Ácido-Base y Redox

Ácido base

        Propiedades  de los ácidos:       Colorean de rojo el papel de tornasol.
                                                           Sus soluciones conducen electricidad.
                                                           Producen efervescencia al interactuar con carbonos.
                                                           Depende de H2 cuando reaccionan con zinc
                                                          Reaccionan con bases  para formar una sal y más agua.
                                                          Reaccionan con metales activos para formar sal e H [pic 1][pic 2][pic 3][pic 4][pic 5][pic 6]

        Propiedades  de las Bases:       Sensación jabonosa al tacto.
                                                            Colorean de azul verdoso el papel tornasol.[pic 7][pic 8]

Teorías de equilibrio ácido-base

• Teoría de Arrherius: El carácter ácido está dado directamente por la capacidad de un compuesto de generar H+, y una base se disocia dando OH-.

De lo anterior se infiere que cuando ácido se mezcla con una base, los iones H+ se mezclan con los iones       OH- formando moléculas de agua, que neutralizan las cargas y además producen una sal.

Esta teoría no funciona porque: no contempla los equilibrios químicos en solución, solo se limita a soluciones acuosas sin considerar otros solventes,  según Arrhenius sólo son bases aquellas sustancias que presentan OH en su estructuras y que lo donan cuando se disocian, no incluyen a las especies que presentan carácter básico y que no contienen el grupo hidroxilo.

• Teoría de Brownted-Lowry: El  ácido es una sustancia capaz de ceder H+ y una base es una sustancia capaz de aceptar protones de otras moléculas.

NH3+ + H3O +      œ NH4 + + H2O[pic 9]

                                                          NaOH + H3O +           Na + + 2H2O[pic 10]

Eso explica mejor el comportamiento del amoniaco, que al no ser OH igual acepta un H+            comportándose como base.
Según esta teoría todo ácido tiene su base conjugada, al igual que toda base tiene su ácido conjugado, con la que están en equilibrio.
La ventaja principal de esta teoría es que se puede ordenar a las sustancias según su orden de acidez, toda sustancia capaz de ceder protones a otra, será un ácido más fuerte que esta.

HClO4  + HNO3            ClO4 NO2 + H2O[pic 11]

Esta teoría también tiene limitaciones, ya que hay sustancias que se comportan como ácidos sin tener H en su estructura

• Teoría de Lewis: Un ácido es cualquier estructura portadora de un orbital atómico o molecular que pueda aceptar par electrónico vacío. Una base es cualquier sustancia portadora de un átomo capaz de ceder un par solitario de electrones. Se neutraliza cuando se forma un enlace coordinado dativo.

[pic 12]

Fuerza de Ácidos y Bases (Bronsted-Lowry)

Si un ácido tiene mayor tendencia a donar protones que otro,  se dice que es más fuerte y si una base presenta mayor tendencia a aceptar protones que otra, es más fuerte. La fuerza de ácido o base mide su  capacidad para formar iones (comportamiento de electrolito) y para disociarse.

La fuerza de ácidos se determina así (sólo en moléculas neutras): HaXOb donde X es un no metal. Serán fuertes aquellos donde b-a≥ 2. Son fuertes HCl. HBr, HI. Son débiles los ácidos en que la fórmula sea igual a menor a dos y los que no tengan la forma HaXOb.

En general son bases fuertes los hidróxidos de metales del grupo I-A: LiOH, KOH, NaOH y los del grupo II-A: Mg(OH)2, Ca(OH)2.

Considerando lo anterior es posible construir una escala de acidez y basidad, en las fuerza vendrían expresadas en términos de capacidades de los compuestos para donar o aceptar protones dependiendo el caso. [pic 13]

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