ACIDO BASE

Los ácidos y las bases han sido tremendamente utilizados por el hombre desde hace miles de años.

Fueron estudiados recién hace unos 100 años, debido al fenómeno de la electricidad.

Recordar que los materiales que pueden conducir corriente eléctrica son los metales. Los metales conducen la corriente eléctrica debido al flujo de electrones, estando en estado sólido. Sin embargo también existen los electrolitos. Un electrolito es una sustancia capaz de conducir la corriente eléctrica por medio del flujo de iones, encontrándose en solución acuosa (disuelta en agua; el agua rompe la interacción, se liberan iones) o como solido fundido, donde por medio de la energía también se rompe la interacción.

NaOH: soda caustica. Esta sustancia es una base (NaOH),está constituida por el metal sodio Na y un grupo de no metales: oxig e hidr, entre estos grupos existe enlace ionico (metal y nometal) por lo tanto esta sustancia cumple con todas las características de los electrolitos, se disuelve en agua, pero además fundido se liberan iones, conduce muy bien la corriente eléctrica. Esta sustancia es una base conocida como soda caustica y cumpliendo las características de los electrolitos es un electrolito.

HCl: “acido muriático” Esta es un ácido, en solución acuosa se disocia y se liberan iones, sin embargo es gas a temperatura ambiente, por lo tanto es imposible fundirla, por lo que cumple solo con la mitad de las características de los electrolitos, mientras que el NaOH es derechamente un electrolito, el HCl se comporta como electrolito, pero no es derechamente un electrolito. Sin embargo a los acidos y las bases se les considera derechamente electrolitos.

LOS ELECTROLITOS SE PUEDEN CLASIFICAR EN DOS TIPOS:

Electrolitos fuertes: por ejemplo HCl, esta sustancia es un electrolito fuerte, esto significa que al echarlo en agua disocia H+(ac) y Cl-(ac), no es novedad que disocie, eso no es referente de que sea fuerte. Que sea fuerte significa que si en agua se adicionan 100 molec de HCl, es como si se odiaran los H con los CL, porque se liberan 100 iones H+ y 100 iones Cl- (cantidades debidas a los coef estequeometricos)

Por otro lado están los electrolitos débiles, por ejemplo acido cianidrico HCN (aroma a almendras) ahora, también como este electrolito tiene que disociar, efectivamente se disocia en H+ CN-. Que sea débil significa que por cada diez mil aprox molec de HCN una se separa.. En el agua habrá 99999 moleculas y solo 1 ion H+ y 1 ion CN-.

O sea: los débiles disocian poco, los fuertes disocian mucho. Los débiles conducen por tanto menos corriente eléctrica que los fuertes.

LOS ACIDOS Y BASES SE CONOCEN DE MUCHO ANTES Q LA ELECTRICIDAD, YA ESTABAN CARACTERIZADOS:

Acido: sabor agrio: ej vinagre. Ennrojecen al tornasol azul. Al reaccionar con un metal liberan hidrogeno molecular gaseoso.

Por ejemplo:

2HCl + Mg- MgCl2 + H2

MgCl2: solido en temperatura ambiente, pues es un compuesto ionico.

Bases: sabor amargo, ej café. ponen azul al tornasol rojo.Son resbaladisas o jabonosas al tacto.

Tornasol: colorante vegetal indicador de PH, pues tienen la cualidad de virar (cambiar de color) de azul a rojo si el medio es acido.

Fenoltaleina: vira de color transparente a rosado en un medio basico (vira no en 7, si no en 8 o 9)

Teorias acido base

Se inician con el tema de elctricidad.1. Arrhenius

El define acidos y bases en SOLUCION ACUOSAUn ac es auqella sus que encontrándose en sol acuosa libera iones H+-El H+ es un at de H que tenia 1 prot y un elect. Perion el electr y quedan con carga pos, como queda con carga pos se le llama proton. Esa especie química no puede sobrevivir por si sola: se une a la molec de agua formando el ion hidronio H3o+Las bases son aq sustan que enc en solución acuosa liberan OH- (iones hidroxilo) que si pueden vivir por si solos. La teoría permite identificar fácilmente ac o base a part de la formula molecular. *Nunca dejarse llevar por las estructuras, las form moleculares ayudan mas en ese sentido: Si en la formula molecular el hidrogeno y el oxigeno no están juntos,no se puede asumir que se trata de una base.

La sales son auqellas sutancias que en soluciones acuosas liberan cationes distintos a H+ y aniones distintos a OH-

Problema de la teoría: NH3: tendría QUE LIBERAR H+ pór q no tiene oxigeno, pero no es acido, pues one azul al tornasol rojo, por tanto es base, pero no es abse de areinuis.Teoria II

2. Brinsted y lowery

Definen por separado al mismo año a los ac y bases en una reacción química:El acido es aquella sustancia q en una reacción química libera protones H+La base es aquella sustancia que uen reacion química ACEPTA H+Debe explicar todo lo que sí explica la anterior, por lo tanto debiera explicar la reacción del HCl:Si en una reacción química en los productos esta el H3O+ la sustancia es acida.Se debe identificar a los componentes de la reacción: entre los reactantes fijarse en un atomo no común: cloro, pues no esta allá (…) base conjugada del acido (…) acido conjugad de la base. Si ubico un acido a un lado, el otro de ese lado debe ser base necesariamente. Todas las bases generan acidos conjugados (tiene un proton de mas,. Podría even tuakmente liberar)En el caso del amoniaco, al reaccionar con agua se libera (…) como entre los productos hay grupos hidroxilos, la solución es básica: atomo no común: hidrogeno (…) las bases generan acidos conjugados: toda base necesariamernte tiene que reaccionar con un acido (…)

Sustancias que dependiendo de con quien reaccionan pueden ser acidos o bases: anfloitos o anoteros, o ambiproticos. El agua es un anfolito. Si se comporta como acido libera un proton, genera el ion hidroxilo que es base conjugada, pero, si se comporta como base acepta el ion proton formando el ion hidronio que es un aci conjugado.Al agua no es el único anfolito existestente. Hay una serie de ellos. Tarea: obtener los productos de los anfolitos indicados.

Problema de esta teoría: cuando se tiene un compuesto de aluminio, independientemente de lo que acompañe al aluminio, cuando se echa la sustancia en agua, la solución se vuelve acida, com el que acom paña al aluminion puede ser cualquiera, el responsbale de este hecho es el aluminio, sin embargo ese comportamiento non se puede explicar con las dos teorías anteriores: al aluminio n o se le pueden sacar hidrógenos.Se necesita otra teoría:

3. Teoria de Lewis: dice:4. A) el acido es aquella sustancia literalmente opuesta a las anteriores (no libera) sino

que acepta partículas negativas: un par de electrones (en las anteriores eran protones, positivos), pues están deficientes de electrones, quienes? Los cationes, especie químicas con carga positivia pero tambn moléculas que tienen atomos que al enlazarse no cumplen con el octeto, por ejemplo atomos del grupo 3: boro, aluminio. El aulminio es un elemento del grupo IIIA, tiene 3 electrones de valencia en total l enlasarse queda rodeado por 6 electrones y no cumple el octeto, su tendencia es acpetar un par de electrones. Estas sustancias que necesitan aceptar u8n par de

electrones se conocen con el nombre de ELECTROFILOs, los electrófilos son los acidos de Lewis.b) Las bases no pueden aceptar, tampoco ceden, sino que APORTAN un (prestan) un par de electrones, pues tienen hartos electrones. Por tanto son especies químicas con carga negativa, pero también pueden ser atomos que forman parte de una molecula y que queden con pares de electrones libres. A estas sutnacias se les conoce como NUCLEOFILOS: bases de Lewis.

El agua es una sustancia incapaz de conducir la corriente eléctrica, pues no tiene iones, sin embargo el agua en realidad SI disocia, es decir, tiene Iones PROPIOs, lo que pasa es que la cantidad de iones liberadas por las moléculas de agua es tan pequeño, que no alcanzan para que pueda conducir la corriente eléctrica, de hecho la concentración molar que se representa con paréntesis cuadrado, de protones, tendrá un valor de 10 elevada a menos 7, o sea menos del 0,4%, como la relacion de coef estequeometricos emntre ese y este e suno es auno, entocnes este valor también es igual a la concentraxcion de iones hidroxilo. Por otro lado si tomamos concentración de protones por concentración de iones hidroxilo al multiplicarlos queda 10 elevado a -14: copnocido como Kw: constante del agua, que llama mucho la atención. ¡QUE COSA? Los valores anteriores son constantes, y es valido para odas las soluciones acuosas: en toda solución se cumple que la multiplicación de ambas concentraciones es 10 elevado a – 14. Desde el punto de vista experimental existe un problema: Lalala cacacaca pH.

(…)

La neutralización es la reacción entre un acido fuerte y una base fuerte para finalmente obtener PH igual a 7.

Cuando un acido reacciona con una base se pueden neutralizar: esta neutralización depende de:

1. Tipo de electrolito (fuerte con débil, débil débil, etc.)2. Concentración3. Volumen:

Si de hecho se toman dos electrolitos fuertes con igual concentrcion, pero un barril de acido y una gota de base, no se neturalizan.

En este caso hay dos electrolitos fuertes Hcl+Naoh----------NaCl + H20Esta reacción es solamente una sustitución: se intercambia el hidr del ac con el met de la base.Por lo tanto cuando reacciona un ac fuerte con una base fuerte se produce sal y agua.

Recordar que existen tres condiciones para neuitralizar:

1) Tipo de electrolito:Los electrolitos aca son fuertes. *Para los débiles se debe hablar de constantes de equilibrio.

2) Concentraciones y volúmenes.Si nosotros tenemos una moléculas de acido, esa molecula libera ion h+, una molecula de base libera 1 oh-, al juntarse estos forman agua y asi nos emos asegurado neutralizen complemtanete. Sin embargo si tenemos un acido que libera 1 ion h+ y una molecula de base que libera DOOOOS iones hidroxilo, no estamos neutralizando completamente;: queda un oh+ volando, entonces para poder neutralizar esto se requiere otra molecula de base, es decir dos de acido por una de base. La cantidad de hidrógenos e iones hidroxilo que tiene cada una de las moléculas es importante para la neutralización. Se utiliza la expresión: A*M acido*m V acido (…)

Los ejercicios acido base generalmente van en tres formatos.1. Eneunciado.2.