Acidos Y Bases

Relaciones Estequiométricas

La estequiometría establece relaciones entre las moléculas o elementos que conforman los reactantes de una ecuación química con los productos de dicha reacción.

Las relaciones que se establecen son relaciones MOLARES, entre los compuestos o elementos que conforman la ecuación quimica, estas relaciones NUNCA se dan en gramos.

La estequiometría es el estudio de las relaciones cuantitativas (de cantidades) entre los reactivos y los productos en una ecuación química, y se basa en la ecuación balanceada.

Los coeficientes estequiométricos de una reacción química, sólo nos indican la proporción en la que reaccionan dichas sustancias. No nos dicen cuánto están reaccionando.

Analicemos la siguiente ecuación química: C7H8 + 9 O2 → 7 CO2 + 4 H2O

Podemos establecer las siguientes relaciones estequiométricas:

• Por 1 mol de C7H8, se necesitan 9 moles de O2; esta relación también se puede escribir de la manera siguiente:

• También podemos establecer relaciones entre las moles de O2 y las moles de CO2 producidas o la relación entre las moles de H2O producidas y la cantidad de O2 necesarias para producirla, tal y como podemos observar en las siguientes relaciones estequiométricas:

Acidos y Bases

Los ácidos y bases se pueden definir de acuerdo a tres importantes teorías, así:

Sustancia

Teoría de Arrhenius Teoría de Brönsted y Lowry Teoría de Lewis

Ácido Sustancia que libera iones de hidrógeno (H+) o hidronio (H3O+) en solución acuosa. Sustancia que puede ceder o donar un proton (H+)

Sustancia que puede aceptar un par solitario de electrones.

Base

Sustancia que libera iones hidroxilo (OH-) en solución acuosa

Sustancia que puede aceptar un proton (H+) de un ácido.

Sustancia que puede donar o ceder un par solitario de electrones.

Características:

Los ácidos se caracterizan por ser de sabor agrio, como el jugo de limón y el vinagre, los cuales son sustancias comunes de naturaleza ácida.

Estos compuestos producen irritación a la piel, causando sensaciones punzantes. En el ámbito biológico, los ácidos son centrales para el metabolismo de las proteínas, siendo el ácido clorhídrico el compuesto presente en el estómago. En el laboratorio, los ácidos hacen cambiar el papel tornasol de azul a rojo, tienen un pH de 1 a 6, disuelven o reaccionan con los metales y neutralizan las bases.

Por otro lado, las bases tienen sabor amargo y son deslizantes al tacto. En el caso de las bases fuertes, éstas son cáusticas a la piel y las proteínas, tal es el caso de los destapadores de desagues como la comúnmente conocida soda cáustica. En el laboratorio, las bases hacen cambiar el papel tornasol de rojo a azul, tienen un pH de 8-14 e intervienen en reacciones de neutralización de los ácidos.

Modelos de ácidos y bases

Teoría de Arrhenius

El primer modelo ácido-base utilizable cuantitativamente data del periodo 1880-1890, cuando el científico sueco

Svante A. Arrhenius desarrolló su Teoría de la disociación electrolítica.

Según dicha teoría, hay sustancias, llamadas electrolitos, que manifiestan sus propiedades químicas y su conductividad eléctrica en disolución acuosa.

Por ejemplo, las sales al disolverse en agua son conductoras de la corriente eléctrica, debido a la presencia de iones en la disolución:

Na Cl (ac) Æ Na+ (ac) + Cl - (ac)

(Esta fue una teoría innovadora en la época, ya que propone la existencia de átomos con carga, en un momento en que aún no se habían descubierto los electrones)

Al ampliar su estudio, Arrhenius comprobó que, además de las sales, había otras sustancias que al disolverse en agua podían descomponerse en sus iones, y ser conductoras de la corriente eléctrica:

HCl (ac) --- H+ (ac) + Cl - (ac)

HNO3 (ac) --- NO3 - (ac) + H+ (ac)

Ca(OH)2 (ac) --- Ca+2(ac)+ 2 OH - (ac)

Así, un ácido es aquella sustancia que, al disolverse en agua, libera iones H+ : AH (ac) --- A - (ac) + H+ (ac)

Una base es aquella sustancia que, en disolución acuosa, libera iones OH- : B(OH) (ac) --- B+ (ac) + OH(ac)

Teoría de Brönsted-Lowry

En 1923, el danés J. Brönsted y el británico T. Lowry proponen simultáneamente y de forma independiente una teoría que supera los inconvenientes de Arrhenius: le teoría protónica. Según esta, las reacciones ácido base consisten en transferencias de protones entre unas

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