Buenas Tareas

Ácidos, Bases, pH y Soluciones Reguladoras
María De La Luz Velázquez Monroy & Miguel Ángel Ordorica Vargas Introducción Las propiedades ácido–básicas de los compuestos orgánicos son importantes para su función en los seres vivos; desde su distribución hasta su destino metabólico son determinados por el carácter ácido o básico además, la acidez del medio en que se encuentran, también tiene efectosobre ellos. Por tal motivo, para comprender cabalmente la Bioquímica, es necesario un conocimiento sólido de los fundamentos del comportamiento de los ácidos y las bases. El término ácido proviene del latín acidus que significa “agrio”, y se refiere al sabor característico de estos compuestos; además del sabor, los ácidos en general son substancias que provocan vire del tornasol azul a rojo,reaccionan con los metales liberando Hidrógeno, al tacto tiene sensación acuosa, y pierden estas propiedades cuando reaccionan con bases. Las bases también se denominan álcalis, nombre que proviene del griego alqili y que significa “ceniza”, porque estas eran la fuente de donde se obtenían los álcalis. Sus propiedades características incluyen un sabor amargo, viran el color del tornasol de rojo aazul, al tacto son resbalosas o jabonosas, y reaccionan con los metales formando hidróxidos, frecuentemente insolubles. Las propiedades de ácidos y bases se conocen desde la antigüedad, pero no fue sino hasta 1834 cuando Michael Faraday descubrió que las soluciones de ácidos y bases son electrolitos, que fue posible intentar explicarlas. Existen diferentes teorías para explicar del comportamiento deácidos y bases, que han evolucionado desde las específicas hasta abarcar el comportamiento en forma general. La primera sistematización de los conceptos de ácido y base fue elaborada por el sueco Svante Arrhenius, quien en 1897 definió un ácido como una sustancia que en solución libera iones hidrógeno o protones (H+)i y una base como una sustancia que en solución libera iones hidroxilo (OH¯). Estasdefiniciones describen el comportamiento de los ácidos y bases minerales, pero no explican las propiedades básicas de algunos compuestos orgánicos. Además, tienen el inconveniente de que no asignan ninguna participación al medio, un ácido debería ser ácido en todo momento, lo cual no es cierto, y lo mismo sucedería con una base. Otro problema es que según estos conceptos, las sales de cualquiertipo deberían formar soluciones neutras, lo que no siempre sucede.

Figura 1. Svante Arrhenius

Tratando de remediar estas deficiencias, en 1923 Johannes Nicolaus Brönsted, en Dinamarca y Thomas Martin Lowry, en Inglaterra, cada uno en forma independiente y casi simultáneamente, propusieron explicaciones del comportamiento ácido y base, de amplia aplicación en Bioquímica, porque estándirectamente relacionados con el comportamiento de las sustancias en agua. Según Brönsted y Lowry, un ácido es una sustancia capaz de ceder H+. Mientras que una base es una sustancia capaz de aceptar H+. Este comportamiento simétrico, implica que para que una sustancia pueda actuar como ácido, cediendo H+, debe existir en el medio en que se encuentra otra que
mlvm/maov/julio de 2009

Ácidos, Bases, pHy Soluciones Reguladoras

sea capaz de comportarse como base, aceptándolos; o sea una sustancia sólo puede actuar como ácido, en presencia de otra sustancia que pueda actuar como base, y viceversa. Al aplicar esta definición, resulta que el responsable del comportamiento básico de los hidróxidos minerales es el grupo OH¯, porque es el grupo que tiene la capacidad de aceptar protones. Por último,permite explicar el comportamiento básico de sustancias, que no poseen grupos OH¯, como las aminas, que son básicas porque el Nitrógeno tienen un par de electrones no compartido que puede usar para aceptar un H+.

Figura 2. Izquierda, Johannes Nicolaus Brönsted. Derecha, Thomas Martin Lowry Según estos conceptos, el agua tiene propiedades de ácido y base, porque puede ceder o aceptar...