Agustina

Práctico de laboratorio Nº3
“Acidez y basicidad”

Fundamento teórico

Definiciones de ácidos y bases
Desde los primeros tiempos de la química experimental, los científicos han reconocido a los ácidos y bases por sus propiedades características:
Los ácidos (lat. acidus = agrio ) tienen sabor agrio. Hacen virar al papel de tornasol al rojo.
Las bases tienen sabor amargo y se sientenresbalosas al tacto. Hacen virar al papel de tornasol al azul.

Históricamente, los químicos han buscado correlacionar las propiedades de las soluciones ácidas y básicas con su estructura molecular y su composición. En la década de 1880 el químico sueco Svante Arrhenius vinculo el comportamiento de los ácidos con la presencia de H+, y el comportamiento de las bases con la presencia de OH-, ensolución acuosa o en estado líquido. Así definió como :
Ácidos: sustancias que cuando se disuelven en agua aumentan la concentración de H+.
Bases: sustancias que cuando se disuelven en agua aumentan la concentración de OH-.
Esta definición se adecuaba a muchas sustancias pero no explicaba el comportamiento de otras.

En 1923, el químico danés Johannes Brönsted y el químico inglés Thomas Lowrypropusieron de manera independiente que estas sustancias se definieran en términos de su capacidad para transferir protones, es así que:
Ácido: es una sustancia (molécula o ión ) capaz de transferir un protón a otra sustancia.
Base: es una sustancia que puede aceptar un protón.

Ciertas sustancias pueden actuar como ácido en una reacción y como base en otra, tal es el caso del agua. A estassustancias se las denomina sustancias anfotéricas.
Para que una sustancia sea un aceptor de protones (una base de Brönsted-Lowry ) debe poseer un par de electrones no compartido que le permita enlazar un protón. Según este razonamiento es que G. N. Lewis advirtió este aspecto en las reacciones ácido-base y propuso esta definición para ácidos y bases más general, que abarca también a sustanciasque no poseen H+ ni OH- :
Ácido: es una sustancia capaz de aceptar un par de electrones.
Base: una sustancia capaz de donar electrones.
Cuando hablamos de ácido y alcalino estamos hablando de hidrógeno. Acido es una sustancia que suelta hidrógeno en una solución y alcalino es una sustancia que remueve el hidrógeno de la solución.
Lo ácido y lo alcalino se miden en pH (hidrógeno potencial),en una escala que va del 1 al 14; siendo 1 lo más ácido y 14 lo más alcalino.

Disociación del agua
El agua pura es un conductor bastante malo de la electricidad porque contiene muy pocos iones en solución que permitan conducir la corriente eléctrica. La ecuación de la disociación del agua es la siguiente:

H2O H+ + OH-

Esta reacción de disociación tiene unaconstante de equilibrio llamada Kw (producto iónico del agua), que a 25ºC tiene un valor de 1 x 10-14.

Entonces:
Kw = [ H+ ] [ OH-] = 1x10-14

Cuando la concentración de protones y oxhidrilos son iguales, tenemos que es una solución neutra, por lo que:
[ H+ ] = [ OH-] = 1x10-7

Cuando [ H+ ] > [ OH-] , la solución es ácida y cuando [ H+ ] < [ OH-] , la solución es básica .

En rigor,cuando hablamos de H+ en solución acuosa, el protón no existe como tal, sino que lo hace como una especie H3O+ llamada hidronio. Por razones de simplicidad, nos referiremos al hidronio como protón.

Escala de pH
La concentración de H+ en una solución acuosa es generalmente muy pequeña. Por conveniencia se utiliza una escala logarítmica para poder expresar esa concentración en números mássimples. Esta escala es la denominada escala de pH
pH = -log [ H+ ]
Así, para diferentes tipos de soluciones tenemos:
[ H+ ] > 1x10-7 entonces el pH < 7 y la solución es ácida.
[ H+ ] = 1x10-7 entonces el pH = 7 y la solución es neutra.
[ H+ ] < 1x10-7 entonces el pH > 7 y la solución es básica.

De la misma manera se puede definir el pOH, que depende de la concentración de...