acidos y bases

ÁCIDOS Y BASES FUERTES
 
 
            De acuerdo con la teoría de Bronsted-Lowry, se define un ácido como una sustancia que puede donar un protón y una base como una sustancia que puede aceptar un protón.
 

     ácido                                     base                                   base conjugada                                ácido conjugado                                                                                             del ácido                                          de la base
 
 
            Los iones hidronio, H3O, y los iones hidróxido, -OH, son respectivamente, los ácidos y bases más fuertes que existen en soluciones acuosas.
 
           
NaOH (s)         +         H2O                             Na (ac)          +          -OH (ac)
 

ACIDOS Y BASESDEBILES
 
            En contraste con los ácidos fuertes, como el HCl y el H2SO4, el ácido acético es un ácido mucho más débil. Cuando el ácido acético se disuelve en agua, la reacción que se muestra a continuación no se lleva a cabo en forma completa.
 

 
            Los experimentos muestran que en una solución 0.1 M a 25 ºC, sólo el 1 % de las moléculas del ácido acético transfieren susprotones al agua. Como la reacción de disolución acuosa del ácido acético es un equilibrio, puede describírsela mediante una expresión para la constante de equilibrio
 

 
            Para soluciones acuosas diluidas la concentración de agua es esencialmente constante (55 moles/lt), de manera que la expresión de la constante de equilibrio puede rescribirse en términos de una nueva constante,Ka, llamada constante de acidez.
 

A 25ºC, la constante de acidez del ácido acético es 1.8  10-5.
 
            Para cualquier ácido disuelto en agua, pueden escribirse expresiones similares. Utilizando un ácido hipotético generalizado, HA, la reacción en agua es:
 

 

 
 
            Por esta razón, un valor alto de Ka significa que el ácido es un ácido fuerte y un valor pequeñode Ka significa que el ácido es débil. Si la constante de acidez es mayor de 10, a efectos prácticos, el ácido estará totalmente disociado en agua.
 
            La teoría de ácidos y bases fue ampliada enormemente por G.N. Lewis en 1923. Destruyendo lo que él llamo "el culto del protón", Lewis propuso que los ácidos podían definirse como receptores de pares de electrones y las bases comodonantes de pares de electrones. En la teoría de Lewis, el protón  no es el único ácido, sino también muchas otras partículas. Por ejemplo, el cloruro de aluminio y el triflururo de boro reaccionan con aminas en la misma forma que lo hace un protón.
 

 
            En los ejemplos anteriores, el cloruro de aluminio y el triflururo de boro aceptan el par de electrones de la amina lo mismo quesucedería con un protón. Esto se debe  a que los átomos centrales de aluminio y boro sólo tienen un sexteto de electrones y por lo tanto son deficientes de electrones.
             Las bases son bastantes similares tanto en la teoría de Lewis como en la teoría de Bronsted-Lowry.
 
ÁCIDOS Y BASES EN SOLUCIONES NO ACUOSAS
 
            Muchas de las reacciones ácido-bases orgánicos quecomentaremos en este capítulo no se llevan a cabo en solución acuosa. Muchos de los ácidos que se encontraran aquí, son mucho más débiles que el agua. Las bases conjugadas de estos ácidos orgánicos se preparan en amoniaco líquido. La base más potente que puede emplearse en el amoniaco líquido es el ion amida, -NH2 la base conjugada del amoniaco. El ion amida, al ser la base conjugada de un ácidosumamente débil, es una base muy potente.
 

 
Recuérdese que:   pKa = - log Ka por lo tanto, a medida que el pKa disminuye aumenta la acidez de los ácidos, y a medida que el pKa aumenta, disminuye la acidez de los ácidos, aumentando su basicidad, obsérvese la tabla 2.1.
 
Tabla  2.1.-       
 
                         Valores de pKa de sustancias orgánicas...