Quimica, 11va Edicion - Raymond Chang-FREELIBROS-733

Vista previa del material en texto

15.10 Propiedades ácido-base de las sales 701
o simplemente
Observe que esta reacción también representa la hidrólisis del ion NH4
1. Debido a que se 
producen iones H1, el pH de la disolución disminuye. La constante de equilibrio (o cons-
tante de ionización) para este proceso está dada por
y podemos calcular el pH de una disolución de cloruro de amonio siguiendo el mismo 
procedimiento utilizado en el ejemplo 15.13.
 En principio, todos los iones metálicos reaccionan con el agua para producir una 
disolución ácida. Sin embargo, debido a que la proporción de hidrólisis es mayor para los 
cationes metálicos pequeños y con carga elevada, como Al31, Cr31, Fe31, Bi31 y Be21, 
por lo general despreciamos la interacción con el agua de los iones de los metales alcali-
nos y de la mayoría de los metales alcalinotérreos, ya que es relativamente pequeña. 
Cuando se disuelve en agua el cloruro de aluminio (AlCl3) , los iones Al
31 toman la forma 
hidratada Al(H2O)6
31 (i gura 15.7). Considere un enlace entre el ion metálico y un átomo 
de oxígeno de una de las seis moléculas de agua en el Al(H2O)6
31:
O
H
Al
H
m88 m
88
m
88
El ion Al31 cargado positivamente atrae la densidad electrónica hacia él, aumentando la 
polaridad de los enlaces OOH. Como consecuencia, los átomos de H tienen mayor ten-
dencia a ionizarse que los de las moléculas de agua que no están implicadas en la hidra-
tación. Podemos escribir el proceso de ionización resultante como
o simplemente 
Al(H2O)
3+ Al(OH)(H2O)
2+
+–
6 5H2O+ H3O
++
Figura 15.7 Las seis moléculas de H2O que rodean de manera octaédrica al ion Al31. La atracción que el pequeño ion Al31 
ejerce sobre los pares sin compartir en los átomos de oxígeno es tan grande que se debilitan los enlaces OOH en una molécula 
de H2O adherida al catión metálico, lo que permite la pérdida de un protón (H
1) a expensas de una molécula de H2O que se 
aproxima. Esta hidrólisis del catión metálico vuelve ácida la disolución.
Por coincidencia, el valor numérico de 
Ka en NH4
1 es el mismo que el de Kb en 
CH3COO
2.
El Al31 hidratado tiene las característi-
cas de un donador de protones y, por 
lo tanto, de un ácido de Brønsted en 
esta reacción.
 NH14 (ac ) Δ NH3(ac ) 1 H
1(ac )
Ka 5
[NH3][H
1]
[NH14 ]
5
Kw
Kb
5
1.0 3 10214
1.8 3 1025
5 5.6 3 10210
Al(H2O)
31
6 (ac ) 1 H2O(l) Δ Al(OH)(H2O)
21
5 (ac ) 1 H3O
1(ac )
 Al(H2O)
31
6 (ac ) Δ Al(OH)(H2O)
21
5 (ac ) 1 H
1(ac )