Sales

http://www.rubenprofe.com.ar [email protected]

ECUACIONES DE FORMACIN DE SALES (NEUTRALIZACIN) CIDO + HIDRXIDO SAL + AGUA Introduccin: Uno de los principales problemas con los que se encuentra el alumno que cursa qumica aparece cuando debe desarrollar ecuaciones de formacin de las reacciones de neutralizacin de cidos con hidrxidos que terminan en la formacin de sales. Analizando las principales dudas que hemos visto en el alumnado hemos desarrollado el siguiente apunte que pretende funcionar como un tutorial adecuado al aprendizaje del tema, para ello proponemos algunas sencillas reglas y mucha prctica de aplicacin. En los enunciados de los problemas de neutralizacin se suelen aplicar fundamentalmente tres formas: 1.- Se dan las frmulas de los reaccinenles, cido e hidrxido y se pide obtener la frmula de la sal y realizar el equilibrio de la ecuacin. 2.- Se dan como datos los nombres de los reaccionantes, el cido y el hidrxido, y se pide obtener la frmula de la sal y realizar el equilibrio de la ecuacin. 3.- Se solicita escribir la ecuacin de formacin equilibrada de una determinada sal, identificada por su nombre. 1.- El dato son las frmulas del cido y el hidrxido que reaccionan para neutralizarse. En principio establecemos como punto de partida estas tres variantes, comenzaremos naturalmente por la primera tratando de describir todas la variantes posibles: 1.1.- cido monovalente 1.1.a.- los datos corresponden a un cido monovalente con hidrxido monobsico: HCl + Na(OH) observando en las tablas de cidos y sus radicales, y en la de tomos metlicos y sus + iones podemos ver que la sal que se origina tendr como in metlico el Na y como radical el in Cl , en consecuencia la sal que se origina ser cloruro de sodio (NaCl), entonces la ecuacin ser: HCl + Na(OH) NaCl + H2O Anlisis del equilibrio: Smbolo Cl Na O H OH tabla balance Cantidad a la izquierda 1 en el cido 1 en el hidrxido 1 en el hidrxido 2: uno en el cido y otro en el hidrxido 1 en el hidrxido Cantidad a la derecha 1 en la sal 1 en la sal 1 en el agua 2 en el agua Forma una molcula de agua

Segn el detalle la ecuacin de la reaccin est equilibrada 1.1.b.- los datos corresponden a un cido monovalente con hidrxido bibsico: HCl + Ca(OH) Usando nuevamente las tablas presentamos la ecuacin:

Formacin de sales. Prctica de formuleo. Enviame sugerencias para mejorar el apunte,

-1-


HCl + Ca(OH)2 CaCl2 + H2O tabla balance Cantidad a la izquierda Cantidad a la derecha 1 en el cido 2 en la sal 1 en el hibrxido 1 en la sal 2 en el hibrxido 1 en el agua 3: uno en el cido y H 2 en el agua dos en el hidrxido OH 2 en el hidrxido Forma 2 molculas de agua Vemos que solo para el Ca la ecuacin est balanceada. Smbolo Cl Ca O Las pautas para lograr el balance correcto, una vez presentada la ecuacin, se desarrolla en el siguiente cuadro en donde proponemos tres reglas bsica muy importantes que sern vlidas para todos los casos: 1.- El subndice del radical se coloca como coeficiente de la molcula del cido. 2.- El subndice del metal se coloca como coeficiente de la sal 3.- La cantidad total de (OH) del hidrxido se coloca como coeficiente de las molculas de agua.

2 HCl + 1 Ca(OH)2 1 Ca1 Cl2 +2 H2O

Smbolo Cl Ca O H OH

tabla balance Cantidad a la izquierda 2 en el cido 1 en el hidrxido 2 en el hidrxido 4: dos en el cido y dos en el hidrxido 2 en el hidrxido

Cantidad a la derecha 2 en la sal 1 en la sal 2 en el agua 4 en el agua 2 formando agua

Se verifica que el balance es correcto.

1.1.c.- cido monovalente con hidrxido trivalente

3HCl + 1 Al(OH)3 1Al1Cl3 + 3 H2O


-2-


elemento Cl Al O H OH

tabla balance Cantidad a la izquierda 3 en el cido 1 en el hidrxido 3 en el hidrxido 6: 3 en el cido y 3 en el hidrxido 3 en el hidrxido

Cantidad a la derecha 3 en la sal 1 en la sal 3 en el agua 6 enlas tres molculas de agua Forma 3 molculas de agua

|

1.1.d.- cido monovalente con hidrxido tetravalente

4HCl + 1Pb(OH)4 1PbCl4+ 4 H2O

Smbolo Cl Pb O H OH

tabla balance Cantidad a la izquierda 4 en el cido 1 en el hidrxido 4 uno en la molcula de hidrxido 8: 1 en cada molc. de c. y 4 en cada hidrx. 4 en la molcula de hidrxido

Cantidad a la derecha 4 en la sal 1 en la sal 4: 1 en cada molcula de agua. 8: 2 en cada una de las 4 molculas de agua Forma 4 molculas de agua

Hasta aqu desarrollamos los cuatro casos ms importantes que involucran un cido monovalente. Para cualquier otro cido monovalente se reproduce este esquema, slo se debe reemplazar el smbolo del cloro por el que corresponda al radical cido, por ejemplo tomemos el siguiente caso que corresponde al cido hipocloroso, segn se puede ver en la tabla el radical es ClO HClO + Na(OH) NaClO + H2O 1.1.e.- cido oxcido monovalente con hidrxido monovalente

HOCl + 1Na(OH) 1NaClO+ H2O


-3-


Smbolo OCl Na O H

tabla balance Cantidad a la izquierda 1 en cada molc de cido 1 en cada molc. de hidrxido 1 en la molcula de hidrxido 2: uno en la molc. de c. y otro en la base

Cantidad a la derecha 1 en cada molc de sal 1 en cada molc de sal 1 en la molcula de agua 2 en la molcula de agua

En resumen se puede asegurar que cualquier caso que contenga en la reaccin de neutralizacin un cido monovalente se comportar como alguno de los cuatro casos anteriores ya que en este tipo de reaccin los radicales se conservan y sus valencias tambin.

1.2.- Acido bivalente 1.2.a.- cido divalente con hidrxido monovalente: H2SO4 + Na(OH) Na2 SO4 + H2O

H2SO4 + 2Na(OH) Na2 (SO4) + 2 H2O

Smbolo SO4 Na O H OH

tabla balance Cantidad a la izquierda 1 en el cido 2 en el hidrxido 2 en el hidrxido 4: 3 en el cido y dos en el hidrxido 2 en el hidrxido

Cantidad a la derecha 1 en la sal 2 en la sal 2 en el agua 4 en las dos molculas de agua Forma 2 molculas de agua

1.2.b.- cido divalente con hidrxido divalente: H2SO4 + Ca(OH)2 Na2SO4 + H2O

H2SO4 + Ca(OH)2 Ca (SO4) + 2 H2O


-4-


Smbolo SO4 Ca O H OH

tabla balance Cantidad a la izquierda 1 en el cido 1 en el hidrxido 2 en el hidrxido 4: 2 en el cido y 2 en el hidrxido 2 en la molc.de hidrx

Cantidad a la derecha 1 en la sal 1 en la sal 2 en las 2 molculas de agua 4: 2 en cada una de las 2 molculas de agua Forma 2 molculas de agua

1.2.c.- cido bivalente con hidrxido trivalente: H2SO4 + Al(OH)3 Al2 (SO4)3+ H2O

3H2(SO4)+ 2Al(OH)3 Al2(SO4)3 + 6H2O

Smbolo (SO4) Al O H OH

tabla balance Cantidad a la izquierda 3 en el cido 2 en el hidrxido 6: 3 en el cido y 3 en el hidrxido 12: 6 en el cido y 6 en el hidrxido 6: 3 en cada una de 2 molculas de hidroxido

Cantidad a la derecha 3 en la sal 2 en la sal 6: 1 en cada una de las 6 molculas de agua 12: 2 en cada una de las 6 molculas de agua Forma 6 molculas de agua

1.2.d.- cido bivalente con hidrxido tetravalente: H2SO4 + Pb(OH)4 Pb(SO4)4+H2O

2H2SO4 + Pb(OH)4 Pb(SO4)2 + 4H2O

Smbolo SO4 Pb O H OH

tabla balance Cantidad a la izquierda 2 en el cido 1 en el hidrxido 4 en el hidrxido 8: 4 en el cido y 4 en el hidrxido 4 en la molcula de hidrxido

Cantidad a la derecha 2 dos en la sal 1 en la sal 4 en el agua 8: 2 en cada una de las 4 molculas de agua. Forma 4molculas de agua

Para completar el apartado se proponen las neutralizaciones de un cido trivalente con los hidrxidos monovalentes, bivalentes, trivalentes y tetravalentes.


-5-


Damos las ecuaciones completas para que el interesado las deduzca a partir de lo propuesto en la parte izquierda de la ecuacin y pueda verificar su resultado. Tomamos como muestra el cido ortofosfrico (H3PO3) 1.3.a.- cido trivalente con hidrxido monovalente H3PO3 + Na(OH) Na3PO3+H2O 1.3.b.- cido trivalente con hidrxido bivalente 2 H3PO3 + 3 Ca(OH)2 Ca3(PO3)2+6 H2O 1.3.b.- cido trivalente con hidrxido trivalente H3PO3 + Al(OH)3 Al(PO3)+3H2O 1.3.b.- cido trivalente con hidrxido tetravalente 4H3PO3 + 3Pb(OH)4 Pb3(PO3)4+12 H2O 1.4.-EJERCITACIN: Escribir las ecuaciones del la reaccin que se propone en cada caso y verificar su balanceo: 1.- H2 SO4 + K(OH) 2.- HNO2 + Fe(OH)3 3.- H3PO3 + Ca(OH)2 4.- HBr + Ca(OH)2 5.- H3PO3 + Al(OH)3 6.- H2 SO3 + Pb(OH)4 7.- H2 SO4 + Ca(OH)2 8.- HF + Na(OH) 9.- H3PO3 + Pb(OH)4 10.- H2 SO3 + Al(OH)3 11.- HNO3 + Pb(OH)4 12.- H3PO3 + Na(OH)

NOTA: En este apartado se sugiri usar la tabla de radicales junto con la tabla de iones metlicos para determinar las valencias con la que actan dichos componentes. Puede evitarse el uso de las tablas porque las valencias con que actan los componentes se puede determinar por la sola observacin de las sustancias que aparecen en el enunciado, en efecto: La valencia con que acta el radical acido corresponde a la cantidad de iones H que lo acompaan en la frmula del cido y que lo abandonan para la formacin de la sal. La valencia con que acta el in metlico se corresponde a la cantidad de oxhidrilos que lo acompaan en la frmula del hidrxido. En resumen, este caso es el ms simple porque del mismo enunciado se pueden obtener las valencias con las que actan el radical cido y el in metlico. En todas las reacciones de neutralizacin todos los elementos conservan su valencia. En otras palabras, el nmero de oxidacin es invariable.+


-6-


2.- El dato es el nombre del cido y el hidrxido que se neutralizan. 2.1.- Este caso se diferencia del anterior solamente en el enunciado porque pide lo mismo. La tcnica para la resolucin de este caso consiste en escribir las frmulas de las sustancias reaccionantes, y a partir de ellas, presentar la ecuacin de neutralizacin para realizar el balanceo. 2.2.-Desarrollamos la descricin en base a un ejemplo: Escribir y balancear la ecuacin de la reaccin experimentada por la neutralizacin del cido ntrico con el hidrxido frrico. Con la ayuda de las tablas de tomos y sus iones y la de radicales cidos se escriben las frmulas de los reactivos: El cido ntrico (HNO3) produce el radical El hidrxido frrico Fe(OH)3 produce el in Nitrato NO3 3+ Frrico Fe-

La sal ser nitrato frrico Fe (NO3)3

Una vez logradas las frmulas es fcil completar el trabajo usando el mtodo desarrollado en el apartado 1, en efecto, en este caso podremos presentar la siguiente ecuacin: HNO3+ Fe(OH)3 Fe(NO3)3+ H2O Una vez presentada la ecuacin estamos en las condiciones del apartado anterior, entonces se podr proceder como antes y obtener esta ecuacin balanceada: 3 HNO3+ Fe(OH)3 Fe(NO3)3+ 3H2O 2.3.- Ejercitacin: Escribir la sal obtenida y la ecuacin de formacin balanceada para las siguientes reacciones: 1.- cido brico con hidrxido ferroso 2- cido sulfuroso con hidrxido de sodio 3.- cido ntrico con hidrxido plumboso 4.- cido clorhdrico con hidrxido frrico 5.- cido sulfrico con hidrxido de aluminio 6.- cido nitroso con hidrxido plmbico 7.- cido hipocloroso con hidrxido de potasio 8.- cido ntrico con hidrxido de calcio 9.- cido perclrico con hidrxido cprico 10.- cido ortofosfrico con hidrxido ferroso

NOTA: Este caso es un poco ms complicado que en anterior por la sencilla razn que como primera operacin se deben escribir las frmulas del cido y del hidrxido que participan en la reaccin, por ese motivo es indispensable usar las tablas de radicales cidos y de iones metlicos hasta tanto se conozcan de memoria dichos componentes. Nuestro mtodo se fundamenta en la observacin de las tablas mientras se practica, esto permite que los conocimientos queden en la memoria de una manera natural, lenta pero segura y sin mucho esfuerzo mental. El mtodo funciona, pero se deben hacer muchos ejercicios, todos los que sean necesarios hasta lograr que la actividad se transforme en mecnica. Llegado a ese nivel se puede asegurar que se ha aprendido el tema.


-7-


3.- El dato es nombre de la sal que se forma en la neutralizacin 3.1.- Este caso es el ms dificil porque requiere una operacin mental anterior a los casos tratados antes, aqu se debe leer la frmula de la sal solicitada y desde ella determinar ciles son los reactivos participantes, es decir, el cido y el hidrxido. Para encarar este esquema con xito es necesario tener prctica en el manejo de las frmulas de cidos e hiodrxidos y sus nomenclaturas. Adems es til un buen manejo de los apartados 1 y 2 del presente trabajo. Siguiendo la idea anterior presentaremos el esquema mediante un ejemplo. 3.2.- Como ejemplo escribir y balancear la ecuacin de formacin del sulfato de aluminio por neutralizacin: La sugerencia consiste en escribir la frmula del sulfato de aluminio, y partiendo de ella identificar los reactivos, el cido y el hidrxido. Usando las tablas de iones metlicos y la de radicales cidos vemos que la frmula de la sal est constituda por el in aluminio y el radical sulfato, o sea: Al(OH)3 Al2(SO4)3 H2SO4 cido Sulfrico Hidrxido de aluminio

Una vez determinados los reactivos se proceder como en el caso del apartado 1. Presentamos la ecuacin: H2SO4+Al(OH)3 Al2(SO4)3+ H2O Una vez presentada la ecuacin se procede a realizar el balanceo y queda: 2x3=6

3 H2SO4+2 Al(OH)3 Al2(SO4)3+ 6 H2O

Finalmente queda: 3 H2SO4+2 Al(OH)3 Al2(SO4)3+ 6 H2O 3.3.- Ejercitacin: Escribir la ecuacin de formacin balanceada de las siguientes sales 1.- Sulfato de calcio 2- hipoclorito de aluminio 3.- Nitrato plumboso 4.- Sulfito frrico 5.- Cloruro de aluminioRubn Vctor Innocentini noviembre 2010

6.- Nitrito ferroso 7.- Perclorato de potasio 8.- Ioduro plmbico 9.- Ortofosfato cprico 10.- Clorato ferroso


-8-

Documents

Sales