Teorías de ácido y base

TEORÍAS DE ÁCIDOS Y BASES

 ÁCIDOS Y BASES FUERTES

             De acuerdo con la teoría de Bronsted-Lowry, se define un ácido como una sustancia que puede donar un protón y una base como una sustancia que puede aceptar un protón.

Reactividad 2

Ácido                    base                       base del ácido                    ácido de la base

Los iones hidronio, H3O+, y los iones hidróxido, OH, son respectivamente, los ácidos y bases más fuertes que existen en soluciones acuosas.

NaOH (s)         +         H2O                             Na+ (ac)          +          OH (ac)

ACIDOS Y BASES DEBILES

 TEORÍA DE BRONSTED-LOWRY.

             En contraste con los ácidos fuertes, como el HCl y el H2SO4, el ácido etanoico o acético es un ácido mucho más débil. Cuando el ácido acético se disuelve en agua, la reacción que se muestra a continuación no se lleva a cabo en forma completa.

Reactividad 4

Para las Bases, se representa como sigue:

Reactividad 5

Para Bronsted-Lowry, un Ácido, es una sustancia que cede protones, a otra que lo acepta llamada Base, de ahí se deduce que el ácido y la base deben estar presentes, y nace el concepto de Par Ácido-base conjugado.

Como la reacción de disolución acuosa del ácido etanoico o acético es un equilibrio, puede describírsela mediante una expresión para la constante de equilibrio.

Reactividad 6

Para soluciones acuosas diluidas la concentración de agua es esencialmente constante (55 mol/L), de manera que la expresión de la constante de equilibrio puede rescribirse en términos de una nueva constante, Ka, llamada constante de acidez.

Reactividad 7

A 25ºC, la constante de acidez del ácido etanoico o acético es 1.75  10-5.

Para cualquier ácido disuelto en agua, pueden escribirse expresiones similares. Utilizando un ácido hipotético generalizado, HA, la reacción en agua es:

Reactividad 8

Por esta razón, un valor alto de Ka significa que el ácido es un ácido fuerte y un valor pequeño de Ka significa que el ácido es débil. Si la constante de acidez es mayor de 10, a efectos prácticos, el ácido estará totalmente disociado en agua.

TEORÍA DE G.N. LEWIS

La teoría de ácidos y bases fue ampliada enormemente por G.N. Lewis en 1923. Destruyendo lo que él llamo “el culto del protón”, Lewis propuso que los ácidospodían definirse como receptores de pares de electrones y las bases como donantes de pares de electrones. En la teoría de Lewis, el protón  no es el único ácido, sino también muchas otras partículas. Por ejemplo, el cloruro de aluminio y el trifluoruro de boro reaccionan con aminas en la misma forma que lo hace un protón.

Reactividad 9

En los ejemplos anteriores, el cloruro de aluminio y el trifluoruro de boro aceptan el par de electrones de la amina lo mismo que sucedería con un protón. Esto se debe  a que los átomos centrales de aluminio y boro sólo tienen un sexteto de electrones y por lo tanto son deficientes de electrones.

Las bases son bastantes similares tanto en la teoría de Lewis como en la teoría de Bronsted-Lowry.

TEORÍA DE ÁCIDOS Y BASES DE SVANTE AUGUST ARRHENIUS

Él definió los ácidos como sustancias químicas que contenían hidrógeno, y que disueltas en agua producían una concentración de iones hidrógeno o protones, mayor que la existente en el agua pura. Del mismo modo, Arrhenius definió una base como una sustancia que disuelta en agua producía un exceso de iones hidroxilo, OH.

·         Los ácidos liberan iones hidrógeno en agua.

·         Las bases liberan iones hidróxido en agua.

La teoría de Arrhenius ha sido objeto de críticas. La primera es que el concepto de ácidos se limita a especies químicas que contienen hidrógeno y el de base a las especies que contienen iones hidroxilo. La segunda crítica es que la teoría sólo se refiere a disoluciones acuosas, cuando en realidad se conocen muchas reacciones ácido-base que tienen lugar en ausencia de agua.