CIDO-BASE DE LEWIS
Gilbert NewtonLewisqumico estadounidense queen 1938formul la
teora del enlace covalente dondepropuso que no todas las reacciones
cido-base implican transferencia de protones, pero sin embargo
forman siempre un enlace covalente dativo.Propuso la escritura de
frmulas utilizando puntos para resaltar los
electrones.cido:Sustancia que puede aceptar un par de electrones de
otros grupos de tomos, para formar un enlace covalente dativo.
(H+)Base:Sustancia que tiene pares de electrones libres, capaces de
serdonadospara formar enlaces covalentes dativos. (OH-)El cido debe
tener su octeto de electrones incompleto y la base debe tener algn
par de electrones solitarios. La reaccin de un cido con una base de
Lewis da como resultado uncompuestode adicin.Todas las sustancias
qumicas que son cidos o bases segn las teoras de Arrhenius y de
Brnsted Lowry tambin lo son de acuerdo con la teora de Lewis; pero
muchos cidos de Lewis, no lo son de
Brnsted,ejemplo:(BF3+:NH3F3BNH3).
TEORADE CIDOS Y BASES DE SVANTE AUGUST ARRHENIUS
Svante August Arrhenius (1859-1927) fue un qumico suizo que
estudiaba en la escuela para graduados. Naci cerca de Uppsala,
estudi en la Universidad de Uppsala y se doctor el ao 1884.
Mientras todava era un estudiante, investig
laspropiedadesconductoras de las disoluciones electrolticas (que
conducen carga). En su tesis doctoral formul lateorade la
disociacin electroltica. l 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, Arrhenius defini una base como una
sustancia que disuelta en agua produca un exceso de iones
hidroxilo, OH-. La reaccin de neutralizacin sera:H+ + OH-
H2OLateorade 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 lateoraslo se refiere a disoluciones
acuosas, cuando en realidad se conocen muchas reacciones cido-base
que tienen lugar en ausencia de agua.En los tiempos de Arrhenius se
reconoca a los cidos en forma general como sustancias que, en
solucin acuosa.Tienen un sabor agrio si se diluyen los suficiente
para poderse probar.Hacen que el papel tornasol cambie de azul a
rojo.Reaccionan con los metales activos como el magnesio, zinc y
hierro produciendo hidrgeno gaseoso, H2 (g).Reaccionan con los
compuestos llamados bases (contienen iones hidrxido, OH-) formando
agua y compuestos llamados sales. 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.La reaccin de un cido con una base se llama
neutralizacin. Si se mezclan las cantidades correctas de cidos y
bases, se pierden suspropiedadesoriginales. El producto de reaccin
tiene un sabor que no es agrio ni amargo, sino salado. Se produce
una sal y agua cuando un cido neutraliza una base.Arrhenius propuso
que laspropiedadescaractersticas de los cidos con en
realidadpropiedadesdel ion hidrgeno, H+, y que los cidos son
compuestos que liberan iones hidrgeno en las soluciones
acuosas.Arrhenius y otros cientficos reconocan en trminos generales
que las bases (tambin llamadas lcalis) son sustancias que, en
solucin acuosa,Tienen un sabor amargo.Se sienten resbalosas o
jabonosas al tacto.Hacen que el papel tornasol cambie de rojo a
azul.Reaccionan con lo cidos formando agua y sales.Arrhenius explic
que estaspropiedadesde las bases (lcalis) eran en
realidadpropiedadesdel ion hidrxido, OH-. Propuso que las bases con
compuestos que liberan iones hidrxido en solucin acuosa. Las
definiciones de Arrhenius son tiles en la actualidad, siempre y
cuando se trate de soluciones acuosas.Acidos y bases de
Arrhenius:Los cidos liberan iones hidrgeno en agua.Las bases
liberan iones hidrxido en agua.
TEORADE CIDOS Y BASES DE BRONSTED - LOWRYJohannes Niclaus
Bronsted (1879-1947), qumico dans, nacido en Varde. 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. Thomas M. Lowry (1847-1936) fue un
qumico britnico que, junto a Johannes Bronsted, anunci
unateorarevolucionaria 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.Las 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. Se encontraron compuestos que
actuaban como bases pero no haba OH en sus frmulas. Se necesitaba
una nuevateora.Las definiciones de Bronsted - Lorwy son,Un cido de
Bronsted - Lowry es un donador de protones, pues dona un ion
hidrgeno, H+Una base Bronsted - Lorwy es unreceptorde protones,
pues acepta un ion hidrgeno, H-An se contempla la presencia de
hidrgeno en el cido, pero ya no se necesita un medio acuoso: 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+El concepto de cido y base de Brnsted y Lowry ayuda a
entender por qu un cido fuerte desplaza a otro dbil de sus
compuestos (al igual que sucede entre una base fuerte y otra dbil).
Las reacciones cido-base se contemplan como una competicin por los
protones. En forma de ecuacin qumica, la siguiente reaccin de Acido
(1) con Base (2)cido (1) + Base (2) cido (2) + Base (1)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). La ecuacin descrita constituye un equilibrio que puede
desplazarse a derecha o izquierda. La reaccin efectiva tendr lugar
en la direccin en la que se produzca el par cido-base ms dbil. Por
ejemplo, HCl es un cido fuerte en agua porque transfiere fcilmente
un protn al agua formando un ion hidronio:HCl + H2O H3O+ + Cl-En
este caso el equilibrio se desplaza hacia la derecha al ser la base
conjugada de HCl, Cl-, una base dbil, y H3O+, el cido conjugado de
H2O, un cido dbil.Al contrario, el fluoruro de hidrgeno, HF, es un
cido dbil en agua y no transfiere con facilidad un protn al agua:HF
+ H2O H3O+ + F-Este equilibrio tiende a desplazarse a la izquierda
pues H2O es una base ms dbil que F- y HF es un cido ms dbil (en
agua) que H3O+. Lateorade Brnsted y Lowry tambin explica que el
agua pueda mostrarpropiedadesanfteras, esto es, que puede
reaccionar tanto con cidos como con bases. 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
disociarse 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-
TEORA DE CIDOS Y BASES DE GILBERT NEWTON LEWIS
Gilbert Newton Lewis (1875- 1946) 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.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. En el ao de 1923 Lewis propuso el concepto ms
general de cidos y bases y tambin introdujo el uso de las frmulas
del electrn - punto. De hecho, el empleo de pares electrnicos en la
escritura de frmulas qumicas es tambin la base del modelo cido -
base de Lewis. Segn Lewis, las definiciones para cidos y bases
son:Un cido de Lewis es una sustancia capaz de aceptar (y
compartir) un par electrnico.Un cido de Lewis es una sustancia
capaz de donar (y compartir) un par electrnico.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 esta
teora, 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 Bronsted - Lowry son por lo general adecuadas para
explicar las reacciones en solucin acuosa.
