Tales sustancias que donan su ion de hidrógeno (H +) (donante de protones) y aceptan el electrón a otro se llaman ácidos . Tienen un pH inferior a 7.0 . Pero esas sustancias que aceptan el protón y donan electrones se llaman como la base . Tienen un pH superior a 7, 0 . Los ácidos son agrios, mientras que las bases son amargas.
Los ácidos y las bases son una de las partes más importantes de la química, pero también juegan un papel importante en otro campo de la ciencia. Existen muchas definiciones que diferencian las sustancias como ácido y base, pero las más aceptadas son la teoría de Arrhenius, la teoría de Bronsted-Lowry y la teoría de Lewis de ácido / base. Juntos, los ácidos y las bases reaccionan para formar sales.
Los ácidos y las bases están en todas partes, desde los jabones utilizados durante la ducha hasta el ácido cítrico o el vinagre presentes en la cocina. Aunque a veces es difícil distinguirlos y comprobarlos, se proporcionaron ciertas teorías que se analizan a continuación junto con una breve descripción.
Cuadro comparativo
| Bases para la comparación | Ácidos | Bases |
|---|---|---|
| Concepto de Arrhenius | El ácido es la sustancia cuando se disuelve en agua, aumenta la concentración de iones H +. | La base es la sustancia cuando se disuelve en agua, aumenta la concentración de iones OH-. |
| Concepto Bronsted-Lowry | Los ácidos son el donante de protones. | Las bases son el aceptor de protones. |
| Concepto de Lewis | Las especies que aceptan el par de electrones (un electrófilo) y tendrán orbitales vacantes se conocen como ácido de Lewis. | Las especies que donan el par de electrones (un nucleófilo) y tendrán un par solitario de electrones se conocen como base de Lewis. |
| Fórmula química | Tal compuesto cuya fórmula química comienza con H, por ejemplo HCl (ácido clorhídrico), H3BO3 (ácido bórico), CH2O3 (carbónico ácido). Aunque CH3COOH (ácido acético) es una excepción. | Tales compuestos cuya fórmula química termina con OH, por ejemplo KOH (hidróxido de potasio), NaOH (hidróxido de sodio). |
| Escala de pH (concentración de iones de hidrógeno en una solución) | Menos de 7. | Mayor que 7. |
| Características físicas | De sabor agrio. | De sabor amargo. |
| Da sensación de ardor. | Inodoro (excepto amoníaco). | |
| Los ácidos son generalmente pegajosos. | Las bases son resbaladizas. | |
| Reacciona con metales para producir hidrógeno gaseoso. | Reacciona con grasas y aceites. | |
| Indicador de fenolftaleína | Sigue siendo incoloro. | Da color rosa. |
| Prueba de fuego | Convierte el papel tornasol azul en rojo. | Convierte el papel tornasol rojo en azul. |
| Fuerza | Depende de la concentración de iones hidronio. | Depende de la concentración de iones de hidróxido. |
| Disociación cuando se mezcla con agua | Los ácidos se disocian para dar iones de hidrógeno libres (H +) después de mezclar en agua. | Las bases se disocian para dar iones de hidróxido libres (OH-) después de mezclar en agua. |
| Ejemplos | Ácido clorhídrico (HCl), ácido sulfúrico (H2SO4), ácido nítrico (HNO3), ácido carbónico (H2CO3). | Hidróxido de amonio (NH4OH), hidróxido de calcio (Ca (OH) 2), hidróxido de sodio (NaOH). |
| Usos | Utilizado como conservantes, fertilizantes, como conservantes, utilizado como bebidas carbonatadas, procesamiento de cuero, limpieza del hogar, fabricación de refrescos, saborizantes para alimentos, etc. | Utilizado en medicina gástrica (antiácido), jabones, detergentes, limpiadores, desodorante antitranspirante de axilas, álcali no peligroso para neutralizar aguas residuales ácidas, neutralizar la acidez del suelo. |
Definición de ácido
La palabra ácido deriva de la palabra latina 'ácidos' o 'acere', que significa "agrio". Un ácido son las sustancias químicas que aceptan electrones y donan iones de hidrógeno o protones. La mayoría de los ácidos que contienen átomos unidos a hidrógeno se disocian para dar catión y anión en agua.
La acidez se mide por la presencia de algunos iones de hidrógeno, por lo que a mayor concentración de iones de hidrógeno, mayor es la acidez y menor el pH de las soluciones. Se mide en una escala entre 1-7 (7 es neutral) en la escala del medidor de pH .
Algunos ácidos son fuertes y otros son débiles. Los ácidos fuertes son aquellos que se disocian completamente en agua, por ejemplo, el ácido clorhídrico, que se disocia completamente en iones cuando se disuelve en agua. Dichos ácidos que se disocian parcialmente en agua y, por lo tanto, la solución contiene agua, ácido e iones se denominan ácidos débiles, por ejemplo, ácido acético.
Principalmente los ácidos se definen de muchas maneras, pero el ácido Arrhenius o Bronsted-Lowry es aceptable. Aunque el ácido de Lewis se llama "ácido de Lewis", ya que estas definiciones no incluyen el mismo conjunto de moléculas.
Concepto de Arrhenius : se puede definir como la sustancia cuando se agrega al agua, aumenta la concentración de iones de hidrógeno (H +) que se llama ácido.
Concepto de Bronsted-Lowry : en esto, se dice que el ácido es el donante de protones. Esta teoría define las sustancias, sin disolverse en agua, por lo que es ampliamente utilizada y aceptada.
Ácido de Lewis : hay ciertos compuestos que no contienen átomos de hidrógeno, pero califican como ácidos como el trifluoruro de boro, el tricloruro de aluminio. Entonces, dicho compuesto que acepta el par de electrones para formar un enlace covalente se llama ácido de Lewis.
Propiedades de los ácidos
- Corrosivo ('quema' tu piel).
- Tiene un pH inferior a 7.
- Convierte el papel tornasol azul en rojo.
- Reacciona con metales para producir hidrógeno gaseoso.
- Reacciona con bases para producir sal y agua.
- Reacciona con carbonatos para formar dióxido de carbono, agua y sal.
- Sabor agrio.
- Disociar los iones de hidrógeno (H +) cuando se disuelve en agua.
Importancia
Los ácidos biológicamente nucleicos como el ADN (ácidos desoxirribonucleicos) y el ARN (ácidos ribonucleicos) contienen información genética y otros son materiales de herencia que se transfieren de una generación a otra. Incluso los aminoácidos son de gran importancia ya que ayudan a producir proteínas. Los ácidos grasos y sus derivados son los grupos de ácidos carboxílicos que también juegan un papel importante.
Incluso los ácidos clorhídricos, que son la parte del ácido gástrico secretado en el estómago de los animales, ayudan a hidrolizar proteínas y polisacáridos. Los ácidos también son útiles al actuar en el mecanismo de defensa como en las hormigas que producen ácido fórmico, mientras que los pulpos producen un ácido negro llamado melanina.
Otros ácidos como el ácido láctico, el vinagre, el ácido sulfúrico, el ácido cítrico que se encuentran en la naturaleza son conocidos por sus diferentes e importantes usos.
Definición de base
Las bases donan electrones y aceptan iones de hidrógeno o protones. Las bases se pueden decir como el producto químico justo opuesto al del ácido, ya que en el agua el papel de la base es reducir la concentración de iones hidronio (H 3 O +) mientras que el ácido actúa para aumentar la concentración. Aunque se ve que algunos ácidos fuertes también sirven como bases. Las bases se miden entre el rango 7-14 en la escala del medidor de pH.
Sin embargo, existe mucha confusión entre bases y álcalis. Muchas bases no se disuelven en agua, pero si una base se disuelve en agua, se llama álcali . Cuando en una solución acuosa una base reacciona con un ácido y la solución se vuelve neutral, se llama reacción de neutralización .
Por ejemplo, el hidróxido de sodio es una base y un álcali, ya que neutraliza los ácidos en cualquier reacción ácido-base; En segundo lugar, es soluble en agua. Por otro lado, el óxido de cobre es una base pero no un álcali ya que neutraliza el ácido en solución acuosa pero no se disuelve en agua.
Una base fuerte es un compuesto químico que se desprotona o elimina un protón (H +) de una molécula de un ácido muy débil en una reacción ácido-base. Los hidróxidos de metales alcalinos y metales alcalinotérreos como el hidróxido de sodio y el hidróxido de calcio, respectivamente, son los ejemplos de la base fuerte. La base débil es la sustancia que no se ioniza completamente en una solución acuosa, o su protonación es incompleta.
Concepto de Arrhenius : la sustancia que produce iones de hidróxido (OH–) en una solución acuosa se denomina base. Por ejemplo, el hidróxido de sodio (NaOH) se disocia en agua y da iones Na + y OH–. Tales sustancias como LiOH, Ba (OH) 2, NaOH se pueden decir como base de Arrhenius. Pero esta teoría se limitaba a las sustancias que contienen hidróxido en su fórmula y era aplicable solo a las soluciones acuosas. Debido a esto, surgió otro concepto llamado teoría de Bronsted-Lowry.
Concepto de Bronsted-Lowry : según esta teoría, una sustancia que puede aceptar iones de hidrógeno (H +) o protones se conoce como la base.
Base de Lewis : uno de los conceptos más ampliamente aceptados, después del concepto de ácidos y bases de Bronsted-Lowry. Un átomo, molécula o un ion con un par solitario de electrones se puede decir como base de Lewis, ya que estas bases son nucleófilas. Significa que con la ayuda de un par solitario atacan la carga positiva de la molécula. NH3 es una base de Lewis. En otras palabras, podemos decir que una sustancia como el ion OH–, que puede donar un par de electrones no enlazantes, se dice como base de Lewis o donante de pares de electrones.
Propiedades de la base
- Corrosivo ('quema' tu piel).
- Tiene un pH de más de 7.
- Convierte el papel tornasol rojo en color azul.
- Sensación jabonosa o resbaladizo al tacto.
- Reacciona con ácidos para producir sal y agua.
- Muchas bases solubles contienen iones hidroxilo (OH–).
Importancia
Las bases (hidróxido de sodio) se usan en la fabricación de papel, jabón y la fibra llamada rayón. El hidróxido de calcio se usa como polvo blanqueador. El hidróxido de magnesio se usa como 'antiácido' que se usa en el momento de la indigestión y para reducir el efecto del acceso al estómago producido. Las bases como el carbonato de sodio se utilizan como bicarbonato de sodio y para ablandar el agua dura. El hidrógeno de sodio también se usa en preparaciones de polvos de hornear, como bicarbonato de sodio y también en el extintor de incendios.
Las sustancias anfóteras son aquellas que tienen las características de un ácido y una base; incluso son capaces de aceptar y donar un protón, como el agua.
Diferencias clave entre ácido y base
Los siguientes son los puntos importantes que diferencian los ácidos a los de la base:
- Según el concepto de Arrhenius : el ácido es la sustancia cuando se disuelve en agua, aumenta la concentración de iones H +, mientras que la base es la sustancia cuando se disuelve en agua, aumenta la concentración de iones OH–.
- Por otro lado, el concepto de Bronsted-Lowry dice que los ácidos son el donante de protones, mientras que la base es el receptor de protones.
- La teoría de Lewis los explica como especies que aceptan el par de electrones (un electrófilo) y tendrán orbitales vacantes, se conocen como ácido de Lewis, mientras que las especies que donan el par de un electrón (un nucleófilo) y tendrán un par de electrones solitarios son conocido como base de Lewis.
- La fórmula química del ácido comienza con H, por ejemplo, HCl (ácido clorhídrico), H3BO3 (ácido bórico), CH2O3 (ácido carbónico). A pesar de que
CH3COOH (ácido acético) es una excepción, mientras que aquellos compuestos cuya fórmula química termina con OH, por ejemplo, KOH (potasio
hidróxido), NaOH (hidróxido de sodio) se conoce como la base. La escala de pH (concentración de iones de hidrógeno en una solución) es menor que siete, mientras que es mayor que 7 en la base. - Los ácidos son agrios, dan sensación de ardor, generalmente pegajosos, reaccionan con los metales para producir hidrógeno gaseoso. Aunque las bases son opuestas ya que son amargas, generalmente inodoros (excepto el amoníaco), son resbaladizas; Las bases reaccionan con grasas y aceites.
- En la fenolftaleína, los ácidos indicadores permanecen incoloros, y la base da un color rosado . Aunque en los ácidos de prueba de papel tornasol, el papel tornasol azul se convierte en rojo y el papel tornasol rojo en azul.
- La fuerza de los ácidos depende de la concentración de iones hidronio, mientras que la fuerza depende de la concentración de iones hidróxido.
- Los ácidos se disocian para dar iones de hidrógeno libres (H + ) cuando se mezclan en agua, mientras que las bases se disocian para dar iones de hidróxido libres (OH– ) cuando se mezclan en agua.
- Pocos ejemplos de ácidos son el ácido clorhídrico (HCl), ácido sulfúrico (H2SO4), ácido nítrico (HNO3), ácido carbónico (H2CO3). Los ejemplos de bases son hidróxido de amonio (NH4OH), hidróxido de calcio (Ca (OH) 2), hidróxido de sodio (NaOH).
Conclusión
Vale la pena tener una breve comprensión de algunos de los principios físicos y químicos básicos que están directa o indirectamente conectados a la vida. Los ácidos y la base son algunos de ellos. En el contenido anterior, los discutimos junto con sus propiedades. Discutimos las tres teorías importantes con algunos ejemplos también. Concluimos que estas son la parte importante de la vida y que a menudo las usamos, no solo en el laboratorio de química sino también en el trabajo diario.
