Física y Química · 2° Bachillerato

Ideas de aprendizaje activo

Hidrólisis de Sales y Disoluciones Reguladoras

Descubra por qué disolver sal de cocina no altera el agua, pero el bicarbonato sí la vuelve básica. Este tema explora el comportamiento inesperado de las sales y el fascinante mecanismo de las disoluciones tampón que mantienen la vida.

• Competencias Clave LOMLOE
• RD 243/2022: Bloque IX - Reacciones de transferencia de protones: Reacciones de hidrólisis. Disoluciones reguladoras.

• 30–90 min
• Parejas → Toda la clase
• 3 actividades

Actividad 01

• Piensa-pareja-comparte
• 90 min · Grupos pequeños

Laboratorio: Curva de Titulación de un Ácido Débil

Los estudiantes titulan una disolución de ácido acético con hidróxido de sodio, midiendo el pH después de cada adición de base. Al representar gráficamente el pH frente al volumen de base, visualizarán la región tampón y el pH básico en el punto de equivalencia debido a la hidrólisis del ion acetato.

Justifique si una disolución de acetato de sodio (CH3COONa) será ácida, básica o neutra.

Consejo de facilitación

Asegúrese de que los alumnos realicen mediciones más frecuentes cerca del punto de equivalencia para definir bien el salto de pH.

Qué observar

Plantear un problema corto en la pizarra: 'Calcula el pH de una disolución 0.1 M de acetato de sodio (Dato: Ka del ácido acético)'. Observar los pasos que siguen los alumnos para identificar errores conceptuales en el planteamiento de la hidrólisis.

• Comprender
• Aplicar
• Analizar
• Autoconciencia
• Habilidades Relacionales

Actividad 02

• Piensa-pareja-comparte
• 45 min · Parejas

Creación y Prueba de un Tampón Casero

Los alumnos preparan una disolución reguladora mezclando vinagre (ácido acético) y acetato de sodio. Luego, comparan su capacidad para resistir cambios de pH al añadir gotas de limón (ácido) o una disolución de bicarbonato (base) frente a una muestra de agua pura.

Explique el mecanismo por el cual una disolución reguladora formada por ácido acético y acetato de sodio amortigua los cambios de pH.

Consejo de facilitación

Utilice tiras de indicador universal para una visualización rápida y clara de los cambios de pH.

Qué observar

Incluir en un examen un problema de varios apartados que pida: a) calcular el pH de una disolución reguladora dada, y b) calcular el nuevo pH tras añadir una pequeña cantidad de HCl o NaOH.

• Comprender
• Aplicar
• Analizar
• Autoconciencia
• Habilidades Relacionales

Actividad 03

• Piensa-pareja-comparte
• 30 min · Grupos pequeños

Puesta en Común: ¿Ácido, Básico o Neutro?

El profesor presenta una lista de sales (NaCl, NH4Cl, KCN, CH3COONa). Por equipos, los alumnos deben debatir, justificar y predecir el carácter ácido-base de sus disoluciones, escribiendo las reacciones de hidrólisis correspondientes. Cada grupo expone sus conclusiones a la clase.

Avalie la importancia de los sistemas tampón en los fluidos biológicos, como la sangre.

Consejo de facilitación

Fomente el uso de la pizarra para que los argumentos se basen en las reacciones químicas escritas.

Qué observar

Proporcionar una hoja de ejercicios con soluciones razonadas para que los alumnos puedan practicar de forma autónoma la predicción cualitativa del pH de sales y el cálculo del pH de disoluciones tampón.

• Comprender
• Aplicar
• Analizar
• Autoconciencia
• Habilidades Relacionales

Algunas notas para enseñar esta unidad

Comience por clasificar los iones en 'espectadores' (de fuertes) y 'activos' (de débiles) para simplificar la hidrólisis. Utilice la analogía de una 'esponja química' para explicar cómo un tampón 'absorbe' el exceso de ácido o base. Conecte siempre la ecuación de Henderson-Hasselbalch con el equilibrio de Le Châtelier para que la fórmula no sea solo un cálculo memorístico.

Al finalizar esta unidad, sus alumnos podrán predecir el pH de cualquier disolución salina y explicar con confianza cómo funcionan los sistemas reguladores, desde la sangre hasta los productos de limpieza.

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Atención a estas ideas erróneas

• Todas las sales son neutras y al disolverse en agua no cambian el pH.

  Solo las sales procedentes de un ácido fuerte y una base fuerte son neutras. Si la sal contiene el ion conjugado de un ácido débil o una base débil, este reaccionará con el agua (hidrólisis), produciendo iones OH- o H3O+ y alterando el pH.

• Una disolución tampón impide por completo cualquier cambio en el pH.

  Una disolución reguladora no impide, sino que amortigua o minimiza los cambios de pH. Al añadir un ácido o base, el pH varía ligeramente, pero mucho menos de lo que lo haría en agua pura. Su capacidad es limitada.

• En una titulación, el pH en el punto de equivalencia siempre es 7.

  El pH solo es 7 en el punto de equivalencia de una titulación ácido fuerte-base fuerte. En la titulación de un ácido débil con una base fuerte, el pH es básico (>7) debido a la hidrólisis de la base conjugada formada. Análogamente, será ácido (<7) al titular una base débil con un ácido fuerte.

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Metodologías usadas en este resumen

• Piensa-pareja-comparte