quimica

ÁCIDO-BASE
ESTE MATERIAL EDUCATIVO CUENTA CON EL FINANCIAMIENTO OTORGADO POR EL FONDO DE INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO DE LA UNIVERSIDAD MAYOR 1997
ÁCIDO-BASE
I.- Introducción.
Dado que las reacciones químicas y casi todos los procesos biológicos se llevan a cabo en medio acuoso, es importante considerar las propiedades de las soluciones acuosas.
Cuando un soluto y un solvente dan origen a unasolución, esta presenta ciertas propiedades que difieren de las correspondientes a los sustancias puras. Anteriormente, al hablar de las propiedades de las soluciones, se mencionó que había un conjunto de propiedades que sólo dependían de la cantidad de partículas (moléculas o iones), y éstas eran las propiedades coligativas. Ahora veremos una de las propiedades constitutivas, la cual depende dela naturaleza del soluto y que se refiere a la conductividad eléctrica.
Los solutos en disolución se pueden dividir en dos categorías:
1.- Electrólito: Solutos que cuando se disuelven en agua, forma una disolución que conduce la corriente eléctrica. Los electrólitos a su vez pueden ser fuertes cuando están totalmente disociadas, y débiles cuando están parcialmente ionizados.
Ejemplo: El ácidoclorhídrico, HCl, es un electrólito fuerte.
El ácido acético, CH3COOH, es un electrólito débil.
2.- No electrólito: Soluto que no conduce la corriente eléctrica cuando esta disuelta en agua.
Ejemplo: El azúcar es un no electrólito.
Un tipo especial de electrólitos lo constituyen los ácidos y bases. Tradicionalmente los ácidos se caracterizan por tener un sabor agrio, corroer los metales,enrojecer el papel tornasol y perder todas sus propiedades ácidas al ponerse en contacto con una base. Por otro lado, las bases se caracterizan por tener un sabor amargo, se sienten jabonoso, colorear de azul el papel tornasol y perder todas sus propiedades al ponerse en contacto con un ácido.
II.- Definiciones químicas de ácidos y bases.
Desde el siglo XIX hasta hoy, se han descrito tres teorías quepermiten caracterizar a los ácidos y bases desde un punto de vista químico.
1.- Teoría de Arrhenius: A fines del siglo XIX, el químico sueco Svante Arrhenius formuló la primera teoría de ácidos y bases, conocida como teoría de Arrhenius, que define un ácido como una sustancia que libera uno o más iones hidrógeno (H+) por cada molécula, como uno de los productos de su disociación iónica, encontacto con el agua. En términos generales:
HnA(ac) nH+(ac) + A -n(ac)
donde, A -n es el anión
n es la carga del anión
Ejemplo: ácido sulfúrico H2SO4(ac) 2H+(ac) + SO4-2(ac)
y una base como una sustancia que libera uno o más iones hidróxido (OH -) por cada molécula, como uno de los productos de su disociación iónica, en contacto con el agua En términos generales:
B(OH)n (ac) B+n(ac) + nOH -(ac)donde, B -n es el catión
n es la carga del catión
Ejemplo: hidróxido de calcio Ca(OH)2 (ac) Ca+2 (ac) + 2OH - (ac)
2.- Teoría de Br*nsted-Lowry: En 1932, el químico danés Johannes Br*nsted y el químico inglés Thomas Lowry, dieron origen a la teoría deBr*nsted-Lowry, que describe un ácido como cualquier especie que tiene tendencia a ceder un protón a otra especie, generalmente en agua, y unabase como una sustancia que tiende a aceptar un protón de otra sustancia. Estos conceptos no solo se pueden aplicar a los ácidos y base de Arrhenius, sino además a otras especies, como por ejemplo el agua, el amoniaco, etc.
Ejemplo: El ácido clorhídrico según Arrhenius:
HCl(ac) H+(ac) + Cl -(ac)
El ácido clorhídrico según Br*nsted-Lowry:
Cede un protón
HCl(ac) + H2O(l) H3O+(ac) + Cl -(ac)
Elamoniaco es una base según Br*nsted-Lowry:
Acepta un protón
NH3(ac) + H2O(l) NH4+(ac) + OH -(ac)
3.- Teoría de Lewis: También en 1932, el químico estadounidense G. N Lewis presentó su teoría de ácidos y bases, conocida como teoría deLewis, la cual dice que un ácido es una sustancia que puede aceptar electrones para formar un nuevo enlace y una base es una sustancia que puede ceder electrones...