Equilibrio Acido -base

EQUILIBRIO ACIDO BASE

Profesor: Fernando Urbicain

Primera parte

Introducción

Se han propuesto distintas teorías para definir a los ácidos y a las bases. La clasificación de algunas sustancias como ácidos tuvo su origen en su gusto, ácido, en contraposición al de los álcalis o bases, que contrarrestan o neutralizan la acción de los ácidos.

A fines del siglo XIX, Arrhenius definió a un ácido como aquella sustancia que en solución acuosa libera cationes hidrógeno (H+).

Simbólicamente:

HX(ac) H+(ac) + X- (ac)

(El catión H+ no posee electrones y contiene un núcleo con sólo un protón; por eso es habitual llamarlo “protón”)

Respecto a una base, la definió como aquella sustancia que en solución acuosa libera aniones oxidrilo ( OH - ).

Simbólicamente:

MOH(ac) M+ (ac) + OH- (ac)

La teoría de Arrhenius resultó incompleta para poder explicar ciertos hechos como por ejemplo que el amoníaco ( NH3 ) posee propiedades básicas a pesar de no poseer oxidrilos.

Un concepto más amplio de ácido y base surgió con la teoría de Bronsted y Lowry en 1923. Esta teoría define a un ácido como toda sustancia capaz de ceder protones y como base a toda sustancia capaz de recibir protones.

Esta teoría puede aplicarse tanto a sustancias en solución acuosa como en solventes no acuosos.

Tomemos como ejemplo el ácido clorhídrico. Según la teoría de Bronsted y Lowry, la ecuación de ionización en solución acuosa se representa de la siguiente manera:

HCl + H2O H3O + + Cl - (¡recuerden lo que vieron sobre el catión hidronio

en la guía de pH y pOH !!!!!!!!!!)

El HCl se comporta como un ácido por ceder un protón (al H2O) y el H2O se comporta como una base por recibir ese protón.

Si en la ecuación anterior consideramos el proceso inverso (¡de derecha a izquierda!) vemos que el Cl – recibe un protón del H3O + y por lo tanto actúa como base; a su vez el H3O + actúa como ácido pues cede un protón.

Concluimos entonces que todo ácido (en este caso el HCl) al ceder un H + se transforma en una base (en este caso el Cl - ). Análogamente toda base (en este caso el H2O) al recibir un H + se transforma en un ácido (en este caso el H3O +).

Observen que el HCl y el Cl – difieren en un protón, así como lo hacen el H2O y el H3O+. Estos pares reciben el nombre de pares conjugados ácido base.

Para la ionización antes vista tendremos entonces:

HCl + H2O H3O + + Cl -

ácido 1 base 2 ácido 2 base 1

Los números indican los pares conjugados.

Otro ejemplo:

NH3 + H2O NH4 + + OH -

catión

AMONIO

Para que completen ustedes:

El amoníaco se comporta como ................. pues .................. del ........... la cual se comporta entonces como ............

También les pido que en la ecuación anterior marquen los pares conjugados ácido base.

Finalmente debemos recalcar que, al comparar la teoría de Arrhenius con la de Bonsted y Lowry, se distingue que en la primera el agua no interviene en el proceso de ionización,

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