ﾃ…idos y bases NM2 Quﾃｭmica Disoluciones
Introducción • Existen algunos compuestos químicos que tienen algunas características comunes. • Y según esas características fueron clasificados. • Dentro de estos compuestos están los ácidos y las bases o álcalis.
Ácidos y bases
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Química
Introducción • Los ácidos tienen en común: – Tienen un sabor ácido. – Reaccionan con algunos metales desprendiendo hidrógeno. – Colorean el tornasol de color rojo.
• Las bases tienen en común: – Tienen un sabor amargo. – Al tacto son jabonosas. – Colorean el tornasol de color azul. Ácidos y bases
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Introducción
• Ambas soluciones al combinarse se neutralizan, formando por lo general sal y agua. • Ejemplo: HCl + NaOH → NaCl + H2O
Ácidos y bases
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Química
Introducción • Ahora bien, cabe preguntarse: • ¿A qué se deben estas características en los ácidos y en las bases? • ¿Por qué se neutralizan? • Existen al menos tres teorías que tratan de explicar el comportamiento de los ácidos y bases. • Tres teorías que han ido evolucionando con el tiempo. Ácidos y bases
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TEORÍAS ÁCIDO-BASES
Ácidos y bases
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Teorﾃｭa de Arrhenius
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Quﾃｭmica
Teoría de Arrhenius • Svante August Arrhenius nació en Wijk (Suecia) en 1859 y murió en Estocolmo en 1927. • Formuló su teoría de disociación electrolítica en su tesis doctoral en 1884. • Ganó el Nobel de química en 1903. Ácidos y bases
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Química
Teoría de Arrhenius • Su teoría en palabras simples plantea lo siguiente: • Un ácido es una sustancia que en solución acuosa se disocia, produciendo iones hidrógeno (H+) HCl + H2O → H+ + Cl• Una base es una sustancia que en solución acuosa se disocia, produciendo iones hidroxilo (OH-) NaOH + H2O → Na+ + OHÁcidos y bases
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Teoría de Arrhenius
• La reacción de neutralización entre ambas especies produce una sal y agua. HCl + NaOH → NaCl + H2O
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Teorﾃｭa de Bronsted-Lowry
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Teoría de Bronsted-Lowry Bronsted
• Johannes Nicolaus Bronsted (18791947) – Químico y físico danés.
• Thomas Martin Lowry (1874-1936) – Químico inglés. Lowry Ácidos y bases
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Teoría de Bronsted-Lowry • Ambos científicos, en forma simultánea e independiente, formularon en 1923 trabajos semejantes con respecto a la teoría ácido base. • Esta teoría resulta más satisfactoria que la anterior, ya que considera sistemas no acuosos.
Ácidos y bases
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Teoría de Bronsted-Lowry
• En pocas palabras, para Bronsted-Lowry: • Un ácido es una sustancia que en solución es capaz de donar hidrógeno (H+) HCl → H+ + Cl• Una base es una sustancia que en solución es capaz de captar hidrógeno (H+) NH3 + H+ → NH4+
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Teoría de Bronsted-Lowry • En su teoría se incorpora el concepto de par conjugado ácido base, en donde hay una competencia por los protones que se da de la siguiente forma: Ácido 1 + Base 2 ↔ Ácido 2 + Base 1 • El Ácido 1 transfiere un protón a la Base 2. Al perder un protón, el Ácido 1 se convierte en su base conjugada: Base 1. Al ganar un protón, la Base 2 se convierte en su ácido conjugado: Ácido 2. Ácidos y bases
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Teoría de Bronsted-Lowry • En su forma general, para los ácidos se da: HA + H2O ↔ H3O+ + AÁcido conjugado
Ácido Base
• En donde vemos que: Ácidos y bases
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Base conjugada
Teorﾃｭa de Lewis
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Teoría de Lewis • Gilbert Newton Lewis (1875-1946). • Químico estadounidense. • Nació en Weymouth, Massachusetts. • Formuló su teoría ácido base en 1923. Ácidos y bases
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Teoría de Lewis
• En su teoría incluye sustancias que no tienen hidrógeno y que, a pesar de ello, se comportan como ácidos o bases. • Su teoría funciona en soluciones no acuosas y no necesita de la formación del par conjugado ácido base y de una sal.
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Teoría de Lewis
• Lewis definió los ácidos y las bases de la siguiente forma: • Ácido: es una molécula o ión capaz de recibir uno o varios pares de electrones. • Base: es una molécula o ión capaz de donar uno o varios pares de electrones.
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Teoría de Lewis
• Ejemplo:
BF3 + F- ↔ BF4-
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CUESTIONARIO DE ANÁLISIS
• Defina lo qué son los ácidos y las bases según Arrhenius. • Indique la representación química del ión hidronio.
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窶｢ Con base a las definiciones de Arrhenius, indica en cada caso si se trata de un ﾃ｡cido, una base, una sal o ninguno de los anteriores: HNO3 Ba(OH)2 CaCl2 CH3CH2CH3 (propano)
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Quﾃｭmica
• Indica la fórmula y clasifica como ácido fuerte o débil y como ácido orgánico o inorgánico cada uno de los ácidos siguientes: Ácido acético Ácido bórico Ácido nítrico Ácidos y bases
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• ¿Qué limpiador de hornos será más peligroso de usar: uno que contenga NaOH o uno que contenga NH3? Explica tu respuesta. • Indica si los compuestos siguientes son bases fuertes o débiles: NH3, LiOH, NaOH, KOH.
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• Escribe una reacción química balanceada de la: a) Reacción del bicarbonato de sodio con ácido acético, CH3COOH (vinagre). b) Neutralización del ácido clorhídrico con hidróxido de calcio (cal). • Defina lo que son los ácidos y las bases según Bronsted – Lowry. Ácidos y bases
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• Con respecto a cada ácido o base, indica la base o el ácido conjugado que se solicita. a) El H2O actúa como ácido. ¿Cuál es su base conjugada? b) El H2O también puede actuar como base. ¿Cuál es su ácido conjugado? c) El HCO3- actúa como ácido. ¿Cuál es su base conjugada? d) El HCO3- también puede actuar como base. ¿Cuál es su ácido conjugado? e) Con base a esta información, ¿qué sabemos acerca del H2O y del HCO3-?
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Química
• Defina lo que son los ácidos y las bases según la teoría de Lewis. • Con dos ejemplos explique la teoría de Lewis.
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