Acidos y bases. Teoría clásica o de Arrhenius

Ácidos y Bases

Ya en el año 1663, el científico inglés Robert Boyle estableció una serie de propiedades comunes a todos los ácidos, que fueron extendiéndose con el transcurso del tiempo.

En los comienzos del siglo XIX, las principales propiedades características de los ácidos eran:

Son compuestos que tienen un sabor agrio típico, llamado sabor ácido.

Producen una sensación punzante en contacto con la piel.

Sus disoluciones acuosas cambian el color de muchos colorantes vegetales; por ejemplo, producen un color rojo con el tornasol (azul).

Contiene hidrógeno que puede liberarse, en forma gaseosa, cuando a sus disoluciones acuosas se añade un metal activo, como, por ejemplo, cinc.

Disuelven muchas sustancias.

Cuando reaccionan con hidróxidos metálicos, pierden todas sus propiedades características.

Y las de las bases:

Tienen sabor amargo característico.

Sus disoluciones acuosas producen una sensación suave (jabonosa) al tacto.

Sus disoluciones acuosas cambian el color de muchos colorantes vegetales; por ejemplo, devuelven el color azul al tornasol enrojecido por los ácidos.

Precipitan muchas sustancias, que son solubles en los ácidos.

Pierden todas sus propiedades características cuando reaccionan con un ácido.

Esta última cualidad de las bases, análoga a la de los ácidos, de neutralizar sus propiedades características cuando reaccionaban entre sí, se llamó, por ello, neutralización.

El conjunto de las propiedades anteriores constituye lo que se llama una definición operacional o fenomenológica, basada en hechos experimentales, pero sin tratar de darles una interpretación.

Como es lógico, los químicos no se encontraban satisfechos con esta definición e intentaron poder explicar el comportamiento semejante de los ácidos o de las bases. Así a finales del siglo XIX empiezan a aparecer las primeras teorías de tipo conceptual, que tratan de enseñar el principio o la causa del comportamiento de los ácidos o de las bases.

Teoría clásica o de Arrhenius.

Svante Arrhenius, en 1887, llegó a la conclusión de que las propiedades características de las disoluciones acuosas de los ácidos se debían a los iones hidrógeno, H+, mientras que las propiedades típicas de las bases se debían a iones hidróxido, OH- .

Los iones hidrógeno o protones, debido a su pequeñísimo radio(Ⴛ10 -13 cm), no existen como tales en disolución acuosa , sino que están fuertemente hidratados . Resultados experimentales confirman que el ion hidronio o ión oxonio ,H30+, es particularmente estable, aunque también éste se encuentra hidratado. Para simplificar , se representan por H+ (aq) o H3O+(aq).

El ión OH- se llama frecuentemente ion hidroxilo y también, a veces, ion oxhidrilo. En disolución acuosa se encuentra, asímismo, hidratado.

Por ello propuso la siguiente definición:

En disolución acuosa:

Ácido es una sustancia que se disocia produciendo H+.

Bases es una sustancia que se disocia produciendo iones hidróxido, OH-.

Ejemplos típicos de ácidos, según la definición de Arrhenius , son todos los ácidos clásicos, HCl ,H2SO4,HNO3,etc, que al disolverse en agua se disocian o ionizan en la forma:

HCl

Cl- (aq) + H+ (aq)

Ejemplos de bases son todos los hidróxidos de metales (en particular los de los metales alcalinos y alcalinotérreos), que al disolverse en agua se disocian en la forma:

NaOH

Na+(aq) + OH- (aq)

Con la teoría de Arrhenius se comprende fácilmente la capacidad de ácidos y bases de neutralizar sus propiedades características entre sí, lo que se llama por

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