leyes ácido base

Ácidos y bases

Química – 2° Medio

Colegio Senda Nueva – Prof. Natalia Cubillos B. http://www.colegiosendanueva.com

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Objetivo

Interpretar y describir el comportamiento de diferentes sustancias, a partir de las teorías ácidos-base de

Arrhenius, Brönsted-Lowry.


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TEORÍAS ÁCIDO-BASE

La respuesta se obtuvo gracias a los químicos:

Thomas M. LowryContribuyeron enormemente en lo que es la teoría de los ácidos y bases, gracias a experimentos que hacían con la

ayuda del papel tornasol

Muchos químicos intentaron responder una pregunta

¿qué es un ácido?

Svante Arrhenius

Johannes Nicolaus Brönsted

S. Lewis


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TEORÍA DE ARRHENIUSEn 1887, el científico sueco Svante Arrhenius elaboró su teoría de disociación iónica (separación de iónes).

Ácido:Es una sustancia que en disolución acuosa libera iones hidrógeno (H+) o protones. Según la ecuación general:

La sustancia HC es un ácido, que en disolución acuosa (ac) libera

iones de hidrógeno H+

Iones: átomos que han perdido o ganado electrones

Ión hidrógeno con carga +

Ión con carga -

disolución acuosa


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TEORÍA DE ARRHENIUSBase: Es la sustancia que en disolución acuosa se disocia, liberandoiones hidroxilos (OH–). Según la ecuación general:

La sustancia BOH es una disolución acuosa (ac) se

separa liberando hidróxilo (OH-)

Metal con carga +Hidróxilo con

carga -1


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ÁCIDOS

BASES

Si está en disolución acuosa (ac) y libera H+ corresponde a un ácido.

Si está en disolución acuosa (ac) y libera OH- corresponde a una base


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OBSERVAObserva atentamente las ecuaciones químicas que se presentan a continuación y clasifícalas como ácidas o básica según la teoría de Arrhenius:


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En la ecuación c. según su comportamiento, ¿el amoniaco (NH3) se clasifica cómo ácido o base?, ¿qué puedes decir respecto a este compuesto, considerando que

está formado por hidrógeno?


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Como puedes ver, la teoría de Arrhenius se limita a disoluciones acuosas (ac) y explica el comportamiento básico solo de compuestos denominados “hidroxilos” pero no de otras bases cuya constitución es distinta, como es el caso del amoniaco (NH3)

TEORÍA DE BRÖNSTED-LOWRY

Otra de las teorías fundamentales en ácidos y bases es la que plantearon en 1923 los químicos Johannes Brönsted y Thomas

Lowry en forma independiente.

Proponen una definición más general para ácidos y bases, basándose en una idea revolucionaría “las reacciones

ácido – base implican transferencia de iones hidrógeno de una sustancia a otra.


Ácido: Es una sustancia que en disolución puede donar uno o más protones (iones H + ).Observemos por ejemplo el comportamiento del ácido clorhídrico en la siguiente ecuación:

También se puede expresar como:

El HCl, presente en disolución acuosa se disocia para generar como productos iones cloruro (Cl-) e iones hidronio (H3O+), para lo cual ha cedido o liberado un ión hidrógeno a la disolución.


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Base: Es una sustancia que en disolución capta protones (iones H+).Mirando el mismo ejemplo anterior, observaremos el comportamiento del agua:

Capta 1 protón (H+)

Pasó de: H2O H3O+

Perdió un protón (H+)

Pasó de: HCl Cl-

El H2O presente en los reactivos forma el ión hidronio (H3O+) para lo cual ha captado un ión H+

.


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A diferencia de la teoría de Arrhenius, la de Brönsted-Lowry señala que las sustancias ácidas y básicas son complementarias entre sí al establecer una relación entre la capacidad de ciertas especies de donar (ácido) y aceptar (base) protones, como muestra el siguiente mecanismo general:


- En la reacción, HX dona un protón al H 2 O, por tanto, HX es el ácido y el H 2 O es la base.- La reacción inversa, el H3O+ dona un protón al ión X− , de modo queH3O+ es el ácido y X− es la base. Cuando el ácido HX dona un protón,queda una sustancia, X–, capaz de actuar como base. Análogamente,cuando H2O actúa como base, genera H3O+ que actúa como ácido.


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Un ácido y una base, por ejemplo HX y X–, que difieren solo en la presencia o ausencia de un protón, constituyen un par conjugado ácido-base.

Todo ácido tiene una base conjugada, que se forma quitando un protón al ácido y toda base tiene un ácido conjugado asociado a ella, que se forma agregando un protón a la base.

En toda reacción ácido-base (de transferencia de protones) se identifican dos conjuntos de pares conjugados ácido-base, como se muestra a continuación:

El HX es un ácido (A1) y perdió un H para transformarse en X- (B1), su base

conjugada. Este seria un par conjugado.

El H2O es una base (B2) y gana el H para transformarse en H3O+ (A2), su ácido

conjugado. Este seria otro par conjugado.


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EJERCICIO RESUELTO

Primero debemos fijarnos en como cambian los reactantes y los productos.

Entonces:El HCl pierde un H+ transformándose en Cl-. HCl actúa como ácido por que cedió

H+ y el Cl- como su base conjugada.

El H2O gana el H+ transformándose en H3O+.H2O actúa como base por que gana un H+ y el H3O como su ácido conjugado por que aceptó el H+.


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EJERCICIO RESUELTOEl amoníaco (NH3) es empleado como abono y es producido naturalmente en el suelo por bacterias. La fertilidad del suelo aumenta considerablemente debido a la reacción química que se produce entre el amoníaco y el agua, para dar paso a la formación del ión amonio (NH4

+), compuesto esencial en la nutrición de las plantas.Observa atentamente la ecuación química, ¿qué información puedes obtener de ella?

¿Qué sucede cuando el amonio se transforma en amoniaco?, ¿cómo sucede?

¿Qué sucede con el agua?

El amonio se transformó en amoniaco, esto sucede ganando un H+

El agua perdió un H+, transformándose en OH-

BaseB1

Base conjugada

B2

Ácido conjugado

A1

ÁcidoA2


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La capacidad de comportarse como ácido o base según sea necesario se denomina comportamiento anfótero.

El agua es capaz de comportarse como ácido y como base:

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