Este documento define ácidos y bases según las teorías de Arrhenius y Brønsted-Lowry. Explica que la fuerza de un ácido o base se mide cuantitativamente mediante sus constantes de ionización, y que cuanto mayor sea la constante de ionización, mayor será su fuerza. También describe cómo los indicadores ácido-base cambian de color dependiendo del pH de la solución, lo que permite determinar si una solución es ácida o básica.

1. Acids and Bases ANDERSON DURAN LOSADA

2. pH significa "potencial de Hidrogeniones" siendo el símbolo convencional utilizado como medida del grado de acidez o alcalinidad de una agua. En acuario filia los valores que interesan están entre 6,4 y 7,6.

3. DEFINICIONES DE ÁCIDOS Y BASES. Arrhenius (1883) Ácido:Sustancia que, en disolución acuosa, da H+ HCl® H+ (aq) + Cl- (aq) Base:Sustancia que, en disolución acuosa, da OH- NaOH® Na+ (aq) + OH- (aq)

4. 1903 Tercer premio Nobelde Química “En reconocimiento a los extraodinarios servicios que haprestado al avance de la química mediante su teoríaelectrolítica de la disociación”. Limitaciones: * Sustancias con propiedades básicas que no contienen iones hidroxilo (p.ej.: NH3 líquido) * Se limita a disoluciones acuosas. Se requiere una perspectiva más general [http://nobelprize.org/chemistry/laureates/1903/index.html] Svante August Arrhenius(1859-1927)

5. CH3COOH (aq) + H2O (l) «H3O+ (aq) + CH3COO- (aq) ácido ácido base base Transferencia protónica Par ácido-base conjugado * Ya no se limita a disoluciones acuosas * Se explica el comportamiento básico de, p.ej., NH3 Ventajas Sustancia anfótera(puede actuar comoácido o como base) Brønsted-Lowry(1923) Ácido:Especie que tiene tendencia a ceder un H+ Base:Especie que tiene tendencia a aceptar un H+ NH3 (aq) + H2O (l) «NH4+ (aq) + OH- (aq)

7. Medida cuantitativa: constante de equilibrio de su reacción con agua. HA(aq) + H2O (l) «H3O+ (aq) + A- (aq) Constante de acidez(de disociación, de ionización) Mayor fuerza de un ácido: mayor será Ka (menor pKa) Caso extremo: ácido fuerte (p.ej. HCl, HNO3, HClO4, ...) se encuentra totalmente disociado (Ka >> 1, Ka®¥) FUERZA DE ÁCIDOS Y BASES.CONSTANTES DE IONIZACIÓN. Fuerza de un ácido o base: mayor o menor tendencia a transferiro aceptar un protón.

8. Análogamente con las bases: B (aq) + H2O (l) «BH+ (aq) + OH- (aq) Constante de basicidad Mayor fuerza de una base: mayor será Kb (menor pKb) Caso extremo: base fuerte (p.ej. NaOH, KOH, ...) se encuentra totalmente disociada (Kb >> 1, Kb®¥) B (aq) + H2O (l) «BH+ (aq) + OH- (aq) En el caso de un par ácido-base conjugado, Ka y Kb están relacionadas Kw = Ka Kb

9. HInd (aq) + H2O (l) «H3O+ (aq) + Ind- (aq) Color A Color B INDICADORES. Ácidos o bases débiles cuyas formas ácido/baseconjugadas presentan colores diferentes. Cuando a una disolución le añadimos un indicador,estarán presentes las dos especies HInd e Ind-.

11. Si [HInd]/[Ind-] £0.1 Þ Color B (predomina forma básica)

13. Si [HInd]/[Ind-] £0.1 Þ [H3O+] £0.1 KInd Þ pH ³ pKInd +1Color B(predomina forma básica)

14. Si 0.1<[HInd]/[Ind-]< 10 Þ pKInd –1 < pH < pKInd +1 Mezcla A y BIntervalo de viraje (2 unidades de pH)

15. Intervalos de viraje de indicadores