Acidos y basesDe acuerdo con la teoría clásica de la ionización electrolítica desarrollada por Arrenhius, los electrolitos disueltos en agua, se disocian directamente en partículas cargadas (positivas y negativas) llamadas iones.
Para Química Analítica, son de gran interés aquellos electrolitos cuyos iones provocan que la disolución sea ácida ó básica. De acuerdo con la misma teoría, los iones que dan origen al comportamiento ácido son los protones y los iones hidróxido provocan el comportamiento alcalino.
Por lo tanto, ácidos son los electrolitos que en disolución acuosa liberan iones hidrógeno, y bases son los que liberan iones hidróxido.
El equilibrio ácido - base se puede representar por medio de las ecuaciones siguientes:
Ácido qwe anión + H+
base qwe catión + OH-
Esta teoría clásica explica satisfactoriamente muchos de los hechos observados para los equilibrios ácido - base en disolución acuosa.
Sin embargo, en disolución no acuosa, se observaron algunos fenómenos no explicados por esta teoría.
Un tratamiento correcto de los equilibrios ácido - base en solución acuosa y no acuosa fue dado por Brönsted e independientemente por Lowry en 1923.
Una reacción ácido-base o reacción de neutralización es una reacción química que ocurre entre un ácido y una base obteniendo como productos una sal y agua. Existen varios conceptos que proporcionan definiciones alternativas para los mecanismos de reacción involucrados en estas reacciones, y su aplicación en problemas en disolución relacionados con ellas.
Los Ácidos tienen un sabor ácido,corroen el metal, cambian el litmus tornasol (una tinta extraída de los líquenes) a rojo, y se vuelven menos ácidos cuando se mezclan con las bases.
Las Bases son resbaladizas, cambian el litmus a azul, y se vuelven menos básicas cuando se mezclan con ácidos.
los ácidos sueltan H+ en la solución y las basessueltan OH-. Si fuésemos a mezclar un ácido y una base, el ión H+ se combinaría con el ión OH- ion para crear la molécula H2O, o simplemente agua:
H+(aq) | + | OH-(aq) | H2O |
La reacción neutralizante de un ácido con una base siempre producirá agua y sal, tal como se muestra abajo:
Ácido | Base | Agua | Sal | |||
HCl | + | NaOH | H2O | + | NaCl | |
HBr | + | KOH | H2O | + | KBr |
Aunque Arrhenius ayudó a explicar los fundamentos de la química sobre ácidos y bases, lastimosamente sus teorías tenían límites. Por ejemplo, la definición de Arrhenius no explica por qué algunas substancias como la levadura común (NaHCO3) puede actuar como una base, a pesar de que no contenga iones de hidrógeno
La definición de Brønsted-Lowry sobre los ácidos es muy similar a la de Arrhenius, cualquier substancia que pueda donar un ión de hidrógeno, es un ácido (en la definición de Brønsted, los ácidos son comúnmente referidos como donantes de protones porque un ión- hidrógeno H+ menos su electrón - es simplemente un protón).
Sin embargo, la definición de Brønsted de las bases es bastante diferente de la definición de Arrhenius. La base de Brønsted es definida como cualquier substancia que puede aceptar un ión de hidrógeno. Esencialmente, la base es el opuesto de un ácido. El NaOH y el KOH, tal como vimos arriba, segruirían siendo consideradas bases porque pueden aceptar un H+ de un ácido para formar agua. Sin embargo, la definición de Brønsted-Lowry también explica por que las substancias que no contienen OH- pueden actuar como bases. La levadura (NaHCO3), por ejemplo, actua como una base al aceptar un ión de hidrógeno de un ácido tal como se ilustra siguientemente:
Acid | Base | Salt | ||||
HCl | + | NaHCO3 | H2CO3 | + | NaCl |
En este ejemplo, el acido carbónico formado (H2CO3) pasa por descomposición rápida a agua y dióxido de carbono gaseoso, y también las burbujas de solución como el gas CO2 se liberan.
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