprotólisis " Compendio de Terminología Química [ " Libro de Oro "], IUPAC 1997, corregida versión en línea (2006-), 2 ª ed.
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