CIDOS y BASES

CIDOS y BASESCOMPETENCIAEmite juicios de valor sobre la acidez y alcalinidad de algunos productos de uso diario tomando como referencia su importancia socio-econmica para establecer las medidas de seguridad en su manejo con el fin de preservar el entorno en que se desenvuelve.Antes de que se conociera el comportamiento a nivel molecular de este tipo de sustancias, se reconocan por sus propiedades caractersticas.

Esta idea de definir el concepto de cido y de base indicando cmo ha de comportarse qumicamente una sustancia para que pueda considerarse como miembro de una u otra familia de compuestos fue introducida por Boyle en 1663.La acidez y la basicidad constituyen el conjunto de propiedades caractersticas de dos importantes grupos de sustancias qumicas: los cidos y las bases.

En el siglo XVII, el escritor irlands y qumico amateur Robert Boyle primero denomin las substancias como cidos o bases(llam a las bases alcalis) de acuerdo a las siguientes caractersticas:Los cidostienen un sabor cido, corroen el metal, cambian el litmus tornasol (una tinta extrada de los lquenes) a rojo, y se vuelven menos cidos cuando se mezclan con las bases.

Las Basesson resbaladizas, cambian el litmus a azul, y se vuelven menos bsicas cuando se mezclan con cidos.Posteriormente un conocimiento ms preciso de las frmulas qumicas llev a algunos investigadores, como Justus von Liegib (1803-1873), a definir los cidos por su composicin molecular; sin embargo, la vieja idea de Boyle, aunque transformada con las sucesivas definiciones de cidos y bases, sigue an en pie.

http://www.visiolearning.com/library/module_viewer.php?mid=58&l=sRAP 1.- Clasifica diversas sustancias con base en sus propiedades, considerando las distintas teoras cido-Base y tomando en cuenta la importancia que tienen en el organismo, productos de uso comn y procesos industriales.

Caractersticas particulares de las disoluciones acuosas de los cidosTienen sabor agrio, si se diluyen los suficiente para poderse probar.

Conducen la corriente elctrica, es decir, son electrlitos. La calidad de una disolucin cida como conductor depende no slo de la concentracin de cido, sino tambin de la naturaleza de ste, de modo que, a igualdad de concentracin, la comparacin de las conductividades de diferentes cidos permite establecer una escala de acidez entre ellos..

Enrojecen determinados pigmentos vegetales, como la tintura tornasol (el tornasol es un colorante de color violeta en disolucin acuosa que puede cambiar de color segn el grado de acidez de la disolucin) es decir, cambian el papel tornasol de azul a rojo.

Reaccionan con los metales activos como el magnesio, zinc y hierro, liberando Hidrgeno Gaseoso (H2).

Producen efervescencia al reaccionar con carbonatos.

Reaccionan con las bases formando sustancias de propiedades diferentes: Sal y Agua. La sal que se forma est compuesta por el ion metlico de la base y el ion no metlico del cido. Casi todas las sales son slidos cristalinos de alto punto de fusin y de ebullicin.

Tienen un pH menor a 7.

Tiene un sabor amargo, caracterstico.

Sensacin jabonosa al tacto.

Son electrolitos (conducen la corriente elctrica en disolucin acuosa)

Vuelve azul al papel tornasol rojo.

No reacciona con los metales.

Presenta un Ph superior a 7.01

Precipitan el azufre en disoluciones de ste elemento.Caractersticas particulares de las basesLas bases, tambin llamadas lcalis, en rabe, al-kali significa cenizas vegetales, fueron caracterizadas, en un principio, por oposicin a los cidos. Eran sustancias que intervenan en aquellas reacciones en las que se consegua neutralizar la accin de los cidos. Cuando una base se aade a una disolucin cida elimina o reduce sus propiedades caractersticas, adems:Las bases y los cidos se neutralizan mutuamente si se encuentran con la misma concentracin, formando Sal ms Agua..dnde se encuentra?cido acticovinagrecido acetil saliclicoaspirinacido ascrbicovitamina Ccido ctricoJugo de ctricoscido clorhdricosal fumante para limpieza, jugos gstricos, muy corrosivo y peligrosocido sulfricobateras de coches, corrosivo y peligrosoamonaco (base)limpiadores caseroshidrxido de magnesio (base)leche de magnesia (laxante y anticido

TEORAS CIDO - BASESvante August Arrhenius(1859 1927)

TEORA DE CIDOS Y BASES DE ARRHENIUSSvante August Arrhenius fue un qumico suizo que estudiaba en la escuela para graduados, mientras todava era un estudiante, investig las propiedades conductoras de las disoluciones electrolticas (que conducen carga).En su tesis doctoral (1884) formul la teora de la disociacin electroltica. Defini los cidos como sustancias qumicas que contenan hidrgeno, y que disueltas en agua producan una concentracin de iones hidrgeno o protones, mayor que la existente en el agua pura. Del mismo modo, defini una base como una sustancia que disuelta en agua produca un exceso de iones hidroxilo, OH-. La teora de Arrhenius ha sido objeto de crticas. La primera es que el concepto de cidos se limita a especies qumicas que contienen hidrgeno y el de base a las especies que contienen iones hidroxilo.

La segunda crtica es que la teora slo se refiere a disoluciones acuosas, cuando en realidad se conocen muchas reacciones cido-base que tienen lugar en ausencia de agua.

Las definiciones de Arrhenius son tiles en la actualidad, siempre y cuando se trate de soluciones acuosas.La reaccin de neutralizacin sera:

H+ + OH- -------> H2OEjemplos de la Teora de Arrhenius:CIDOS HCl H2SO4 HNO3 H3PO4 HBr HCLO4 HBrOBASES NaOH Ba(OH)2 Fe(OH)3 NH4OH Mg(OH)2 KOH Al(OH)3Las definiciones de Arrhenius de los cidos y bases son muy tiles en el caso de las soluciones acuosas, pero ya para la dcada de 1920 los qumicos estaban trabajando con disolventes distintos del agua y se encontraron compuestos que actuaban como bases

pero no haba OH en sus frmulas !!!

se necesitaba una nueva teora.

Qumico britnico que, junto a Johannes Bronsted, anunci una teora revolucionaria como resultado de los experimentos con cidos y bases en solucin, que desafiaba la definicin clsica de cidos y bases no relacionados al crear un nuevo concepto el de pares cido-base conjugados.TEORIA DEBRNSTED-LOWRYThomas Martin Lowry(1847 1936)

Johannes Nicolaus Brnsted(1879 1947)Qumico dans, nacido en 1908, recibi el ttulo de doctor en Filosofa y un cargo de profesor de qumica en la Universidad de Copenhague. Sus trabajos ms importantes fueron en el campo de la termodinmica.Las definiciones de Brnsted Lorwy son:

Un cido es toda sustancia capaz de ceder uno o ms protones a otra molcula, pues dona un ion hidrgeno, H+

Una base es una sustancia capaz de recibir uno o ms protones de otra molcula., pues acepta un ion hidrgeno, H-

NOTA.- El protn, centro de la teora de Brnsted, es el ncleo del tomo de hidrgeno.En esta Teora, aunque an se contempla la presencia de hidrgeno en el cido, ya no se necesita un medio acuoso, por ejemplo, el amonaco lquido, que acta como una base en una disolucin acuosa, se comporta como un cido en ausencia de agua cediendo un protn a una base y dando lugar al anin (ion negativo) amida.

NH3 + base --------> NH2 + ( base + H+ ) H+Nota.- Las reacciones cido-base se contemplan como una competencia por los protones.

En forma de ecuacin qumica, la siguiente reaccin de cido (1) con Base (2):

cido (1) + Base (2) -----> Base (1) + cido (2)

HCl + H2O -----> Cl + H3O+

se produce al transferir un protn el cido (1) a la Base (2).

Al perder el protn, el cido(1) se convierte en su base conjugada, Base(1).

Al ganar el protn, la Base(2) se convierte en su cido conjugado, cido(2). H+

La ecuacin descrita constituye un equilibrio que puede desplazarse

Par cido-Base conjugado

Segn Brnsted y Lowry, a todo cido le corresponde una base conjugada con la que est en equilibrio y toda base tiene su cido conjugado.

De este modo, el agua acta como base en presencia de un cido ms fuerte que ella (como HCl) o, lo que es lo mismo, de un cido con mayor tendencia a ionizarse que el agua:

HCl + H2O -------> H3O+ + Cl

El agua tambin acta como cido en presencia de una base ms fuerte que ella (como el amonaco):

NH3 + H2O -------> NH4+ + OH

La teora de Brnsted y Lowry tambin explica que el agua pueda mostrar propiedades anfteras, esto es, que puede reaccionar tanto con cidos como con bases. Segn la citada teora, una sustancia actuar como cido frente a otra de menor acidez y como base frente a otra de mayor acidez, es decir, que hasta un cido puede actuar como base; por ejemplo:

HClO4 + HNO3 NO2ClO4 + H2O

cido + Base Sal + Agua

el cido perclrico libera un protn por lo que se comporta como cido, mientras que el cido ntrico aqu acta como base ya que lo capta. Por lo tanto, una sustancia actuar como base frente a cualquier otra sustancia que sea un cido ms fuerte que l.La principal ventaja de esta teora es que permite ordenar de mayor a menor la fuerza de los cidos. Toda sustancia capaz de ceder protones a otra, ser un cido ms fuerte que sta.

Ejemplos de la Teora de Brnsted Lowry:De acuerdo con esta Teora, como cidos o como bases pueden actuar tanto molculas como iones positivos o negativos: Especies moleculares cidas todos las que tradicionalmente se han considerado como tales:

HClO4 + H2O ClO4 + H3O +

CH3-COOH + H2O CH3-COO + H3O +

H2SO4 + H2O SO4H + H3O +

Cationes cidos: son la mayora de cationes sencillos, sobre todo los de los elementos de transicin, se comportan como cidos reaccionando con el agua:

Al(H2O)6 3+ + H2O [Al(H2O)5OH] 2+ + H3O +

Acido1 + Base2 Base1 + Acido2

Fe +3 + 2H2O Fe(OH) 2+ + H3O +

Ni 2+ + 2H2O Ni(OH) + + H3O +Otros cationes, no sencillos, tambin pueden actuar como cidos:

NH4 + + H2O NH3 + H3O + Aniones cidos: algunos aniones pueden presentar carcter cido cediendo protones al agua. Son especies intermedias de cidos poliprticos:

HSO4 + H2O SO4 2 + H3O +

HCO 3 + H2O CO3 2 + H3O + Especies moleculares bsicas: el amoniaco y muchas aminas se comportan como bases frente al agua:

NH3 + H2O NH4 + + OH

NH2-NH2 + H2O NH2-NH3 + + OH Nota.- Todas las bases de Arrhenius son tambin bases de acuerdo con la definicin de Brnsted, pero hay otras bases. Aniones bsicos:

AsO4 3 + H2O AsO4H 2 + OH

S2 + H2O SH + HO Cationes bsicos: los cationes normalmente presenten carcter cido, pero alguno manifiestan caractersticas bsicas:

PbOH + + H3O + Pb2+ + 2H2O Sustancias Anfteras, anfiprticas o anfoltos: son especies que pueden comportarse como cidos o como bases segn el medio en que se encuentren. Es el caso del agua, y bisulfuro, por ejemplo:

(base) HS + H2O H2S + OH

(cido) HS + H2O S 2 + H3O+TEORA DE CIDOS Y BASES DE LEWISGilbert Newton Lewis fue un qumico estadounidense que invent la teora del enlace covalente. Naci en Weymouth, Massachusetts, y estudi en las universidades de Nebraska, Harvard, Leipzig y Gotinga. Ense qumica en Harvard desde 1899 hasta 1900 y desde 1901 hasta 1906, y en el Instituto de Tecnologa de Massachusetts desde 1907 a 1912. A partir de ese ao y hasta su muerte fue profesor de qumica fsica en la Universidad de California en Berkeley, y tambin fue decano de la Escuela de Qumica.

Gilbert Newton Lewis(1875 1946)Lewis hizo importantes aportaciones en el campo de la fsica terica, sobre todo al estudio de la termodinmica qumica. Desarroll una teora sobre la atraccin y valencia qumicas con el qumico estadounidense Irving Langmuir, basndose en la estructura atmica de las sustancias, conocida como teora Langmuir-Lewis. A Lewis, tambin se le conoce por su trabajo sobre la teora de las disoluciones y la aplicacin de los principios de la termodinmica a los problemas qumicos. Muri a los 70 aos de un ataque cardaco mientras se encontraba trabajando en su laboratorio en Berkeley.

La historia del desarrollo de la teora de los cidos y bases no estara completa sin al menos un breve vistazo al modelo de Lewis de los cidos y bases.

Irving Langmuir(1881 1957)En el ao de 1923 enunci una teora ms amplia sobre cidos y bases, que engloba a los procesos de transferencia inica (H+) como casos especiales y generaliza el concepto de cidos y bases a compuestos no inicos, Lewis tambin introdujo el uso de las frmulas del electrn punto.

El empleo de pares electrnicos en la escritura de frmulas qumicas es tambin la base del modelo cido - base de Lewis.

Para Lewis:

cido: cualquier sustancia portadora de un rbital atmico o melecular vaco que pueda aceptar ( y compartir) un par electrnico.

Base: Cualquier sustancia portadora de un tomo capaz de ceder un par solitario de electrones.

AlCl3 + Cl AlCl4

cido + Base Complejo

Ejemplos de la Teora de Lewis:Notas finales.-

Todas las sustancias qumicas que son cidos segn las teoras de Arrhenius y de Bronsted-Lowry tambin lo son de acuerdo con la teora de Lewis.

Todas las sustancias que son bases segn las teoras de Arrhenius y de Bronsted-Lowry lo son tambin de acuerdo con la teora de Lewis.

Segn la teora de Lewis, un in hidrgeno, H+, no deja de ser un cido, y un in hidrxido, OH-, es todava una base, pero las definiciones de Lewis expanden el modelo cido base ms all de los modelos de Bronsted y Arrhenius.

Las definiciones de Lewis de los cidos y bases tienen una importancia especial en la qumica orgnica, pero las definiciones de Arrhenius o de BronstedLowry son por lo general adecuadas para explicar las reacciones en solucin acuosa.PRINCIPALES TEORASCIDO - BASEARRHENIUSBRNSTED-LOWRYLEWIS

Cada una de las Teoras anteriores es correcta dentro de su mbito de aplicacin y se adopta el criterio ms apto para las condiciones de trabajoJorge Sanhueza y Maite Muoz: http://reaccionesacido-base.blogspot.com/2008/09/gilbert-newton-lewis-1875-1946-fue-un.html http://www.uclm.es/profesorado/pablofernandez/QG-05-equilibrio%20acido%20base/equilibrio%20acido%20base.pdfhttp://www.geocities.com/fisicaquimica99/radiacion10.htmREFERENCIAShttp://www.heurema.com/QG8.htm