ACIDOS Y BASES

Ácidos y Bases

La existencia de ácidos y bases se conoce desde antiguo, cuando su diferenciación se efectuaba por el nada recomendable procedimiento de comprobar su sabor: los ácidos suelen ser agrios mientras que las bases presentan apariencia jabonosa. La primitiva definición de Arrhenius señalaba que ácido es toda sustancia que en disolución acuosa se ioniza para dar iones H⁺ (protones) mientras que base es toda sustancia que en disolución acuosa se ioniza para dar lugar a iones OH". De esta forma se explica el comportamiento ácido del HCl y el básico del NaOH:

HCl H⁺ + Cl¯

NaOH Na⁺ + OH¯

Sin embargo, esta definición es muy escueta, y sólo puede aplicarse a un número muy pequeño de sustancias. El carácter ácido o básico no está únicamente unido a la existencia de protones e hidroxilos. Las distintas definiciones que se van a estudiar en este capítulo proporcionarán una ideal global sobre el comportamiento ácido o básico, de manera que se puedan aplicar estos conceptos en cualquier tipo de situación química, bien sean en medios acuosos o no acuosos, en compuestos orgánicos o inorgánicos, etc.

Propiedades  de ácidos y bases.

1. Propiedades de los ácidos:

• Conducen la corriente eléctrica cuando están disueltos en agua.
• Algunos metales (Zn, Mg,...) reaccionan con los ácidos desprendiendo hidrógeno (H₂).
• Presentan sabor agrio, el denominado sabor ácido⁽¹⁾
• Reaccionan con el mármol, desprendiendo CO₂.
• Modifican el color de las sustancias denominadas indicadores.

2. Propiedades de las bases:

• Conducen la corriente eléctrica cuando están disueltos en agua.
• Tienen sabor amargo ⁽¹⁾ y son untuosas al tacto ⁽¹⁾.
• Reaccionan con los ácidos produciendo sustancias totalmente diferentes (bases).
• Modifican el color de las sustancias denominadas indicadores.

Ácidos minerales

• Halogenuros de hidrógeno y sus soluciones acuosas: ácido clorhídrico (HCl), ácido bromhídrico (HBr), ácido yodhídrico (HI)
• Oxoácidos de halógenos: ácido hipocloroso, ácido clórico, ácido perclórico, ácido peryódico y compuestos correspondientes al bromo y al yodo
• Ácido fluorosulfúrico
• Ácido nítrico (HNO₃)
• Ácido fosfórico (H₃PO₄)
• Ácido fluoroantimónico
• Ácido fluorobórico
• Ácido hexafluorofosfórico
• Ácido crómico (H₂CrO₄)

 Ácidos sulfónicos

• Ácido metansulfónico (ácido mesílico)
• Ácido etansulfónico (ácido esílico) (EtSO₃H)
• Ácido bencensulfónico (ácido besílico) (PhSO₃H)
• Ácido toluensulfónico (ácido tosílico, o (C₆H₄(CH₃) (SO₃H))
• Ácido trifluorometansulfónico (ácido tríflico)

 Ácidos carboxílicos

• Ácido acético
• Ácido fórmico
• Ácido glucónico
• Ácido láctico
• Ácido oxálico
• Ácido tartárico

 Ácidos carboxílicos vinílogos

• Ácido ascórbico
• Ácido de Meldrum

Svante August Arrhenius

(Uppsala, 1859 - Estocolmo, 1927) Físico y químico sueco. Perteneciente a una familia de granjeros, su padre fue administrador y agrimensor de una explotación agrícola.

Cursó sus estudios en la Universidad de Uppsala, donde se doctoró en 1884 con una tesis que versaba sobre la conducción eléctrica de las disoluciones electrolíticas, donde expuso el germen de su teoría según la cual las moléculas de los electrólitos se disocian en dos o más iones, y que la fuerza de un ácido o una base está en relación directa con su capacidad de disociación.

Esta teoría fue fuertemente criticada por sus profesores y compañeros, quienes concedieron a su trabajo la mínima calificación posible. Sin embargo, los grandes popes de la química extranjera, como Ostwald, Boltzmann y van't Hoff apreciaron justamente su teoría, y le ofrecieron su apoyo y algún que otro contrato, con lo que su prestigio fue creciendo en su propio país. La elaboración total de su teoría le supuso cinco años de estudios, durante los cuales sus compañeros fueron aceptando los resultados.

Concepto de pH

El pH de una disolución o una sustancia es un valor numérico comprendido entre 0 y 14.
El pH es una medida de la acidez o basicidad de una disolución o sustancia.
El pH es la concentración de iones o cationes hidrógeno [H+] presentes en una determinada disolución o sustancia.

Una disolución es ácida cuando el pH es menor de 7. Ejemplos de ello son: zumo de limón, refrescos carbonatados, ácido de las baterias de los coches, zumo de naranja, vino, café, zumo de tomate, vinagre, cerveza, té, aspirina, leche, ...

 Una disolución es neutra cuando el pH es igual a 7. Ejemplo de ello és el agua pura.

Una disolución es básica cuando el pH es mayor de 7. Ejemplos de ello son: sangre humana, saliva humana, huevos, agua de mar, detergentes, jabones, amoniaco, bicarbonato sódico, pasta de dientes, lejía, ...

Para determinar el pH de una disolución o sustancia podemos hacer servir el papel indicador universal o bien recurrir a diversos aparatos comerciales, conocidos con el nombre de pH-metros, que nos dan valores más precisos del pH.

Sustancias indicadoras

Las sustancias indicadoras son sustancias colorantes que cambian de color al entrar en contacto con una sustancia ácida o una base.
Se utilizan vertiendo unas gotas de indicador en las disoluciones problema, observando el color que adquieren.
Las sustancias indicadoras más conocidas son:

• fenoftaleina (ácido: incoloro, base: rojo)
• tintura de tornasol (ácido: rojo, base: azul)
• rojo de metilo (ácido: rojo, base: amarillo)
• anaranjado de metilo (ácido: amarillo, base: azul)
• papel universal (ácido: rojo, base: morado)
• extracto de colo lombarda (ácido: rosa, base: verde)
• azul de bromotimol (ácido: amarillo, base: azul)

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