ACIDOS YBASES

INTRODUCCIÓN

Desde muy antiguo se sabe que pueden formarse dos grandes grupos de sustancias:

Uno que tiene propiedades ácidas y otro con propiedades básicas o alcalinas.

La palabra ácido proviene del latín acetum que quiere decir vinagre.

Alcalino deriva de la palabra árabe alkali que significa ceniza.

Estas propiedades son opuestas y, cuando se mezclan sustancias ácidas con básicas, ambas se anulan entre sí, resultando de la mezcla nuevas sustancias que serán ácidas, básicas o neutras), dependiendo de la fuerza relativa de las sustancias de partida.

Vas a hacer una serie de experimentos que te permitirán comprobar qué sustancias o mezclas que utilizas corrientemente tienen propiedades ácidas y cuáles básicas.

Todos los recipientes o útiles que utilices deben estar perfectamente limpios y debes asegurarte de que al final de tu trabajo queden exactamente igual de limpios. No es concebible un buen trabajo de experimentación química sin mantener un riguroso orden y una escrupulosa limpieza.

El sitio donde trabajes debe ser de fácil limpieza, debes tener siempre a mano un trapo para recoger los líquidos que puedan derramarse.

Los ácidos y las bases producen distintas reacciones:

El color que tienen muchas flores, plantas o frutas es debido a que producen unas sustancias con la propiedad de estar coloreadas.

Precisamente, estas sustancias son capaces de cambiar su color si se encuentran en presencia de un ácido o una base. Por ello se llaman "indicadores", porque indican, mediante el cambio de color, si están en contacto con un ácido o una base.

Para tus experimentos sobre ácidos y bases utilizarás el color de las ciruelas negras, de la col lombarda o de frutos y bayas de color azul, morado o negro.

Los ácidos tienen un sabor agrio, colorean de rojo el tornasol (tinte rosa que se obtiene de determinados líquenes) y reaccionan con ciertos metales desprendiendo hidrógeno. Las bases tienen sabor amargo, colorean el tornasol de azul y tienen tacto jabonoso. Cuando se combina una disolución acuosa de un ácido con otra de una base, tiene lugar una reacción de neutralización. Esta reacción en la que, generalmente, se forman agua y sal, es muy rápida. Así, el ácido sulfúrico y el hidróxido de sodio NaOH, producen agua y sulfato de sodio:

H2SO4 + 2NaOH ! 2H2O + Na2SO4

PRIMERAS TEORÍAS

Los conocimientos modernos de los ácidos y las bases parten de 1834, cuando el físico inglés Michael Faraday descubrió que ácidos, bases y sales eran electrólitos por lo que, disueltos en agua se disocian en partículas con carga o iones que pueden conducir la corriente eléctrica. En 1884, el químico sueco Svante Arrhenius (y más tarde el químico alemán Wilhelm Ostwald) definió los ácidos como sustancias químicas que contenían hidrógeno, y que disueltas en agua producían una concentración de iones hidrógeno o protones, mayor que la existente en el agua pura. Del mismo modo, Arrhenius definió una base como una sustancia que disuelta en agua producía un exceso de iones hidroxilo, OH-. La reacción de neutralización sería:

H+ + OH- ! H2O

La teoría de Arrhenius y Ostwald ha sido objeto de críticas. La primera es que el concepto de ácidos se limita a especies químicas que contienen hidrógeno y el de base a las especies que contienen iones hidroxilo. La segunda crítica es que la teoría sólo se refiere a disoluciones acuosas, cuando en realidad se conocen muchas reacciones ácido-base que tienen lugar en ausencia de agua.

ÁCIDOS Y BASES

Los ácidos y las bases son disoluciones acuosas que se caracterizan porque se disocian en iones hidrogeno, cuando son ácidos y en iones hidróxido cuando son bases, los primeros tienen sabor agrio; reaccionan en los metales produciendo efervescencia y las bases son de sabor amargo, disuelven el azufre, se usan en la fabricación de jabones a partir de grasas y aceites.

Todas estas disoluciones tienen un uso común en las actividades diarias de los hogares, oficinas, industria, etcétera; se usan como limpiadores, desmanchadores y materia prima.

Estos compuestos son electrólitos ya que tienen la característica de permitir el paso de la corriente eléctrica con mayor o menor facilidad.

ÁCIDOS Y BASES SEGÚN ARRHENIUS

Svante Arrhenius químico sueco quien durante el período de 1883-1887 desarrollo su teoría de la disociación electrolítica propuso que en soluciones acuosas los electrólitos fuertes existen principalmente como partículas cargadas llamadas iones. Estos iones se mueven con relativa libertad en solución y durante la electrólisis. Las conclusiones de Arrhenius se basaron principalmente en sus experimentos sobre el punto de congelación de las soluciones.

Arrhenius entonces definió a los ácidos como sustancias del tipo HX que en solución se disocian produciendo H+ y X-, definiendo a las bases MOH, como sustancias que en solución producen M+ y OH-, y a la neutralización como el resultado de la combinación de esos iones.

Se dio cuenta de que esos iones serían separados por un solvente polar, puesto que las fuerzas de atracción entre los iones en solución acuosa es pequeña y a demás hizo notar que la dilución debería favorecer la ionización. Cuando Arrhenius aplico los mismos métodos experimentales a los electrolitos fuertes, tuvo dificultades. Arrhenius no pudo explicar la diferencia entre un tipo de electrolitos.

ÁCIDOS Y BASES SEGÚN BRONSTED-LOWRY.

Una teoría más satisfactoria es la que formularon en 1923 el químico danés Johannes Brønsted y, paralelamente, el químico británico Thomas Lowry. Esta teoría establece que los ácidos son sustancias capaces de ceder protones (iones hidrógeno H+) y las bases sustancias capaces de aceptarlos. Aún se contempla la presencia de hidrógeno en el ácido, pero ya no se necesita un medio acuoso: el amoníaco líquido, que actúa como una base en una disolución acuosa, se comporta como un ácido

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