Existen varios métodos para definir ácidos y bases . Si bien estas definiciones no se contradicen entre sí, sí varían en cuán inclusivas son. Las definiciones más comunes de ácidos y bases son ácidos y bases arrhenius, ácidos y bases de brønsted-lowry y ácidos y bases de Lewis. antoine lavoisier , humphry davy y justus liebig también hicieron observaciones sobre ácidos y bases, pero no formalizaron las definiciones.
svante arrhenius ácidos y bases
La teoría de los ácidos y bases de Arrhenius se remonta a 1884, basándose en su observación de que las sales, como el cloruro de sodio, se disocian en lo que denominó iones cuando se colocan en el agua.
- los ácidos producen iones h + en soluciones acuosas
- bases producen oh - iones en soluciones acuosas
- requiere agua, por lo que solo permite soluciones acuosas
- solo se permiten los ácidos próticos; requerido para producir iones de hidrógeno
- solo se permiten bases de hidróxido
johannes nicolaus brønsted - thomas martin lowry ácidos y bases
La teoría de Brønsted o Brønsted-Lowry describe las reacciones ácido-base como un ácido que libera un protón y una base que acepta un protón . Si bien la definición de ácido es bastante similar a la propuesta por Arrhenius (un ion de hidrógeno es un protón), la definición de lo que constituye una base es mucho más amplia.
- los ácidos son donantes de protones
- las bases son aceptadores de protones
- se permiten soluciones acuosas
- se permiten bases además de hidróxidos
- solo se permiten los ácidos próticos
ácidos y bases gilbert newton lewis
La teoría de Lewis de ácidos y bases es el modelo menos restrictivo. no trata con protones en absoluto, sino que trata exclusivamente con pares de electrones.
- los ácidos son aceptores de pares de electrones
- las bases son donantes de pares de electrones
- menos restrictivo de las definiciones ácido-base
propiedades de ácidos y bases
Robert Boyle describió las cualidades de los ácidos y las bases en 1661. Estas características se pueden utilizar para distinguir fácilmente entre los dos productos químicos sin realizar pruebas complicadas:
ácidos
- sabor agrio (¡no los pruebe!): la palabra 'ácido' proviene del latín acere , que significa 'agrio'
- los ácidos son corrosivos
- los ácidos cambian el tornasol (un tinte vegetal azul) de azul a rojo
- sus soluciones acuosas (agua) conducen corriente eléctrica (son electrolitos)
- reaccionar con bases para formar sales y agua
- desprender hidrógeno gaseoso (h 2 ) tras la reacción con un metal activo (como metales alcalinos, metales alcalinotérreos, zinc, aluminio)
ácidos comunes
- ácido cítrico (de ciertas frutas y verduras, especialmente frutas cítricas)
- ácido ascórbico (vitamina c, como de ciertas frutas)
- vinagre (5% de ácido acético)
- ácido carbónico (para carbonatar refrescos)
- ácido láctico (en suero de leche)
bases
- sabor amargo (¡no los pruebes!)
- se siente resbaladizo o jabonoso (¡no los toque arbitrariamente!)
- las bases no cambian el color del tornasol; pueden volver el tornasol rojo (acidificado) a azul
- sus soluciones acuosas (agua) conducen una corriente eléctrica (son electrolitos)
- reaccionar con ácidos para formar sales y agua
bases comunes
- detergentes
- jabón
- lejía (naoh)
- amoníaco doméstico (acuoso)
ácidos y bases fuertes y débiles
La fuerza de los ácidos y las bases depende de su capacidad para disociarse o romperse en sus iones en el agua. un ácido fuerte o una base fuerte se disocia completamente (por ejemplo, hcl o naoh), mientras que un ácido débil o una base débil solo se disocia parcialmente (por ejemplo, ácido acético).
la constante de disociación ácida y la constante de disociación base indican la fuerza relativa de un ácido o base. la constante de disociación ácida k a es la constante de equilibrio de una disociación ácido-base:
ha + h 2 o ⇆ a - + h 3 o +
donde ha es el ácido y a - es la base conjugada.
k a = [a - ] [h 3 o + ] / [ha] [h 2 o]
esto se usa para calcular pk a , la constante logarítmica:
pk a = - log 10 k a
cuanto mayor sea el pk un valor, menor es la disociación del ácido y la más débil es el ácido. los ácidos fuertes tienen un pk a de menos de -2.