QUIMICA

 ANTECEDENTES

1) Ácidos y bases. Teoría de Bronsted-Lowry

En 1923,  los químicos J. Bronsted (danés) y Lowry (inglés) propusieron de manera separada un nuevo concepto sobre el comportamiento de los ácidos y las bases. Esta teoría no se contrapone con la Arrhenius, sólo la hace extensiva para aquellas sustancias en fase gaseosa o que no se encuentran endisolución acuosa.

La teoría de Bronsted-Lowry propone: un ácido es cualquier sustancia que puede donar un protón y una base es cualquier sustancia que puede aceptarlo.  

Los ácidos son sustancias que se ionizan en agua liberando iones H+.

HCl(ac)   →        H+(ac)     +     Cl-(ac)

Las bases son sustancias que se ionizan en agua liberando iones hidroxilo OH-.

 

NaOH(ac)    →     Na1+(ac)    +     OH1-(ac)

La reacción de neutralización entre un ácido y una base produce una sal y agua, porque los iones hidrógeno e hidroxilo se unen para formarla.

HCl(ac)     +     NaOH(ac)    →     NaCl (ac)     +     H2O(l)
     

Arhenius pensó que las propiedades ácidas son producidas por los iones H+ y las básicas por los iones OH-, puesto que ambas propiedades desaparecen en las reacciones deneutralización.



Como se puede observar, con base en el concepto ácido base de Bronsted-Lowry, el ácido clorhídrico sigue siendo un ácido puesto que se ioniza en disolución acuosa y dona un protón (H+) al agua y lo mismo sucede con el hidróxido de sodio que al ionizarse, los iones hidroxilo aceptan los protones (H+) de los ácidos y forman agua.
Si analizamos el proceso, el cloruro de hidrógenogaseoso al disolverse en agua para producir el ácido clorhídrico, dona un ion hidrógeno (protón) a la molécula de agua que tiene pares de electrones sin compartir por medio de un enlace covalente coordinado. En este caso el agua actúa como base, puesto que acepta un protón para formar el ion hidronio (H3O+) y el ion cloruro.

H : Cl(g)     +     H2O    →    H3O+     +     Cl-

Ácido           Base                                    
(cede un protón)  (acepta un protón)              

    




El hidróxido de sodio sólido al disolverse en agua, se ioniza en iones sodio y en iones hidroxilo.

Na+ OH-(s)     +     H2O    →     Na+(ac)     +     OH-ac)

Cuando el ácido en disolución acuosa reacciona con la base, el ion hidronio es el que actúa como ácido al donar un protón y el ion hidroxilocomo base al aceptar el protón para formar agua.

H3O+      +     OH-(ac)     →      2H2O

Ácido            Base                                    
(cede un protón)  (acepta un protón)                        

                   

Es muy común usar el ion hidrógeno (H+) en lugar del ion hidronio (H3O+)  por simplificar, pero el ion hidronio o protón hidratado es la representación más cercanade lo que ocurre en la realidad.

Ácidos de Bronsted-Lowry

HNO3(g)     +     H2O(l)    →     H3O+(ac)    +     NO3-(ac)
Ácido                 Base   
(cede un protón)  (acepta un protón)

 

NH4+(ac)     +     H2O(l)    →     H3O+(ac)     +     NH3(ac)
Ácido                 Base  
(cede un protón)  (acepta un protón)

 

Bases de Bronted-Lowry

NH3(g)       +       H2O(l)    →    NH4+(ac)    +     OH-(ac) 
Base                  ácido    
(acepta un protón) (cede un protón)

Cuando la reacción ocurre en estado gaseoso y no está presente el agua, se puede ver que el amoniaco sigue comportándose como base, al aceptar un protón.

 

NH3(g)       +       HCl(g)    →     NH4+(s)    +     Cl-(s) 
Base                  ácido    
(acepta un protón) (cede un protón)

 

CO3=(ac)      +         H2O(l)    →     HCO3- (ac)    +     OH-(ac)
Base                          ácido
(acepta un protón)   (cede un protón)

 

HCO3-(ac)       +         H2O(l)    →     H2CO3(ac)     +     OH-(ac)
Base                          ácido
(acepta un protón)   (cede un protón)

 

Una sustancia sólo se comporta como ácido si otra sustancia simultáneamente se comporta como base. Es...