9.2 EVOLUCIÓN DEL CONCEPTO ÁCIDO-BASE

Modelos para explicar el carácter ácido o básico de las sustancias

Química

En el siglo XVIII Antoine Laurent LAVOISIER (1743-1794), con la valiosa colaboración de su esposa Marie-Anne PAULZE (1758-1836), confirmó que ciertas sustancias gaseosas tenían oxígeno, entonces descubierto como un componente del aire, al disolverse en en agua tenía propiedades ácidas, como el dióxido de carbono o dióxido de azufre. Por lo tanto, el autor expresó que el principio acidificador de un compuesto debe ser oxígeno, que tal y como comprobó, formaba parte de su composición.

A.3 ¿Cuál es la etimología de la palabra oxígeno?

El químico inglés Humphry DAVY (1778-1829) analiza electrolíticamente el ácido clorhídrico en 1810, demostrando que contenía solamente cloro e hidrógeno; No tardó en optar por la opinión que todos los ácidos tienen hidrógeno como un componente principal. Años después el químico alemán Justus von LIEBIG (1803-1873) establece su hipótesis para explicar la naturaleza ácida de estos compuestos, a partir de la observación que los ácidos atacan los metales activos liberando todo el gas hidrógeno. Según Liebig son sustancias ácidas que contienen al menos un átomo de hidrógeno sustituible por un metal.

A.4 ¿Cuál de estas sustancias serían ácidos según Liebig?

CH4, HCl, H2SO4, KOH

La teoría ácido-base del químico sueco Svante August ARRHENIUS (1859-1927) es una parte importante de su teoría de la disociación iónica, publicada en 1890, basada en las propiedades iónicas que presentan las disoluciones ácidas y básica, puesto que son electrolitos.

A.5. ¿Qué figura corresponde a ácido y cuál a base?

A.6. Escriba las reacciones de disociación iónica en ácidos acuosos como HCl, HNO3, H2SO4, H3PO4, bases como el NaOH, KOH, Ca(OH)2, Al(OH)3 y sugerir qué especies químicas pueden ser responsables por la naturaleza ácida y básica, respectivamente.

A.7. Interpretar, desde la teoría de Arrhenius, la reacción de neutralización entre un ácido y una base en solución acuosa. Supongamos, por ejemplo la reacción entre el HCl y Ca(OH)2 en disoluciones acuosas.

A.8. Realiza una tabla con las ventajas e inconvenientes de la teoria de Arrehnius.

A.9. Indica cuál o cuáles de las siguientes especies químicas, que son ácidos o bases, no pueden ser clasificadas así por la teoría de Arrhenius: HCN; NaCN; CO32–; LiOH.

Vistas las limitaciones de la teoría de Arrhenius es necesario encontrar una explicación más general de los conceptos de ácido y base, que no se centre exclusivamente en las reacciones en solvente acuoso. Los nuevos conceptos no invalidan los anteriores, se trata de definiciones más generales, es decir cubriendo un mayor número de productos químicos y, por tanto, un mayor número de reacciones que pueden ser tratadas como un ácido base y que antes no será incluida. Esta nueva definición ‑del debe el químico danés Johannes Nicolaus BRÖNSTED (1879-1947) y el inglés Thomas Martin LOWRY (1874-1936) que publicaron en 1923, cada uno por su cuenta.

HCl(g) + H2O(l) ↔ Cl‑(aq) + H3O+(aq)

NH3(g) + H2O(l) ↔ NH4+(aq) + OH‑(aq)

A.10. Echa un vistazo a los casos mencionados anteriormente y proponer una definición de ácido y base. Explicar en qué consistirá una reacción ácido base.

A.11. Utilizando la teoría de Brönsted-Lowry, clasifica como ácidos y/o bases las siguientes especies: a) HClO4 ; b) SO3

2-; c) H2PO4- d) NH3.

A.12. Describe qué sucede en estas dos reacciones. ¿Pueden escribirse en una sola ecuación?

A.13. Indica, con nombres y fórmulas, cuáles son los ácidos conjugados de las siguientes bases: a) OH-; b) HSO4

- ;c) CO32- ; d) NH3

A.14. ¿Cuáles son las ventajas respecto a la teoría de Arrehnius?

A.15. Clasificar estas especies como ácidos o bases de Brönsted y Lowry y expresa las respectivas especies conjugadas, si tienes: CO3

2‑, OH‑, CH3COOH, H3O+, HSO4‑,