J. Eduardo Morales Méndez

ANTECEDENTES La química comenzó su desarrollo

con el curtido de las pieles y laelaboración de alimentos, y no es desorprender que las primerasclasificaciones de las sustanciasquímicas se hicieran por lossentidos; esto es, lavista, tacto, olfato, gusto y oído.

Algunas observaciones permitieronla clasificación de muchassustancias en ácidos, bases y sales.

La palabra ácido se deriva del latín“acidus”, que significa “agrio”, ytambién se relaciona con la palabralatina “acetum”, que significa“vinagre”, el cual se conoce desde laantigüedad, y es el producto de lafermentación del vino y la sidra. Losácidos destruyen telas y la pielhumana.

Las bases o alcalis (del árabe al Kali – que significa ceniza), son sustancias hidrosolubles, al tacto son jabonosas, queman la piel, de sabor amargo

Los álcalis, ya sea en sólido, o en soluciones concentradas, son más destructivos para las telas y los tejidos humanos que la mayoría de los ácidos. Provocan destrucciones profundas y dolorosas, al disolver la grasa cutánea. Los polvos, nieblas y vapores provocan irritación respiratoria, de piel, ojos, y lesiones del tabique nasal.

En la Edad Media, losalquimistas, en sus intentos declasificar la materia, identificarondos grupos de compuestos quefueron fáciles de caracterizar por suspropiedades. Los miembros delprimer grupo, llamadosácidos, tienen saboragrio, enrojecen las tintas azulesvegetales, disuelven los metales. Enel siglo XI, se conocían pocos ácidoscomo el vinagre, jugos de frutas.Posteriormente se descubrieron losácidos minerales, es decir, derivadosde materiales inorgánicos, como elácido nítrico , que se considera elprimer ácido, obtenido de ladestilación del salitre (nitrato desodio y potasio) y el vitriolo, sulfatode cobre.

APLICACIONES El ácido cítrico es la causa de

la acidez del limón y de otroscítricos ( del latín “citrus”limón), como la naranja, latoronja, el ácido láctico de laleche, el ácido maleico de lamanzana, el ácido tartáricode los vinos, el ácido acéticoque le da el sabor y olorcaracterístico al vinagre, elácido clorhídrico de la acidezestomacal, el ácidosulfúrico, nítrico y carbónicode la lluvia ácida.

Las bases ohidróxidos, como elhidróxido de sodio (sosacaustica) se obtienenproductos comolimpiahornos; deshidroxido de potasio(potasa) con el que seobtienen jabones. Loshidróxidos neutralizan alos ácidos.

PrincipiosPara entender que es un ácido y unabase, tenemos que remontarnos a losprincipios que permitieron elentendimiento de estos, sucomportamiento, su identificación, ysus usos.En este andar, tenemos que remitirnosa la historia de personas que sehicieron estas preguntas, desde laantigüedad hasta nuestros días.Brujos, alquimistas y químicos, losconocían, pero la tecnología yconocimientos con que contaban enesos días nos les alcanzaba paraproponer leyes fundamentales paraexplicar las naturaleza de esassustancias.

Boyle (1627), Lavoisier(1787), Humphry Davy (1811), Liebig (1838), hicieron intentos para explicarse, lo que eran estas sustancias.

Es a finales del siglo XIX y principios del siglo XX, cuando se dan respuestas claras, al comportamiento e identificación de sus propiedades y características.

Este éxito se lo debemos a: - Svante Arrhenius - Johannes Nicolaus Bronsted - Thomas M. Lowry - y a Gilbert N. Lewis

El comienzo Con el descubrimiento de la

electricidad surgieron grandesdesarrollo tecnológicos ycientíficos, en química y física.Uno de los genios de laantigüedad, Faraday (1791-1867), descubrió la relacióncuantitativa entre la cantidad decorriente y la cantidad decambios químicos que seproducen en una electrólisis(electrolisis - es el proceso quesepara los elementos de uncompuesto en una solución pormedio de la electricidad).

En ella ocurre la captura deelectrones por los cationesen el cátodo (unareducción) y la liberaciónde electrones por losaniones en el ánodo (unaoxidación). El términoelectrólito se usó porprimera vez entonces paradistinguir cualquiersustancia cuya soluciónacuosa conduce la corrienteelectrica.

Arrhenius y las soluciones electrolíticas

Svante Arrhenius, al estudiar las soluciones de electrolitosde Faraday, propone su teoría (explicación) de la disociaciónelectrolítica, en 1887. Su teoría alcanzó un éxito notable encuanto a que coordinaba hechos aparentemente sin relaciónsobre las soluciones acuosas de ácidos, bases y sales, quefueron:

- los ácidos, bases y sales muestran propiedades coligativas1

- conducen una corriente eléctrica

- tienden a reaccionar químicamente con rapidez encomparación a las soluciones de no-electrolitos.

1 (En química se llaman propiedades coligativas a aquellas propiedades de una disolución quedependen únicamente de la concentración. Generalmente expresada como concentraciónequivalente, es decir, de la cantidad de partículas de soluto por partículas totales, y no de lacomposición química del soluto.)

Teoría de ArrheniusSvante correlacionó los hechos antes mencionados para formar labase de su teoría de la disociación electrolítica, los puntosprincipales son:- Los electrolítos, cuando se disuelven en agua, se dividen

parcialmente en partículas cargadas llamadas iones.- Cada ion tiene una o más cargas eléctricas, y la carga que tiene

un ión es igual a su valencia.- El número total de cargas positivas de los cationes es igual al

número total de cargas negativas de los aniones.- La ionización o disociación de un electrólito es una reacción

química reversible, y la posición de equilibrio es característica decada electrolíto y de su concentración en la solución acuosa.

De acuerdo a esto podemos llegar a la siguiente conclusión; lassoluciones electrolíticas están formadas por cationes, aniones ymoléculas sin disociación, y cuanto más se diluye la solución mayores el grado de disociación de la misma.

Ácidos de ArrheniusÁcido, es una sustancia que en agua o en solución acuosa produce iones hidrógeno (H+) o iones hidronio (H3O+)

o

Base de Arrhenius

Base, es una sustancia que en solución acuosa produceiones hidróxido o hidroxilo (OH-)

La teoría de Arrhenius se ha cuestionado por que sólose limita a los ácidos como especies químicas quecontienen hidrógeno, y el de bases a las especies quecontienen iones hidróxido. Existen otras sustanciasque no necesariamente cumplen estos principios.

Otro cuestionamiento de esta teoría es que sólo selimita a disoluciones acuosas.

¿Por qué es importante el agua en esta teoría?

La molécula de agua esdipolar, un extremo eselectropositivo (H+)y el otroextremo es electronegativo(OH-). Al disolver unasustancias por ejemploNaCl, en agua tiene lugar laionización. Debido a sucarácter dipolar, el agua haceque se rompa el enlace de lasustancia , en un ión positivoNa+ y un ión negativo Cl-

Teoria de Bronsted - Lowry

En 1920 los químicos yaestaban trabajando condisolventes distintos alagua. Se encontraroncompuestos que actuabancomo bases, pero no habíaen ellas OH- , de aquí quefuera importanteestablecer una nuevapropuesta para explicarestos resultados.

Bronsted y Lowry llegarona las mismas conclusionesde forma independiente.

Crearon un nuevoconcepto , el par ácido-base conjugados.

Y definieron:

al ácido como cualquiersustancia, molecular oiónica, capaz de ceder unprotón.

Una base es cualquiersustancia, molecular oiónica, capaz de aceptar unproton.

La teoría considera la presencia de hidrógeno en elácido, pero sin necesidad de un medio acuoso.

Explica que el agua puede mostrar propiedadesanfóteras, esto es, que puede reaccionar tanto conácidos como bases.

De este modo, el agua actúa como base en presencia deun ácido más fuerte que ella, como el ácido clorhídrico(HCl), de otra manera, de un ácido con mayortendencia a disociarse que el agua:

HCl + H2O H3O + + Cl –

El agua también actúa como ácido en presencia de una base más fuerte que ella.

NH3 + H2O NH4+ + OH -

Teoría de Lewis Gilbert Newton Lewis, propuso

una teoría más generalizada paradefinir a los ácidos y bases.

Utilizo el concepto de formulasdel electrón-punto, empleopares de electrones en laescritura de formulas químicaspara los ácidos y las bases.

Un ácido es una sustancia capazde aceptar (deficiente de) un parde electrones.

Una base es una sustancia capazde donar un par de electrones yoctetos completos