Entendiendo Ácidos y Bases: Teorías, Reacciones y Neutralización
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Definición de Ácidos y Bases Fuertes
Tanto los ácidos como las bases fuertes son electrolitos fuertes, es decir, tienen la capacidad de ionizarse completamente en agua.
- Ácido fuerte: HA → H+ + A-
Las bases fuertes corresponden a hidróxidos de los metales de los grupos 1 y 2 de la tabla periódica.
- Base fuerte: MOH → M+ + OH-
Definición de Ácidos y Bases Débiles
Los ácidos y las bases débiles son sustancias que en solución acuosa no se disocian totalmente. Existe una proporción que se disocia y otra que permanece en forma molecular sin disociar, estableciendo un equilibrio entre la fase molecular y la fase iónica.
HA ↔ H+ + A-
M(OH)n ↔ M+ + n OH-
Reacciones de Ácidos y Bases
Comportamiento Ácido–Base de las Sales
Las sales pueden tener comportamiento neutro, ácido o básico.
Neutralización
Reacciones de Ácidos Fuertes y Bases Fuertes
Valoraciones Ácido-Base
Determinación de la Concentración de un Ácido o Base
El método más empleado es la valoración ácido-base. Una disolución que contiene una concentración conocida de base (o ácido) se hace reaccionar con una disolución de ácido (o de base) de concentración desconocida.
Se mide el volumen de la disolución de base (o ácido) necesario para que consuma (neutralice) todo el ácido (o base).
Cuando se logra la neutralización completa, se alcanza el:
Punto de Equivalencia
Curva de Valoración
Representación del pH en función del volumen añadido.
Teorías Ácido-Base
Teoría de Arrhenius
- Toda sustancia que cede H+ es ácida.
- Toda sustancia que cede OH- es básica.
Arrhenius, en el siglo XIX, definió un ácido como una sustancia que, en agua, da H+. Una base, por el contrario, sería la que, en agua, da grupos OH−.
Ácido de Arrhenius
Un ácido produce iones hidrógeno H(+) o iones hidronio H3O(+) en agua.
Base de Arrhenius
Una sustancia se clasifica como una base si produce iones hidróxido OH(-) en agua.
Teoría de Brönsted y Lowry
Ácido de Brönsted y Lowry
Los ácidos son donadores de protones (H+).
Base de Brönsted y Lowry
Una base es una especie que tiene tendencia a aceptar protones: H+.
Teoría de Lewis
Ácido de Lewis
Un ácido es una sustancia capaz de captar (y compartir) un par de electrones.
Base de Lewis
Una base es una sustancia capaz de donar (y compartir) un par de electrones.
Conceptos Adicionales
pKa
La fuerza ácida de una sustancia se mide con Ka (o pKa).
pKb
El pKb es la medida numérica de la basicidad y está relacionado con el desplazamiento del equilibrio ácido-base de un compuesto en agua. El pKa y el pKb están relacionados por la constante de equilibrio del producto iónico del agua.
Nucleófilo
Un nucleófilo es una especie que posee un par de electrones que puede ser cedido para unirse a un electrófilo.
Electrófilo
Un electrófilo es una especie (átomo, ión, molécula) deficiente electrónicamente que tiene afinidad por un par de electrones y se unirá a una base o nucleófilo.