Acidos Y Bases

Ácidos y Bases

Introducción

La existencia de ácidos y bases se conoce desde antiguo, cuando su diferenciación se efectuaba por el nada recomendable procedimiento de comprobar su sabor: los ácidos suelen ser agrios mientras que las bases presentan apariencia jabonosa. La primitiva definición de Arrhenius señalaba que ácido es toda sustancia que en disolución acuosa se ioniza para dar iones H+ (protones) mientras que base es toda sustancia que en disolución acuosa se ioniza para dar lugar a iones OH". De esta forma se explica el comportamiento ácido del HCl y el básico del NaOH:

HCl H+ + Cl¯

NaOH Na+ + OH¯

Sin embargo, esta definición es muy escueta, y sólo puede aplicarse a un número muy pequeño de sustancias. El carácter ácido o básico no está únicamente unido a la existencia de protones e hidroxilos. Las distintas definiciones que se van a estudiar en este capítulo proporcionarán una ideal global sobre el comportamiento ácido o básico, de manera que se puedan aplicar estos conceptos en cualquier tipo de situación química, bien sean en medios acuosos o no acuosos, en compuestos orgánicos o inorgánicos, etc.

Definición de Brönsted-Lowry.

En 1923, de manera independiente, Brönsted y Lowry propusieron que los ácidos son aquellas sustancias donadoras de protones y las bases las aceptoras de protones. En disolución acuosa esta definición es prácticamente idéntica a la de Arrhenius sobre protones e hidróxidos:

2 H2O H3O+ + OH¯

Uno de los casos donde esta definición encuentra una buena aplicación es en la racionalización de la actuación como ácidos y bases de disolventes próticos como el amoniaco o el sulfúrico:

NH4+ + NH2¯ NH3

ácido + base producto de neutralización

H3SO4+ + HSO4¯ H2SO4

ácido + base producto de neutralización

Otro ejemplo al que es posible aplicar esta definición es la siguiente reacción que, en principio, podría no parecer una neutralización, pero que como reacción acido-base, realmente lo es:

Dos especies químicas que difirieren únicamente en un determinado número de protones forman lo que se denomina par conjugado. Las reacciones como las de arriba transcurren siempre de manera que se forman las especies más débiles. Así, el ácido más fuerte y la base más fuerte de cada par conjugado reaccionan para dar ácidos y bases conjugadas más débiles. La limitación principal de esta definición se encuentra en la necesidad de la presencia de H+ en los reactivos.

Definición de Lux-Flood

Sí en la definición de Brönsted y Lowry se enfatiza el papel del protón como la especie fundamental en las reacciones ácido-base, en la de Lux-Flood (inicialmente propuesta por aquél y desarrollada posteriormente por éste) se describe el comportamiento ácido-base en términos de transferencia de ion óxido. Así, las bases son sustancias donadoras de óxido y los ácidos son aceptores de óxido. Esta definición se puede aplicar a sistemas de óxidos fundidos a alta temperatura:

Generalmente, una base de Lux-Flood es un anhídrido básico (óxido metálico) y un ácido es un anhídrido ácido (anhídrido tradicional).

Definición ácido-base según el disolvente

Muchos disolventes sufren reacción de autoionización originando cationes y aniones de forma similar a como ocurre con el agua:

Reacciones de autoionización

Según esta definición, toda especie

...