J. Eduardo Morales Méndez
ANTECEDENTES
 La química comenzó su desarrollo
con el curtido de las pieles y la
elaboración de alimentos, y no es de
sorprender que las primeras
clasificaciones de las sustancias
químicas se hicieran por los
sentidos; esto es, la
vista, tacto, olfato, gusto y oído.
 Algunas observaciones permitieron
la clasificación de muchas
sustancias en ácidos, bases y sales.
 La palabra ácido se deriva del latín
“acidus”, que significa “agrio”, y
también se relaciona con la palabra
latina “acetum”, que significa
“vinagre”, el cual se conoce desde la
antigüedad, y es el producto de la
fermentación del vino y la sidra. Los
ácidos destruyen telas y la piel
humana.
 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, los
alquimistas, en sus intentos de
clasificar la materia, identificaron
dos grupos de compuestos que
fueron fáciles de caracterizar por sus
propiedades. Los miembros del
primer grupo, llamados
ácidos, tienen sabor
agrio, enrojecen las tintas azules
vegetales, disuelven los metales. En
el siglo XI, se conocían pocos ácidos
como el vinagre, jugos de frutas.
Posteriormente se descubrieron los
ácidos minerales, es decir, derivados
de materiales inorgánicos, como el
ácido nítrico , que se considera el
primer ácido, obtenido de la
destilación del salitre (nitrato de
sodio y potasio) y el vitriolo, sulfato
de cobre.
APLICACIONES
 El ácido cítrico es la causa de
la acidez del limón y de otros
cítricos ( del latín “citrus”
limón), como la naranja, la
toronja, el ácido láctico de la
leche, el ácido maleico de la
manzana, el ácido tartárico
de los vinos, el ácido acético
que le da el sabor y olor
característico al vinagre, el
ácido clorhídrico de la acidez
estomacal, el ácido
sulfúrico, nítrico y carbónico
de la lluvia ácida.
 Las bases o
hidróxidos, como el
hidróxido de sodio (sosa
caustica) se obtienen
productos como
limpiahornos; des
hidroxido de potasio
(potasa) con el que se
obtienen jabones. Los
hidróxidos neutralizan a
los ácidos.
Principios
Para entender que es un ácido y una
base, tenemos que remontarnos a los
principios que permitieron el
entendimiento de estos, su
comportamiento, su identificación, y
sus usos.
En este andar, tenemos que remitirnos
a la historia de personas que se
hicieron estas preguntas, desde la
antigüedad hasta nuestros días.
Brujos, alquimistas y químicos, los
conocían, pero la tecnología y
conocimientos con que contaban en
esos días nos les alcanzaba para
proponer leyes fundamentales para
explicar las naturaleza de esas
sustancias.
 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 grandes
desarrollo tecnológicos y
científicos, en química y física.
Uno de los genios de la
antigüedad, Faraday (1791-
1867), descubrió la relación
cuantitativa entre la cantidad de
corriente y la cantidad de
cambios químicos que se
producen en una electrólisis
(electrolisis - es el proceso que
separa los elementos de un
compuesto en una solución por
medio de la electricidad).
 En ella ocurre la captura de
electrones por los cationes
en el cátodo (una
reducción) y la liberación
de electrones por los
aniones en el ánodo (una
oxidación). El término
electrólito se usó por
primera vez entonces para
distinguir cualquier
sustancia cuya solución
acuosa conduce la corriente
electrica.
Arrhenius y las soluciones electrolíticas
Svante Arrhenius, al estudiar las soluciones de electrolitos
de Faraday, propone su teoría (explicación) de la disociación
electrolítica, en 1887. Su teoría alcanzó un éxito notable en
cuanto a que coordinaba hechos aparentemente sin relación
sobre las soluciones acuosas de ácidos, bases y sales, que
fueron:
- los ácidos, bases y sales muestran propiedades coligativas1
- conducen una corriente eléctrica
- tienden a reaccionar químicamente con rapidez en
comparación a las soluciones de no-electrolitos.
1 (En química se llaman propiedades coligativas a aquellas propiedades de una disolución que
dependen únicamente de la concentración. Generalmente expresada como concentración
equivalente, es decir, de la cantidad de partículas de soluto por partículas totales, y no de la
composición química del soluto.)
Teoría de Arrhenius
Svante correlacionó los hechos antes mencionados para formar la
base de su teoría de la disociación electrolítica, los puntos
principales 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 de
cada electrolíto y de su concentración en la solución acuosa.
De acuerdo a esto podemos llegar a la siguiente conclusión; las
soluciones electrolíticas están formadas por cationes, aniones y
moléculas sin disociación, y cuanto más se diluye la solución mayor
es el grado de disociación de la misma.
Ácidos de Arrhenius
Ácido, 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 produce
iones hidróxido o hidroxilo (OH-)
 La teoría de Arrhenius se ha cuestionado por que sólo
se limita a los ácidos como especies químicas que
contienen hidrógeno, y el de bases a las especies que
contienen iones hidróxido. Existen otras sustancias
que no necesariamente cumplen estos principios.
 Otro cuestionamiento de esta teoría es que sólo se
limita a disoluciones acuosas.
¿Por qué es importante el agua en
esta teoría?
La molécula de agua es
dipolar, un extremo es
electropositivo (H+)y el otro
extremo es electronegativo
(OH-). Al disolver una
sustancias por ejemplo
NaCl, en agua tiene lugar la
ionización. Debido a su
carácter dipolar, el agua hace
que se rompa el enlace de la
sustancia , en un ión positivo
Na+ y un ión negativo Cl-
Teoria de
Bronsted - Lowry
 En 1920 los químicos ya
estaban trabajando con
disolventes distintos al
agua. Se encontraron
compuestos que actuaban
como bases, pero no había
en ellas OH- , de aquí que
fuera importante
establecer una nueva
propuesta para explicar
estos resultados.
 Bronsted y Lowry llegaron
a las mismas conclusiones
de forma independiente.
 Crearon un nuevo
concepto , el par ácido-
base conjugados.
 Y definieron:
 al ácido como cualquier
sustancia, molecular o
iónica, capaz de ceder un
protón.
 Una base es cualquier
sustancia, molecular o
iónica, capaz de aceptar un
proton.
 La teoría considera la presencia de hidrógeno en el
ácido, pero sin necesidad de un medio acuoso.
 Explica que el agua puede mostrar propiedades
anfóteras, esto es, que puede reaccionar tanto con
ácidos como bases.
 De este modo, el agua actúa como base en presencia de
un ácido más fuerte que ella, como el ácido clorhídrico
(HCl), de otra manera, de un ácido con mayor
tendencia 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 para
definir a los ácidos y bases.
 Utilizo el concepto de formulas
del electrón-punto, empleo
pares de electrones en la
escritura de formulas químicas
para los ácidos y las bases.
 Un ácido es una sustancia capaz
de aceptar (deficiente de) un par
de electrones.
 Una base es una sustancia capaz
de donar un par de electrones y
octetos completos

Acidos y bases

  • 1.
  • 2.
    ANTECEDENTES  La químicacomenzó su desarrollo con el curtido de las pieles y la elaboración de alimentos, y no es de sorprender que las primeras clasificaciones de las sustancias químicas se hicieran por los sentidos; esto es, la vista, tacto, olfato, gusto y oído.  Algunas observaciones permitieron la clasificación de muchas sustancias en ácidos, bases y sales.  La palabra ácido se deriva del latín “acidus”, que significa “agrio”, y también se relaciona con la palabra latina “acetum”, que significa “vinagre”, el cual se conoce desde la antigüedad, y es el producto de la fermentación del vino y la sidra. Los ácidos destruyen telas y la piel humana.
  • 3.
     Las baseso 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.
  • 4.
     En laEdad Media, los alquimistas, en sus intentos de clasificar la materia, identificaron dos grupos de compuestos que fueron fáciles de caracterizar por sus propiedades. Los miembros del primer grupo, llamados ácidos, tienen sabor agrio, enrojecen las tintas azules vegetales, disuelven los metales. En el siglo XI, se conocían pocos ácidos como el vinagre, jugos de frutas. Posteriormente se descubrieron los ácidos minerales, es decir, derivados de materiales inorgánicos, como el ácido nítrico , que se considera el primer ácido, obtenido de la destilación del salitre (nitrato de sodio y potasio) y el vitriolo, sulfato de cobre.
  • 5.
    APLICACIONES  El ácidocítrico es la causa de la acidez del limón y de otros cítricos ( del latín “citrus” limón), como la naranja, la toronja, el ácido láctico de la leche, el ácido maleico de la manzana, el ácido tartárico de los vinos, el ácido acético que le da el sabor y olor característico al vinagre, el ácido clorhídrico de la acidez estomacal, el ácido sulfúrico, nítrico y carbónico de la lluvia ácida.
  • 6.
     Las baseso hidróxidos, como el hidróxido de sodio (sosa caustica) se obtienen productos como limpiahornos; des hidroxido de potasio (potasa) con el que se obtienen jabones. Los hidróxidos neutralizan a los ácidos.
  • 7.
    Principios Para entender quees un ácido y una base, tenemos que remontarnos a los principios que permitieron el entendimiento de estos, su comportamiento, su identificación, y sus usos. En este andar, tenemos que remitirnos a la historia de personas que se hicieron estas preguntas, desde la antigüedad hasta nuestros días. Brujos, alquimistas y químicos, los conocían, pero la tecnología y conocimientos con que contaban en esos días nos les alcanzaba para proponer leyes fundamentales para explicar las naturaleza de esas sustancias.
  • 8.
     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
  • 9.
    El comienzo  Conel descubrimiento de la electricidad surgieron grandes desarrollo tecnológicos y científicos, en química y física. Uno de los genios de la antigüedad, Faraday (1791- 1867), descubrió la relación cuantitativa entre la cantidad de corriente y la cantidad de cambios químicos que se producen en una electrólisis (electrolisis - es el proceso que separa los elementos de un compuesto en una solución por medio de la electricidad).
  • 10.
     En ellaocurre la captura de electrones por los cationes en el cátodo (una reducción) y la liberación de electrones por los aniones en el ánodo (una oxidación). El término electrólito se usó por primera vez entonces para distinguir cualquier sustancia cuya solución acuosa conduce la corriente electrica.
  • 11.
    Arrhenius y lassoluciones electrolíticas Svante Arrhenius, al estudiar las soluciones de electrolitos de Faraday, propone su teoría (explicación) de la disociación electrolítica, en 1887. Su teoría alcanzó un éxito notable en cuanto a que coordinaba hechos aparentemente sin relación sobre las soluciones acuosas de ácidos, bases y sales, que fueron: - los ácidos, bases y sales muestran propiedades coligativas1 - conducen una corriente eléctrica - tienden a reaccionar químicamente con rapidez en comparación a las soluciones de no-electrolitos. 1 (En química se llaman propiedades coligativas a aquellas propiedades de una disolución que dependen únicamente de la concentración. Generalmente expresada como concentración equivalente, es decir, de la cantidad de partículas de soluto por partículas totales, y no de la composición química del soluto.)
  • 12.
    Teoría de Arrhenius Svantecorrelacionó los hechos antes mencionados para formar la base de su teoría de la disociación electrolítica, los puntos principales 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 de cada electrolíto y de su concentración en la solución acuosa. De acuerdo a esto podemos llegar a la siguiente conclusión; las soluciones electrolíticas están formadas por cationes, aniones y moléculas sin disociación, y cuanto más se diluye la solución mayor es el grado de disociación de la misma.
  • 13.
    Ácidos de Arrhenius Ácido,es una sustancia que en agua o en solución acuosa produce iones hidrógeno (H+) o iones hidronio (H3O+) o
  • 14.
    Base de Arrhenius Base, es una sustancia que en solución acuosa produce iones hidróxido o hidroxilo (OH-)  La teoría de Arrhenius se ha cuestionado por que sólo se limita a los ácidos como especies químicas que contienen hidrógeno, y el de bases a las especies que contienen iones hidróxido. Existen otras sustancias que no necesariamente cumplen estos principios.  Otro cuestionamiento de esta teoría es que sólo se limita a disoluciones acuosas.
  • 15.
    ¿Por qué esimportante el agua en esta teoría? La molécula de agua es dipolar, un extremo es electropositivo (H+)y el otro extremo es electronegativo (OH-). Al disolver una sustancias por ejemplo NaCl, en agua tiene lugar la ionización. Debido a su carácter dipolar, el agua hace que se rompa el enlace de la sustancia , en un ión positivo Na+ y un ión negativo Cl-
  • 16.
    Teoria de Bronsted -Lowry  En 1920 los químicos ya estaban trabajando con disolventes distintos al agua. Se encontraron compuestos que actuaban como bases, pero no había en ellas OH- , de aquí que fuera importante establecer una nueva propuesta para explicar estos resultados.  Bronsted y Lowry llegaron a las mismas conclusiones de forma independiente.  Crearon un nuevo concepto , el par ácido- base conjugados.  Y definieron:  al ácido como cualquier sustancia, molecular o iónica, capaz de ceder un protón.  Una base es cualquier sustancia, molecular o iónica, capaz de aceptar un proton.
  • 17.
     La teoríaconsidera la presencia de hidrógeno en el ácido, pero sin necesidad de un medio acuoso.  Explica que el agua puede mostrar propiedades anfóteras, esto es, que puede reaccionar tanto con ácidos como bases.  De este modo, el agua actúa como base en presencia de un ácido más fuerte que ella, como el ácido clorhídrico (HCl), de otra manera, de un ácido con mayor tendencia 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 -
  • 18.
    Teoría de Lewis Gilbert Newton Lewis, propuso una teoría más generalizada para definir a los ácidos y bases.  Utilizo el concepto de formulas del electrón-punto, empleo pares de electrones en la escritura de formulas químicas para los ácidos y las bases.  Un ácido es una sustancia capaz de aceptar (deficiente de) un par de electrones.  Una base es una sustancia capaz de donar un par de electrones y octetos completos