Ácidos y base

INTRODUCCIÓN Las sustancias químicas que describimos como ácidos y bases están distribuidas en la naturaleza.

Se encuentran en los alimentos que ingerimos, en las medicinas que utilizamos, en los limpiadores

domésticos, etc.; por ello son muy importantes en la vida diaria, en el laboratorio y a nivel

industrial.

Algunos ácidos son muy conocidos, tal es el caso del ácido acético que está presente en el vinagre;

el ácido cítrico de las frutas como la manzana, limón, mandarina, naranja, etc.; el ácido sulfúrico

(el ácido de mayor consumo a nivel industrial) que está contenido en la batería de automóvil, el

ácido ascórbico o vitamina C, el ácido clorhídrico que forma parte del jugo gástrico el cual permite

degradar proteínas y cumple función germicida (mata microbios).

Ilustración 1: Ejemplo de producto ácido.

La naranja (ver Ilustración 1) y toronja poseen sabor agrio, es decir, carácter ácido porque

contienen ácido cítrico y ascórbico.

Las bases también son muy comunes, tal es el caso del hidróxido de sodio (es la base más

importante) que está presente en la soda cáustica, empleadas como agentes de limpieza y como

materia prima para elaborar los jabones respectivamente; el hidróxido de aluminio y el hidróxido

de magnesio forman parte de la mylanta y leche de magnesia, que se emplean para contrarrestar

la acidez estomacal y por ello cotidianamente se les conoce como antiácidos.

Las bases orgánicas son consumidas diariamente, entre ellas encontramos a la cafeína (ver

Ilustración 2), que está presente en las hojas del té y en los granos del café; la cocaína presente en

el mate de coca, la nicotina que está presente en el tabaco. Estas también son conocidas como

alcaloides y tienen la propiedad de ser estimulantes del sistema nervioso por lo que su consumo

constante puede producir adicción. El carbonato de sodio, Na2CO3, y bicarbonato de sodio,

NaHCO3, son sustancias básicas muy importantes a escala industrial.

Ilustración 2: Ejemplo de una base

Pero, ¿cómo reconocer un ácido o una base? ¿Qué características deben tener estas sustancias?

PROPIEDADES GENERALES DE LOS ÁCIDOS Y BASES El conocimiento de las propiedades de los ácidos y las bases nos permitirá distinguirlas entre sí y

utilizarlas convenientemente en el laboratorio y en la industria, ya que muchos procesos químicos

están íntimamente ligados con los ácidos y bases.

ÁCIDOS 1. Los alimentos que consumimos se suelen condimentar con el vinagre, los limones, la naranja, la

manzana y el yogur, los cuales comparten algo en común: poseen un sabor agrio, cuyos ácidos

orgánicos les confieren ese sabor característico. Por ejemplo, en el vinagre está presente el ácido

acético al 5% en masa; en los frutos, el ácido cítrico y en el yogur, el ácido láctico.

2. Si adicionamos ácido muriático a un clavo de acero, al aluminio, al cinc o al plomo, se observará

que en cada caso estos metales son atacados por dicho ácido produciéndose un burbujeo, lo cual

implica el desprendimiento del gas hidrógeno. De lo expuesto, se concluye que los ácidos

reaccionan con los metales activos (como el Na, K, Ca, Al, Fe, Ni, Zn, Pb, etc.) y desprenden

hidrógeno gaseoso. Esta es la razón por la cual los ácidos no se almacenan en recipientes que

contengan metales activos.

Ilustración 3: Reacción ácido clorhídrico más zinc.

En la Ilustración 3 se muestran las dos posibles reacciones del zinc con el ácido clorhídrico.

En general, los metales activos desplazan el hidrógeno de los ácidos, según la siguiente reacción de

desplazamiento simple:

No todos los metales reaccionan con los ácidos desprendiendo hidrógeno gaseoso, tal es el caso

del cobre, plata, oro, platino, etc. A estos metales se les denomina nobles, debido a su baja

reactividad química.

Para disolver estos metales se usa el agua regia, que es una mezcla de ácido clorhídrico, HCl, y

ácido nítrico, HNO3, en una proporción en volumen de 3 a 1 respectivamente.

3. Al adicionar vinagre, jugo de limón o ácido muriático al polvo de hornear (que contiene

bicarbonato de sodio, NaHCO3) o al sarro que se impregna en la tetera se observa que se disuelven

y además se observa un burbujeo constante, lo cual implica que se están descomponiendo. El gas

que se desprende es el dióxido de carbono, CO2.

De lo expuesto podemos concluir que los ácidos descomponen a los carbonatos y bicarbonatos

metálicos, liberando CO2 gaseoso.

Citemos como ejemplo la descomposición del carbonato de calcio.

CaCO3(s) + HCl(ac) CaCl2(ac)+CO2(g)+H2O(l)

Esta propiedad de los ácidos se puede aprovechar para eliminar el sarro de la tetera (esta capa

impide la buena transferencia del calor) ya que contiene carbonato de calcio y carbonato de

magnesio, los cuales se transforman en sales solubles en agua y con ello el combustible doméstico

nos duraría un poco más.

El bicarbonato de sodio, NaHCO3, que encontramos en el alka-seltzer (un antiácido), se

descompone por acción del ácido acético, CH3COOH, presente en el vinagre.

Ilustración 4: Ejemplo de la obtención de Dióxido de carbono.

NaHCO3(s) + CH3COOH(ac) CH3COONa(ac) + CO2(g) + H2O

De los ejemplos anteriores podemos plantear la ecuación química (ver Ilustración 4)

Carbonato o bicarbonato metálico + ácido sal + CO2+ H2O

4. Los ácidos neutralizan a las bases formando como productos una sal y agua; esta propiedad se

puede aprovechar caseramente para atenuar el olor característico de la carne de pescado

(contiene sustancias básicas) o la consistencia jabonosa luego de tocar la lejía (sustancia básica),

para ello se deben frotar las manos con jugo de limón (ácido).

Esta propiedad de los ácidos es muy importante en el laboratorio, ya que podemos estimar la

concentración de las bases por medio de la titulación o reacción de neutralización con un ácido.

5. Las disoluciones acuosas de los ácidos conducen la electricidad, esto se puede verificar

utilizando el vinagre, jugo de limón o lo más cercano a nosotros que es el acumulador de plomo

(batería de automóviles) que contiene una solución acuosa de ácido sulfúrico como electrolito.

¿Por qué los ácidos disueltos en agua conducen la electricidad?

Los ácidos al disolverse en el agua se ionizan, estos iones por tener movimiento de traslación

permiten su conductividad.

6. Los ácidos modifican el color de algunos pigmentos orgánicos (colorantes) conocidos como

indicadores: el papel de tornasol azul en medio ácido se enrojece y la solución alcohólica de la

fenolftaleína permanece incolora.

Ilustración 5: Indicadores de pH.

BASES 1. Al consumir café o té se puede sentir el sabor amargo peculiar que tienen, igual sucede al tomar

mate de coca. ¿Qué contienen estas sustancias? ¿Por qué presentan este sabor? El grano de café y

la hoja de té contienen una sustancia básica llamada cafeína y la hoja de coca contiene cocaína

que son responsables de su sabor amargo.

2. Son resbalosas al tacto como el jabón, la lejía, la soda cáustica, etc.

3. Al disolver las bases en el agua, las disoluciones conducen la electricidad ya que al igual que los

ácidos se ionizan o disocian.

4. Generalmente las bases fuertes presentan iones oxidrilos OH en su estructura.

El cloro comercial que sirve como blanqueador es una mezcla líquida que contiene hipoclorito de

sodio, NaClO, una sal básica.

Ilustración 6: Estructura química del hipoclorito de sodio

5. Neutralizan a los ácidos, razón por la cual se les considera antiácidos. Cuando sentimos ardor

estomacal es porque tenemos ácido en exceso, para neutralizarlo se consumen productos que

contienen sustancias básicas como la mylanta, la leche de magnesia, el alka-seltzer, etc.

6. Modifican el color de los colorantes orgánicos (indicadores ácido-base), hacen que el tornasol

rojo se vuelva azul y la fenolftaleína adquiera el color rojo grosella.

Por las características expuestas de los ácidos y bases, se puede concluir que son sustancias que

tienen propiedades opuestas y por ello, cuando se combinan estas cualidades desaparecen.

Para explicar las diversas propiedades que presentan los ácidos y bases es necesario abordar

diversos enfoques teóricos que los químicos han planteado en función a la composición y

estructura de las sustancias, cada teoría tiene sus ventajas y desventajas, las cuales serán obvias al

desarrollar dichas teorías.

REFERENCIAS

Bibliográficas

Juárez A. & Shibásago G. (1997). Química Creativa III, México D.F. Fernández Editores. López G.et all. (1993). Química II, México D.F. Editorial Nueva Imagen 1ra edición. Navarro J. Preceptor interactivo Enciclopedia Temática Estudiantil, Barcelona España Grupo

editorial OCÉANO.

Páginas de internet

http://www.uch.edu.pe/portal/zona_escolar/PDF/quimica.pdf (consultado el 25 de junio del

2013)

http://www.alonsoformula.com/inorganica/_private/Quimica2bach06cast.pdf (consultado 26 de

junio)

ÍNDICE

Contenido

INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................... 1

PROPIEDADES GENERALES DE LOS ÁCIDOS Y BASES ........................................................................... 2

ÁCIDOS ............................................................................................................................................ 2

BASES ............................................................................................................................................... 5

REFERENCIAS ....................................................................................................................................... 7

Bibliográficas ................................................................................................................................... 7

Páginas de internet ......................................................................................................................... 7

ÍNDICE .................................................................................................................................................. 8

Contenido ........................................................................................................................................ 8

Índice de Ilustraciones .................................................................................................................... 8

Índice de Ilustraciones Ilustración 1: Ejemplo de producto ácido. .......................................................................................... 1

Ilustración 2: Ejemplo de una base ..................................................................................................... 2

Ilustración 3: Reacción ácido clorhídrico más zinc. ............................................................................. 3

Ilustración 4: Ejemplo de la obtención de Dióxido de carbono. ......................................................... 4

Ilustración 5: Indicadores de pH.......................................................................................................... 5

Ilustración 6: Estructura química del hipoclorito de sodio ................................................................. 5