Acidos Y Bases

Ácidos y bases:

La palabra acido proviene del latín acidus, que significa agrio. Por otro lado las palabras base y álcali no son tan conocidas aunque muchos de los productos de limpieza que se usan todos los días en tu hogar son bases. Álcali proviene del árabe al-qaliy, cuyo significado es “cenizas de plantas”.

Robert Boyle, a finales del siglo XVIII, presento las siguientes definiciones:

Los ácidos son disoluciones que tienen sabor agrio, que producen efervescencia al ponerse en contacto con ciertos metales como el zinc, cambian el color de ciertos extractos vegetales (como él te negro), a los que llamamos indicadores acido-base y pierden todas estas características cuando reaccionan con las bases.

Las bases se caracterizan por que sus disoluciones tienen un sabor amargo, son resbalosas al tacto, cambian a otra coloración los indicadores y, de manera similar, pierden sus propiedades cuando reaccionan con los ácidos.

La importancia de los ácidos, las bases y las sales (los productos de la reacción de ácidos con bases es enorme:

Sin ácidos y bases no se podría fabricar una multitud de sustancias entre las que figuran fertilizantes, pigmentos, sales, productos del petróleo, fibras sintéticas, vidrio, etc.

Los ácidos, las bases y las sales son indispensables en la agricultura. Muchas plantas requieren un medio ligeramente acido para crecer.

Ciertas sales fabricadas a partir de la roca fosfórica y el ácido sulfúrico, así como las sales del potasio y las sales de amonio, son los principales componentes de los fertilizantes, gracias a los cuales podemos obtener las grandes cosechas necesarias para nuestra alimentación.

La acidez la basicidad desempeñan un papel fundamental en el comportamiento de ciertos sistemas químicos, biológicos y geológicos.

Algunos medicamentos, como el ácido ascórbico y la penicilina, son estables en medios ácidos, pero no en los básicos.

Teoría de Arrhenius

Arrhenius propuso que ciertas sustancias, al ponerse en contacto con el agua, forman iones positivos y negativos que pueden conducir la corriente eléctrica. Previamente, Michael Faraday había llamado electrolitos a las sustancias que eran capaces de conducir la electricidad, y a las que no, no-electrolitos. Así pues, ácidos y bases son electrolitos.

Ácidos y bases de Arrhenius

La clasificación de Arrhenius para ácidos y bases se limita a reacciones que se llevan a cabo en agua.

Según Arrhenius, un ácido es cualquier sustancia capaz de ionizarse cediendo un protón, H+, y una base es aquella que se ioniza cediendo un hidroxilo, OH-.

Según Arrhenius, la reacción de neutralización entre un ácido y una base da lugar a una sal y agua (el H+ que libera el ácido se une al OH- de la base para formar agua).

Ácidos fuertes y débiles

La fuerza de los ácidos está determinada por su capacidad para disociarse en iones en disolución acuosa. Esto depende entre otras cosas del grado de iconicidad del enlace entre el átomo de H y el resto de la molécula. Los enlaces muy polares en los culés se tiene un hidrogeno unido a átomos muy electronegativos dan lugar a ácidos muy disociados. Se dice que un ácido es fuerte si más del 50% esta disociado, es decir, si en la siguiente reacción general, en la que HA representa cualquier acido, el equilibrio esta desplazado hacia el lado derecho.

Los ácidos se pueden caracterizar como mono, di o tiproticos, de acuerdo con el número de protones ionizables que poseen.

Ácidos débiles

Una manera de caracterizar los ácidos débiles es medir la constante de equilibrio para la reacción general,

HA + H2O H3O+ + A-

Donde A- es la base conjugada del ácido HA. La expresión de la constante de equilibrio es:

K=[H_3 O^+ ][A^- ]/[HA][H_2 O]

Como la concentración del H2O en disoluciones diluidas es prácticamente constante la podemos pasar al lado izquierdo y definir una nueva constante, llamada constante de disociación acida:

Ka=[H_3 O^+ ][A^- ]/[HA]

Mientras mayor sea la constante Ka mas fuerte será el ácido.

Bases fuertes y débiles

Los hidróxidos metálicos contienen iones OH- en sus mallas cristalinas luego todos son bases fuertes en potencia. Sin embargo, la fuerza de los hidróxidos está determinada por su solubilidad pues lo que finalmente importa es la concentración de iones OH- en la disolución.

Bases débiles

Al igual que en el caso de los ácidos la reacción de las bases débiles con agua puede cuantificar con base en el valor de la constante de equilibrio de la reacción general

B + H2O BH- + OH-

Cuya constante de equilibrio es

K=[〖BH〗^+ ][〖OH〗^- ]/[B][H_2 O]

Nuevamente la concentración del agua en el denominador es esencialmente constante por lo que podemos escribir una constante de disociación básica

Kb=[〖BH〗^+ ][〖OH〗^- ]/[B]

Mientras mayor sea la constante Kb, más fuerte será la base.

Reacción acido-base

Cuando reacciona un ácido con una base se produce una sal y agua. Esta reacción se denomina neutralización porque el ácido y la base dejan de serlo cuando reaccionan entre sí, pero no significa, necesariamente, que el pH de la disolución resultante sea neutro.

Ácido + Base Sal + Agua

La acidez y la basicidad constituyen el conjunto de propiedades características de dos importantes grupos de sustancias químicas: los ácidos y las bases. Las ideas actuales sobre tales conceptos químicos consideran los ácidos como dadores de protones y las bases como aceptaras. Los procesos en los que interviene un ácido intervienen también su base conjugada, que es la sustancia que recibe el protón cedido por el ácido. Tales procesos se denominan reacciones ácido-base.

La acidez y la basicidad son dos formas contrapuestas de comportamiento de las sustancias químicas cuyo estudio atrajo siempre la atención de los químicos. En los albores mismos de la ciencia química, Boyle y Lavoisier estudiaron sistemáticamente el comportamiento de las sustancias agrupadas bajo los términos de ácido y álcali (base).

Bronsted-Lowry

En 1923 la clasificación de Arrhenius fue extendida a otros disolventes y a la fase gaseosa, en virtud de los estudios

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