1.- REACCIONS ÀCID-BASE.
1.1.- ÀCIDS I BASES (ÀLCALIS).
Els químics antics van observar que les solucions aquoses d'algunes substàncies tenien gust agre, mentre que altres tenien un gust amarg. Van anomenar les primeres àcids, i les segones, bases o àlcalis.
A continuació pots veure un video amb els conceptes inicials dels àcids i les bases:
Les propietats que permeten conèixer els àcids i els àlcalis són les següents:
CARACTERÍSTIQUES DELS ÀCIDS:
- es dissolen en aigua
- tenen gust agre
- dissolen metalls com el zinc amb despreniment de bombolles de gas hidrogen
- dissolen els carbonats amb despreniment de bombolles de diòxid de carboni, produint efervescència
- són electròlits (substància que es dissocia en els seus ions lliures quan es dissol o es fon, produint un medi conductor de l'electricitat)
- són càustics (corrosius)
- neutralitzen l'acció dels àlcalis
CARACTERÍSTIQUES DE LES BASES:
- es dissolen en aigua
- tenen gust amarg
- tenen un tacte relliscós
- són càustics (corrosius)
- són electròlits
- neutralitzen l'acció dels àcids
⏩ PENSA:
Llimones, vinagre, amoníac, lleixiu, sabó, dessembussador, begudes carbòniques, salfumant i bicarbonat són productes que s'usen a la vida quotidiana.
- Digues quins creus que són àcids i quins àlcalis.
- Com podries determinar el seu caràcter àcid o bàsic?
Segur que hem observat alguna vegada com en molts cosmètics o en sabons, apareix el terme pH neutre, però és un terme químicament poc correcte, perquè no és una mesura del grau d'acidesa d'aquesta solució en aigua, sinó un concepte més col·loquial del terme neutre, indicant que és neutre per a la pell, és a dir, que no li provoca cap efecte advers.
No totes les solucions àcides tenen el mateix grau d'acidesa ni les alcalines presenten el mateix grau d'alcalinitat. Per mesurar l'acidesa o alcalinitat d'una solució, es fa servir una escala numèrica del 0 al 14, l'escala de pH.
🎯 A continuació et presentem un laboratori virtual amb el que podràs comprovar la utilitat de l'indicador universal i les diferents coloracions que presenta en funció de la solució sobre la que s'afegeix. Accedeix fent click aquí.
En aquest 2n laboratori virtual podràs fer ús d'un pH-metre i determinar el valor numèric del pH de dissolucions de diferents substàncies i diferents concentracions, per poder classificar-les en substàncies àcides, neutres o bàsiques. Accedeix fent click aquí.
Si observem les fòrmules dels àcids més importants:
L'anàlisi comparada de les fòrmules dels àcids podria portar-nos a la conclusió que l'existència d'hidrogen en la seva composició és la causa de l'acidesa d'una substància. Tanmateix, algunes substàncies, com el metà (CH4), l'aigua (H20), l'amoníac (NH3), etc., estan compostes d'hidrogen i no són àcides. Però l'aigua i el metà no són electròlits. En canvi, tots els àcids són electròlits i donen hidrogen durant la seva electròlisi (dissociació iònica de les molècules d'un electròlit molecular, com la que té lloc quan el HCl es dissol en aigua:
La formació d'ions explica la conductivitat elèctrica de la solució.
Així doncs, sembla que el caràcter àcid d'una substància és conseqüència de la seva capacitat de donar ions hidrogen en solució aquosa.
BASES
L'hidròxid de sodi (NaOH) és una base típica que, en solució aquosa, es dissocia i dóna lloc a ions Na+ i OH- (ions hidroxils). Això vol dir que l'hidròxid de sodi és una substància iònica i, per tant, la dissociació és simplement una separació dels ions.
Els ions OH- són els responsables de la basicitat.
Una base és una substància que, en dissolució aquosa, dóna ions hidroxils (OH-).
Només els hidròxids contenen ions OH- en la seva composició; per tant, en els altres tipus de substàncies bàsiques, els ions OH- no es produeixen com a conseqüència d'una dissociació, sinó com a conseqüència d'una reacció de la substància en aigua. Per exemple, el caràcter bàsic de les solucions d'amoníac s'explica per la reacció següent:
1.5.- REACCIONS DE NEUTRALITZACIÓ
Les propietats que distingeixen un àcid d'un àlcali desapareixen quan l'un s'afegeix a l'altre. Per això aquest procés rep el nom de neutralització.
Per exemple, per neutralitzar l'excés d'àcid a l'estòmac es prenen substàncies lleugerament alcalines, com el bicarbonat.
Una reacció de neutralització es pot representar amb l'esquema següent:
Generalment, el residu que queda després d'una reacció entre un àcid i un àlcali s'anomena sal.
A la figura anterior podem observar un exemple de reacció de neutralització; la donada per l'àcid clorhídric i l'hidròxid de sodi.
Ja hem explicat anteriorment que l'àcid conté ions H+(aq) i Cl-(aq) i la solució d'hidròxid de sodi, ions Na+(aq) i OH-(aq). La solució de clorur de sodi està formada per ions Na+(aq) i Cl-(aq).
La reacció de neutralització és la reacció de combinació dels ions H+(aq), procedents de l'àcid, i dels ions OH-(aq), procedents de la base, per formar aigua.
Això explica que, quan es mesclen un àcid i una base en la proporció adequada, desapareguin tant les propietats àcides com les bàsiques.
Ara pots veure el video següent amb una forma molt curiosa d'explicar aquests conceptes que acabem de veure:
⏩ EXPERIMENTA:
Si s'agafen 25 mL de solució de clorur d'hidrogen (àcid clorhídric - HCl) i es barregen amb 25 mL de solució hidròxid de sodi de la mateixa concentració, quan s'aboca aquesta segona solució a la de l'àcid, la solució resultant és neutra.
Els canvis de pH es poden observar clarament si afegim unes gotes d'indicador a la solució inicial d'àcid, perquè el canvi de color que experimenta aquest assenyala quan s'aconsegueix la neutralització.
En evaporar-se l'aigua de la solució final, s'obté un residu sòlid que no és el clorur d'hidrogen ni l'hidròxid de sodi, sinó el clorur de sodi o sal comuna. S'ha produït una reacció química.
⏩ FULL EXERCICIS:
Podràs veure i/o descarregar-te el full d'exercicis d'aquest apartat fent click aquí.
⏩ SOLUCIONS FULL EXERCICIS:
Podràs veure i/o descarregar-te les solucions del full d'exercicis d'aquest apartat fent aquí.
⏩ PRESENTACIÓ AMPLIACIÓ:
Aquí tens disponible una presentació per ampliar continguts i per fer algun exercici més. Fes click aquí.
Les propietats que permeten conèixer els àcids i els àlcalis són les següents:
CARACTERÍSTIQUES DELS ÀCIDS:
- es dissolen en aigua
- tenen gust agre
- dissolen metalls com el zinc amb despreniment de bombolles de gas hidrogen
- dissolen els carbonats amb despreniment de bombolles de diòxid de carboni, produint efervescència
- són electròlits (substància que es dissocia en els seus ions lliures quan es dissol o es fon, produint un medi conductor de l'electricitat)
- són càustics (corrosius)
- neutralitzen l'acció dels àlcalis
 |
| Àcids d'interès. Font: Dpt. Física y Química IES Padre Manjón |
CARACTERÍSTIQUES DE LES BASES:
- es dissolen en aigua
- tenen gust amarg
- tenen un tacte relliscós
- són càustics (corrosius)
- són electròlits
- neutralitzen l'acció dels àcids
 | |
|
Llimones, vinagre, amoníac, lleixiu, sabó, dessembussador, begudes carbòniques, salfumant i bicarbonat són productes que s'usen a la vida quotidiana.
- Digues quins creus que són àcids i quins àlcalis.
- Com podries determinar el seu caràcter àcid o bàsic?
1.2.- L'ESCALA DE pH
- Si la solució té un pH inferior a 7, és àcida.
- Si la solució té un pH igual a 7, és neutra.
- Si la solució té un pH superior a 7, és alcalina.
1.3.- INDICADORS ÀCID-BASE
Existeixen unes substàncies, anomenades indicadors que canvien de color quan entren en contacte amb una solució àcida o alcalina. Molts indicadors són substàncies vegetals, per exemple, la col llombarda o vermella de la qual es pot obtenir una solució indicadora si bullim aquest vegetal.
Al laboratori es fan servir altres indicadors com el tornassol, el taronja de metil o la fenolftaleïna. Aquest últim indicador és incolor en medi àcid i neutre i és vermell-fucsia en medi alcalí.
Així doncs, el color d'un indicador depèn del pH de la solució.
L'indicador universal es compon d'una mescla d'indicadors que poden variar gradualment de color segons les variacions del pH.
Aquest indicador universal es pot trobar en forma de tires de paper que s'han submergit en la solució i s'han deixat assecar.
Aquest indicador universal es pot trobar en forma de tires de paper que s'han submergit en la solució i s'han deixat assecar.
A cada color de l'indicador universal li correspon un valor de pH. El grau més alt d'acidesa de l'escala correspon a un pH=1 (color vermell intens), el neutre correspon a un ph=7 (color verd groguenc) i el grau més alt de basicitat correspon a un pH=14 (color lila intens).
El pH també es pot mesurar electrònicament utilitzant un pH-metre.
El pH també es pot mesurar electrònicament utilitzant un pH-metre.
🎯 A continuació et presentem un laboratori virtual amb el que podràs comprovar la utilitat de l'indicador universal i les diferents coloracions que presenta en funció de la solució sobre la que s'afegeix. Accedeix fent click aquí.
En aquest 2n laboratori virtual podràs fer ús d'un pH-metre i determinar el valor numèric del pH de dissolucions de diferents substàncies i diferents concentracions, per poder classificar-les en substàncies àcides, neutres o bàsiques. Accedeix fent click aquí.
1.4.- PER QUÈ LES SUBSTÀNCIES SÓN ÀCIDES O BÀSIQUES?
ÀCIDSSi observem les fòrmules dels àcids més importants:
- àcid clorhídric HCl
- àcid sulfúric H2SO4
- àcid nítric HNO3
- àcid carbònic H2CO3
- àcid acètic HCOOH
- àcid cítric C6H8O7
L'anàlisi comparada de les fòrmules dels àcids podria portar-nos a la conclusió que l'existència d'hidrogen en la seva composició és la causa de l'acidesa d'una substància. Tanmateix, algunes substàncies, com el metà (CH4), l'aigua (H20), l'amoníac (NH3), etc., estan compostes d'hidrogen i no són àcides. Però l'aigua i el metà no són electròlits. En canvi, tots els àcids són electròlits i donen hidrogen durant la seva electròlisi (dissociació iònica de les molècules d'un electròlit molecular, com la que té lloc quan el HCl es dissol en aigua:
 |
| socratic.org |
 |
| ADVoscience |
La formació d'ions explica la conductivitat elèctrica de la solució.
Així doncs, sembla que el caràcter àcid d'una substància és conseqüència de la seva capacitat de donar ions hidrogen en solució aquosa.
BASES
L'hidròxid de sodi (NaOH) és una base típica que, en solució aquosa, es dissocia i dóna lloc a ions Na+ i OH- (ions hidroxils). Això vol dir que l'hidròxid de sodi és una substància iònica i, per tant, la dissociació és simplement una separació dels ions.
 | |
|
 |
| study.com |
Una base és una substància que, en dissolució aquosa, dóna ions hidroxils (OH-).
Només els hidròxids contenen ions OH- en la seva composició; per tant, en els altres tipus de substàncies bàsiques, els ions OH- no es produeixen com a conseqüència d'una dissociació, sinó com a conseqüència d'una reacció de la substància en aigua. Per exemple, el caràcter bàsic de les solucions d'amoníac s'explica per la reacció següent:
 |
| ADVoscience |
Les propietats que distingeixen un àcid d'un àlcali desapareixen quan l'un s'afegeix a l'altre. Per això aquest procés rep el nom de neutralització.
Per exemple, per neutralitzar l'excés d'àcid a l'estòmac es prenen substàncies lleugerament alcalines, com el bicarbonat.
Una reacció de neutralització es pot representar amb l'esquema següent:
Generalment, el residu que queda després d'una reacció entre un àcid i un àlcali s'anomena sal.
A la figura anterior podem observar un exemple de reacció de neutralització; la donada per l'àcid clorhídric i l'hidròxid de sodi.
Ja hem explicat anteriorment que l'àcid conté ions H+(aq) i Cl-(aq) i la solució d'hidròxid de sodi, ions Na+(aq) i OH-(aq). La solució de clorur de sodi està formada per ions Na+(aq) i Cl-(aq).
La reacció de neutralització és la reacció de combinació dels ions H+(aq), procedents de l'àcid, i dels ions OH-(aq), procedents de la base, per formar aigua.
 |
| caracteristicas.co |
Ara pots veure el video següent amb una forma molt curiosa d'explicar aquests conceptes que acabem de veure:
⏩ EXPERIMENTA:
Si s'agafen 25 mL de solució de clorur d'hidrogen (àcid clorhídric - HCl) i es barregen amb 25 mL de solució hidròxid de sodi de la mateixa concentració, quan s'aboca aquesta segona solució a la de l'àcid, la solució resultant és neutra.
Els canvis de pH es poden observar clarament si afegim unes gotes d'indicador a la solució inicial d'àcid, perquè el canvi de color que experimenta aquest assenyala quan s'aconsegueix la neutralització.
En evaporar-se l'aigua de la solució final, s'obté un residu sòlid que no és el clorur d'hidrogen ni l'hidròxid de sodi, sinó el clorur de sodi o sal comuna. S'ha produït una reacció química.
⏩ FULL EXERCICIS:
Podràs veure i/o descarregar-te el full d'exercicis d'aquest apartat fent click aquí.
⏩ SOLUCIONS FULL EXERCICIS:
Podràs veure i/o descarregar-te les solucions del full d'exercicis d'aquest apartat fent aquí.
⏩ PRESENTACIÓ AMPLIACIÓ:
Aquí tens disponible una presentació per ampliar continguts i per fer algun exercici més. Fes click aquí.
⏩ ACTIVITAT "MIL PRODUCTES DE NETEJA":
Aquesta activitat és una adaptació d'una inclosa a la web "Ciència en context" de la Universitat Autònoma de Barcelona.
A continuació podràs veure i/o descarregar-te aquesta activitat fent click aquí.
Aquesta activitat és una adaptació d'una inclosa a la web "Ciència en context" de la Universitat Autònoma de Barcelona.
A continuació podràs veure i/o descarregar-te aquesta activitat fent click aquí.
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada