2. ÁCIDOS Y BASES
Los ácidos en forma general son sustancias que,
en solución acuosa,
1) Tienen un sabor agrio si se diluyen lo suficiente
para poderse probar.
2) Hacen que el papel tornasol cambie de azul a
rojo
3) Reaccionan con los metales activos como el
magnesio, zinc y hierro produciendo hidrógeno
gaseoso, H2(g)
Las bases (también llamadas álcalis)álcalis son
sustancias que, en solución acuosa,
3. 1) Tienen un sabor amargo. (Nunca se deben probar
las bases que se emplean en el laboratorio)
2) Se sienten resbalosas o jabonosas al tacto
3) Hacen que el papel tornasol cambie de rojo a azul.
4) Reaccionan con los ácidos formando agua y sales.
Arrhenius explicó que estas propiedades de las bases
(álcalis) eran en realidad propiedades del ion
álcalis
hidróxido, OH-. Propuso que las bases son
compuestos que liberan iones hidróxido en solución
acuosa. Las definiciones de Arrhenius son útiles en
la actualidad, siempre y cuando se trate de
soluciones acuosas.
Ácidos y bases de Arrhenius
Los ácidos liberan iones hidrógeno en agua.
Las bases liberan iones hidróxido en agua.
4. ÁCIDOS FUERTES Y DÉBILES
Los ácidos fuertes son los que se ionizan por
completo (o casi) en agua. En solución diluida, una
molécula de un ácido fuerte dona su protón o
protones ácidos al agua para formar iones hidronio.
Es necesario memorizar los nombres y fórmulas de
estos ácidos fuertes.
HCl, ácido clorhídrico H2SO4, ácido sulfúrico
HBr, ácido bromhídrico HNO3, ácido nítrico
Hl, ácido yodhídrico HClO4, ácido perclórico
+ −
HCl ( g ) + H 2O(l ) H 3O (ac) + Cl (ac)
5. Los ácidos fuertes, cuando están concentrados,
fuertes
pueden producir graves daños a la piel o los
músculos, pues causan quemaduras químicas
similares a las que origina el calor y que a menudo
se tratan en la misma forma.
Los ácidos débiles son los que se ionizan en baja
proporción en solución diluida. El ácido acético,
CH3COOH, es un ácido débil representativo. La
ecuación de equilibrio que representa la ionización
de este ácido se escribe con una flecha más larga
que apunta hacia los reactivos, para indicar que un
porcentaje mayor de moléculas de ácido acético
permanecen sin ionizar.
CH 3 COOH (ac) + H 2O(l ) CH 3COO − (ac) + H 3O + (ac)
6. El vinagre comercial es una solución de ácido acético
aproximadamente al 5%. Otro ácido débil común es el
ácido carbórico, H2CO3, que se forma cuando se disuelve
CO2 en agua. Todas bebidas carbonatadas contienen
H2CO3.
Ácidos fuertes Ácidos débiles
Nombre Fórmulas Nombre Fórmulas
Ácido clorhídrico HCl Ácido fosfórico H3PO4
Ácido bromhídrico HBr Ácido acético CH3COOH
Ácido yodhídrico Hl Ácido carbónico H2CO3
Ácido sulfúrico H2SO4 Ácido cítrico C3H5 (COOH)3
Ácido nítrico HNO3 Ácido láctico CH3CHOHCOOH
Ácido perclórico NClO4 Ácido bórico H3BO3
Ácido cianhídrico HCN
7. BASES FUERTES Y DÉBILES
Las bases fuertes se ionizan por completo (o casi)
en agua; no así las bases débiles. El hidróxido de
débiles
sodio, NaOH (también llamado lejía), es tal vez la
base fuerte que resulta más familiar. Incluso en
forma sólida, el hidróxido de sodio es
completamente iónico, y existe como iones sodio e
iones hidróxido. En solución, los iones hidróxido
participan en las reacciones características de las
soluciones básicas o alcalinas. El álcali destruye los
tejidos con rapidez, causando quemaduras graves.
El hidróxido de magnesio, Mg(OH)2, es una base
débil, su solubilidad en agua es tan baja que se
puede ingerir sin peligro en forma de un antiácido
llamado leche de magnesia.
8. Los hidróxidos de los metales de transición son
todos bases débiles y su solubilidad en agua es
baja. En la tabla aparecen algunas bases
importantes.
El amoniaco, otra base débil importante, es un
gas a temperatura ambiente y se disuelve con
facilidad en agua produciendo una solución
alcalina. El amoniaco reacciona con el agua en
baja proporción, formando iones amonio e iones
hidróxido.
+ −
NH 3 (ac) + H 2O NH 4 (ac) + OH (ac)
9. Algunas bases importantes
Nombre Fórmula
BASES FUERTES
Hidróxido de sodio NaOH
Hdiróxido de potasio KOH
Hidróxido de calcio Ca(OH)2
BASES DÉBILES
Hidróxido de magnesio Mg(OH)2
Amoniaco acuoso NH3(ac)
Hidróxidos de metales de transición
10. DEFINICIONES DE ÁCIDOS Y
BASES DE BRONSTED - LOWRY
Un ácido de Bronsted – Lowry es un donador
de protones, pues dona un ión hidrógeno H+.
Una base de Bronsted – Lowry es un receptor
de protones, pues acepta un ion hidrógeno,
H+.
11. LA AUTORIZACIÓN DEL AGUA
Cuando se piensa en el agua, se piensa en
moléculas de H2O. Pero incluso el agua más
pura no es por ejemplos H2O. Alrededor de 1
molécula en cada 500 millones transfiere un
protón a otra, produciendo un ion hidronio y
un ion hidróxido.
+ −
H 2O + H 2O H 3O + OH
Ácido Base Ácido Base
12. ESCALA DE pH
El pH de una solución se define como el
negativo del logaritmo de la concentración de
iones hidrógeno, [H+]. El logaritmo (log) de un
número es el exponente (o potencia) al que es
preciso elevar 10 para dar el número que se
especifica. En forma matemática, el pH se
define como sigue:
pH =−log H + [ ]
Neutro
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Más ácido Más básico
13. pH aproximado de algunas
soluciones
Solución pH
HCl 0.10 M 1.0
Jugos gástricos 1.6 – 1.8
Jugo de limón 2.3
Vinagre 2.4 – 3.4
Bebidas gaseosas 2.0 – 4.0 Ácido
Leche 6.3 – 6.6
Orina 5.5 – 7.5
Agua de lluvia (no contaminada) 5.6
Saliva 6.2 – 7.4
Agua pura 7.00 Neutro
Sangre 7.35 – 7.45
Clara de huevo (fresca) 7.6 – 8.0
Bilis 7.8 – 8.6
Leche de magnesia 10.5 Básico
Amoniaco casero 11
NaOH 0.1 M (lejía) 13
14. ¿Cuál es el pH de la muestra de bilis del ejemplo
16.9, que tiene una [H+] de 1.0 x 10-8 M? ¿Es
ácida o básica la solución?
Solución:
Se sustituye la [H+] conocida en la expresión
matemática del pH.
pH = -log [H+] !Advertencia!
= -log(1.0 x 10-8) Hay que asegurarse de
emplear el valor de [H+], no
de [OH-]
Cuando el coeficiente de 10-n es exactamente 1, como
en este caso, no se necesita una calculadora. El pH
es igual al número, n, del exponente.
pH = 8.0
El pH de la muestra de bilis es 8.0. Como es pH es
mayor de 7, la solución es básica.
