Definición de Ácidos y Bases
Ingeniera Química
Tanto los ácidos como las bases son sustancias que al donar o transferir un H+ y al aceptar especies H+ respectivamente, forman especies iónicas que disueltas en agua pueden conducir la electricidad.
Para comprender mejor la idea, avanzamos con una reacción en donde se transfieren H+ (protón):
HCl(g)+H2O(l) → Cl–(ac) + H3O+(ac)
En esta reacción se ve como el cloruro de hidrógeno (HCl) pierde un H+, obteniendo Cl– y dicho protón es aceptado por el agua formando un ión hidronio H3O+. Es fácil ahora de identificar al ácido y la base, como su nombre lo indica, el ácido clorhídrico será el ácido mientras que el agua actuará como base.
Ejemplos
Las reacciones ácido base son muy importantes tanto en la química cotidiana como en la industria. Y quizás, a pesar de no conocer en profundidad cómo se desarrollaban estas reacciones, se tenía un preconcepto de los ácidos y bases con los que habitualmente estamos en contacto. Como ejemplos se pueden citar:
– cítricos, característicos por su sabor “agrio”, son los ácidos más nombrados.
– vinagre, está formado por ácido acético.
– hidróxido de sodio, una base fuerte utilizada en gran cantidad de procesos industriales, famosamente conocida como “soda caústica”
– óxido de calcio, es la cal que se puede comprar en ferreterías.
Y así podríamos continuar largo tiempo, ya que son miles los ácidos y las bases existentes, que combinadas entre sí dan lugar a las reacciones ácido-base.
Otro caso típico es el del vinagre, mencionado más arriba, formado a través de la disolución de ácido acético en agua, veamos la reacción en juego:
HC2 H3 O2(ac) + H2O(l) ↔ C2H3O2–(ac)+ H3O+(ac)
Se puede identificar cierta analogía con la reacción del cloruro de hidrógeno, en este caso el ácido acético pierde un H+, que es recepcionado por el agua, formando dos especies iónicas, dos electrolitos. Cualquier átomo de hidrógeno de un ácido que pueda ser donado a una base, se conoce como hidrógeno ácido. Si volvemos la mirada sobre la última reacción vemos que uno sólo de los cuatro hidrógenos que posee participa en la donación, es el único hidrógeno ácido que posee el compuesto. Pues bien, hay compuestos que poseen más de un hidrógeno ácido, sin embargo, cada uno de ellos tendrá mayor o menor facilidad para ser transferido.
Cuando el compuesto posee un único hidrógeno ácido se dice que es monoprótico, y es el caso de los ácidos vistos anteriormente, tanto el ácido clorhídrico como el ácido acético son ácidos monopróticos. Pero veamos algún ácidos dipróticos a modo de ejemplo, uno de los más reconocidos es el ácido sulfúrico H2SO4, quien es capaz de donar sus dos hidrógenos ácidos, uno de ellos con mayor facilidad que el otro. En este caso, si sólo dona un hidrógeno ácido forma HSO4–, llamado sulfato de hidrógeno, mientras que si dona dos hidrógenos ácidos forma SO4-2, sulfato, un ión con una carga negativa más que el anterior.
En cuanto a las bases, las más sencillas son aquellas que provienen de compuestos iónicos, como los hidróxidos. Muchas de ellas son solubles en agua y, al disolverse, son capaces de disociarse, por ejemplo, hablamos previamente de la soda caústica o hidróxido de sodio:
NaOH(s) → H2O Na+(ac)+ OH–(ac)
Fácilmente podremos identificar que es una base, ya que al disociarse en agua vemos iones hidroxilo (OH–) característicos. Y como el hidróxido de sodio podemos nombrar algunos más como el KOH o Al(OH)3. Otro ejemplo es el del amoníaco, cuya base puede reaccionar con agua para formar el ion hidronio de la siguiente manera:
NH3(ac)+H2O(l) ↔ NH4+(ac) + OH–(ac)
Cabe destacar que, en el caso del NaOH, simplemente se produce una disociación en agua mientras que, en el caso del NH3, se producen iones oxhidrilos porque hay una reacción química, en la que el agua actúa como ácido frente a la base, donando protones.
Para identificar ácidos y bases hay distintas pruebas, algunas se pueden hacer domiciliariamente y otras en el laboratorio. De manera simple podríamos tomar el papel tornasol y, al ponerlo en contacto con un ácido vira hacia colores rojizos, mientras que al ponerlo en contacto con una base vira al color azul. Ahora bien, indicadores ácido-base hay de distintos precios, calidades y disponibilidades y su funcionamiento se basa en el cambio de color al ser expuesto a una sustancia de carácter ácido o básico y uno de los más reconocidos por su disponibilidad y precio es la fenolftaleína.
Trabajo publicado en: Nov., 2021.
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