Química - Ministerio de Educación

UNIDAD 3
temA 1
184
SABÍAS QUE
Arrecife de coral
Los expertos principales
del Foro Ambiental de
Aspen 2009 explicaron que
los efectos de la
acidificación de los
océanos, causada por los
altos niveles de las
emisiones de C O 2 , podrían
“cambiar la vida en el
planeta”, y predijeron que
todos los corales que viven
en nuestros océanos
estarían en peligro de
morir a mediados de siglo
si continuamos quemando
combustibles fósiles a la
tasa actual.
El océano absorbe
aproximadamente el 25 %
de todo el C O 2 liberado a la
atmósfera por las
actividades humanas cada
año, que es lo que se
conoce como liberación de
gases de efecto
invernadero. El ácido
carbónico ( H 2 C O 3 ) se forma
cuando el C O 2 se disuelve
en el agua del mar, lo que
disminuye el pH (aumenta
la acidez). Un océano
ácido reduce la velocidad
con que los corales pueden
producir sus esqueletos y
otros organismos
marinos pueden construir
sus conchas.
e. Ácidos polipróticos
Hasta ahora hemos estudiado ácidos que se denominan monopróticos, es
decir, tienen un átomo de hidrógeno; por ejemplo, HCl, HF, HBr, CH 3 COOH
y HNO 3 , por citar algunos.
Existen también ácidos polipróticos, definidos como aquellos que
contienen más de un átomo de hidrógeno ionizable por molécula. La
constante de ionización es diferente para cada paso de disociación.
Estos ácidos se ionizan por etapas, cediendo un protón en cada una de ellas.
Cada protón sucesivo se libera con mayor dificultad que el anterior, ya que
queda más fuertemente atraído por el anión formado. Por ejemplo, para el
ácido carbónico (H 2 CO 3 ), que tiene dos átomos de hidrógeno ionizable, como
muestran las siguientes ecuaciones y sus respectivas constantes de ionización.
H CO + H O → HCO 2 3(ac) 2 (l) –
3(ac) + H3O+ (ac) K = 4,5 · 10–7
a1
HCO –
3(ac) + H 2 O (l)
O +
______________________ ]
−7
= 4,5 ⋅ 1 0
[ HCO 3
K = a1 − ] ⋅ [ H 3
[ H 2 C O 3 ]
→ CO2–
3(ac) + H3O+ (ac) K = 4,8 · 10–11
a2
[ CO 3
K = a2 2− ] ⋅ [ H 3
[ HCO 3
− ] = 4,8 ⋅ 1 0 −11
O +
_____________________ ]
Modelo molecular del ácido carbónico (H 2 CO 3 )
O
O
H C H
Los cálculos de equilibrio para ácidos polipróticos son complejos, porque
las concentraciones de las distintas especies presentes están determinadas
por los equilibrios sucesivos. La resolución requiere hacer aproximaciones.
En primer término, se considera la concentración de los iones formados en
la primera ionización. El primer paso es siempre el más importante, ya que
K 1 > K 2 > K 3 > …
Dentro de este nivel de aproximación, se supone que los pasos restantes no
producen cambios importantes sobre las concentraciones calculadas. Ello
permite usar los valores de estas últimas en las expresiones de las
constantes de equilibrio sucesivas y así obtener las concentraciones de las
especies restantes. Este nivel de aproximación es posible cuando las
constantes de equilibrio de los pasos sucesivos difieren considerablemente.
En todo caso, siempre es conveniente verificar que las aproximaciones
usadas sean válidas.
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