Química ? Ácidos y Bases

1. Definición y
ejemplos:
2. Los
hidrácidos
3. Los
oxoácidos
4. Nomenclatura de los oxoácidos
y sus aniones:

1. Definición y
ejemplos:

• teoría atómica de ARRHENIUS

Dicha teoría
expresa que cuando un electrólito se disuelve en agua, se
ioniza. La ionización, también llamada
disociación electrolítica, consiste en la
liberación de los iones preexistentes en el compuesto
iónico.

Por ejemplo, si AB representa la fórmula del
electrólito, la ionización se expresa con la
ecuación:

AB = A- +
B+

La terminología creada por ARRHENIUS
subsiste:

Anión es el ión cargado
negativamente: A-

Catión es el ión cargado
positivamente: B+

• grado de ionización

En la ionización pueden presentarse dos
alternativas:

Hay electrolitos que, disueltos en agua, ionizan casi
totalmente. Los iones liberados no se unen y permanecen
separados. Esta carácterística se pone en evidencia
dibujando la flecha de izquierda a derecha de mayor longitud que
la opuesta:

AB = A- +
B+

 Otros, por el contrario, se ionizan escasmente.
Predomina la asociación de iones sobre la
ionización:

XY = X- +
Y+

• electrólitos: fuertes y
  débiles;

Los electrólitos se clasifican en fuertes y
débiles.

 Un
electrólito fuerte está muy ionizado

Un electrólito débil
está poco ionizado

En un electrólito fuerte, que está casi
totalmente ionizado, quedan pocas moléculas no ionizadas
en contacto en sus respectivos iones.

En un electólito débil, poco ionizado, hay
escasos iones en contacto con las moléculas no
ionizadas.

Para distinguir electrólitos fuertes de
electrólitos débiles se estableción un grado
de ionización. Se lo determina con dos datos
numéricos:

• n,
  número de moles disueltos, calculado mediante el
  cociente entre la masa y el mol del soluto: n =
  m/M,

• n i número de moles
  ionizados, cuando la sustancia se disuelve en agua.

 El grado de ionización a , queda definido por el cociente
entre el número de moles ionizado y el número de
moles disuelto.

El grado de ionización es un número
comprendido entre 0 y

Muchas veces, para su mejor entendimiento, se lo
multiplica por 100, espresándolo como
porcentaje.

Siempre se cumple la relación:

Porque si n i = n, la ionización
sería total, lo cual nunca ocurre.

Ejemplo:

Si se disuelven 8 moles y se ionizan 7:

Porque si n i = 0 , no hay
ionización.

Cuando se disuelven 8 moles y solamente ioniza
uno:

En los electrólitos fuertes, el grado de
ionización se aproxima a su valor
máximo:

 O
bien: a à 100 %

En los electrólitos débiles, el grado de
ionización es muy bajo; simbólicamente, tiende a
cero:

a à
0 %

• catión hidronio;

Mecanismo de ionización del agua:

• El átomo de
  oxígeno, fuertemente electronegativo, ocupa el centro de
  la molécula del agua, angular y polarizada.
• Las cargas parciales negativas de una molécula
  atraen electrostáticamente a las positivas de la
  otra.
• Una fuerza
  atractiva arranca un catión hidrógeno de una
  molécula y lo acerca a la otra.

– En el H + hay un orbital 1s vacío, capaz de
alojar un par de electrones, aportados por el átomo de
oxígeno. Así se constituye un enlace covalente
coordinado, engendrado una nueva entidad: el catión
hidronio.

El catión hidronio está formado por un
catión hidrógeno combinado con una molécula
de agua.

H + + H 2 O = H
3 O

  La estructura del
catión hidronio se refleja en los diagramas de
puntos y de rayas. En el espacio, la molécula de agua
queda insertada dentro de un tetraedro imaginario. El
catión hidrógeno coordinado se ubica en un
vértice. Desde luego, su carga positiva se comunica a toda
la agrupación.

• propiedades de ácidos y
  bases;

 • Las soluciones
ácidas tienen sabor "ácido", degustable sin
riesgos en el
vinagre, que contiene ácido acético; el
limón, con ácido cítrico y la leche, con
ácido láctico

• Las soluciones básicas concentradas son
cáusticas: afectan la piel como si
la quemaran.

Ácidos y bases actúan sobre los indicadores,
virando su coloración.

Muchos ácidos reaccionan con metales
comunes:

Fe, Al, Zn, Mg, Sn

 Desprendiéndose hidrógeno gaseoso,
inflamable:

H 2 (g)

 Tanto los ácidos como las bases son
electrólitos: sustancias que cuando se disuelven en agua
se ionizan, y, por lo tanto, conducen la corriente
eléctrica.

• ácidos y bases, según
  ARRHENIUS;

La teoría iónica de ARRHENIUS define
conceptualmente a ácidos y bases:

• Ácido es una sustancia que, disuelta en
agua, da cationes de hidrógeno.

Anión + H+

• Base es una sustancia que, disuelta en agua, da
aniones de oxhidrilo.

Catión + OH-

• ácidos y bases según
  BRÖNSTED;

De acuerdo con BRÖNSTED, basta considerar un solo
elemento, el catión de hidrógeno.

• Un ácido suministra cationes de
  hidrógeno: H +.
• Una base acepta cationes de hidrógeno: H
  +.

BRÖNSTED no niega la existencia de los aniones de
oxidrilo, pero les quita participación en las
definiciones.

¿Por qué el coruro de hidrógeno
gaseoso: ClH(g) , disuelto en agua, se transforma en
ácido clorhídrico?

El cloruro de hidrógeno es un "ácido
de

BRÖNSTED" y cede catión
hidrógeno:

Este catión hidrógeno puede ser
aceptado

por una molécula de agua, que
–cuando

lo coordina- se convierte en catión
hidronio:

Las dos ecuaciones
pueden sumarse miem-

bro a miembro: el catión hidrógeno
produ-

cido en la primera se consume en la segunda:

La misma idea es aplicable a otros
ácidos.

H2O = H+ +
OH-

NH3(g) + H+ =
NH+4

Amoníaco catión amonio

La suma de ambas ecuaciones da:

El anión oxhidrilo, derivado de esta
reacción, confiere las propiedades básicas a la
solución amoniacal. La asociación del catión
amonio con el anión oxhidrilo -invirtiendo la
ionización- origina el hidróxido de
amonio.

NH+4 + OH- =
NH4OH

Hidróxido de

amonio

El agua es anfótera, cuando reacciona con cloruro
de hidrógeno acepta cationes de hidrógeno:
actúa como una "base de BRÖNSTED" , y cuando
reacciona con amoníaco, le cede un catión
hidrógeno: es un "ácido de
BRÖNSTED"`.

• hidrácidos, oxoácidos e
  hidróxidos;

2. Los
hidrácidos

Las propiedades ácidas solamente se manfiestan en
soluciones acuosas.

Son los cationes de hidrógeno: H+ – o
el hidronio: H3O, si se da participación al
agua- y no a la molécula no ionizada, quienes confieren la
acidez a la solución:

SH2(g) + 2 H2O =
S-2 + 2 H3O +

Consecuentemente:

En una solución ácida hay cationes de
hidrógeno, acompañados por sus respectivos
aniones.

Los ácidos más simples son los
hidrácidos, formados por los compuestos binarios del
azufre y los halógenos con el hidrógeno. La
nomenclatura
diferencia las sustancias gaseosas de sus soluciones
ácidas.

Hídrico es la terminación común a
todos los nombres de los hidrácidos, cuyos respectivos
aniones concluyen en uro.

3. Los
oxoácidos

Los oxoácidos son ácidos de
composición más complicada. Sus elementos
componentes son tres:

 Además, casi siempre, se obtienen por
combinación de un óxido ácido con
agua.

Todos los oxoácidos disueltos en agua ionizan,
dando cationes hidrógeno.

SO3H2 = SO3
–2 + 2H+

Ácido anión

Sulfuroso sulfito

SO4H2 = SO4
–2 + 2H+

Ácido anión

Sulfúrico sufato

De las anteriores ecuaciones de ionización
resulta que:

• Cuando la molécula del oxoácido ioniza,
  da un anión y cationes hidrógeno.
• La cantidad de cationes hidrógeno es
  numéricamente igual a la carga iónica del
  anión.
• Los oxoaniones están constituidos por
  átomo de no-metal, unido por covalencias –comunes
  y de coordinación– con átomos de
  oxígeno.
• Se necesitan reglas para denominar los oxoaniones:
  aniones oxigenados, derivados de los
  oxoácidos.

4. Nomenclatura de los
oxoácidos y sus aniones:

Los nombres de los oxoácidos y sus respectivos
aniones se derivan de los óxidos-ácidos y de los
números de oxidación del elemento no
metálico. Se presentan tres casos principales:

Un solo ácido, con el nombre terminado en
ico: CO3H2 = ácido
carbónico. (nº ox. IV)

Para el anión el sufijo ico se sustituye
por ato:

CO3H2 = CO3
–2 + 2 H+

Ácido anión

Carbónico carbonato

  SUFIJOS

Categoría: Química

Comentario:

Teoría de ácidos y bases –
teoría atómica de Arrhenius – grado de
ionización – electrólitos fuertes y
débiles – catión hidronio – propiedades
de ácidos y bases – ácidos y bases
según Arrhenius – ácidos y bases según
Bronsted – hidrácidos, oxoácidos e
hidróxidos – Nomenclatura –

Autor:

Romina Mariel Ferrari –

Ferrari_r[arroba]starmedia.com
Fecha: Agosto 1998