Reacciones Ácido-Base: Propiedades, Teorías y Aplicaciones

Reacciones Ácido-Base

Un ácido es una sustancia capaz de ceder protones (H⁺) y una base es una sustancia capaz de captarlos. Una reacción ácido-base es un intercambio de H⁺ entre dos sustancias.

Propiedades de los ácidos

• Tienen sabor ácido.
• Enrojecen el papel de tornasol.
• Neutralizan sus efectos al reaccionar con las bases.
• Algunos ácidos reaccionan con los metales disolviéndolos.

Propiedades de las bases

• Tienen sabor alcalino, como la lejía.
• En disolución acuosa presentan un tacto jabonoso.
• Ponen azul el papel tornasol enrojecido por los ácidos.
• Neutralizan sus efectos al reaccionar con los ácidos.

Teoría de Arrhenius

Arrhenius denominaba electrolito a cualquier sustancia que en disolución acuosa condujese la electricidad y formara iones.

Según Arrhenius:

Ácido: Es toda sustancia que en disolución acuosa se disocia produciendo iones hidrógeno positivo (H⁺) o protones.

AH + H₂O --> A^- + H₃O⁺

Bases: Es toda sustancia que en disolución acuosa se disocia produciéndose aniones hidróxido (OH^-).

AOH --> A⁺ + OH^-

Teoría ácido-base de Brønsted-Lowry

Ácido: Es toda sustancia capaz de ceder protones; base: es toda sustancia capaz de captar protones.

Producto Iónico del Agua

Al producto de la concentración de iones hidronio, [H₃O⁺], por la concentración de iones hidróxido, [OH^-], se le llama producto iónico del agua y se representa por K_w.

K_w = [H₃O⁺] x [OH^-]

Relación entre K_a y K_b

La constante de disociación de un ácido, K_a, y la de su base conjugada, K_b, están relacionadas siempre por la expresión:

K_w = K_a x K_b

Concepto de pH

Se define pH como el logaritmo cambiado de signo de la concentración de iones hidronio.

pH = -log [H₃O⁺]. pOH = -log [OH^-]. 14 = pH + pOH

Escala del pH

Ácida < 7 < Básica

Hidrólisis

Reacción de los iones formados en la disociación de una sal con el agua.

Ácido + base --> Sal + H₂O

Estequiometría y pH del punto de equivalencia

El número de moles de ácido que han reaccionado, multiplicado por el número de protones que cede cada molécula de ácido en la reacción, es igual al número de moles de base que han reaccionado multiplicados por el número de protones captados por cada molécula de base.

Volumetrías de Neutralización

Se denomina volumetría de neutralización cuando se utilizan reacciones de neutralización ácido-base para determinar la concentración de un ácido o una base de concentración desconocida. El proceso global se denomina valoración o titulación.

Indicadores Ácido-base

Los indicadores ácido-base son sustancias que cambian de color en función del pH.

nº moles ácido * nº protones cedidos = nº moles base * nº protones captados