JOHN DEWEY COLLEGE
RECINTO DE HATO REY

División Universitaria

Acidos y Bases

Por
Marie Jane Ramos García

QUIM 101
Sección 7B
Prof. Edil Y. Correa

29 de abril 2011
Tabla de Contenido

Introducción
Definición
Historia
Características de Acidos y Bases
Tipos de Acidos
Tipos de Bases
Conceptos de pH
Escala de pH
Uso y Aplicaciones de los Acidos y Bases
Conclusión
Bibliografía

Introducción

Los acidos y bases, los conocemos hoy día como, dos compuestos químicos que son opuestos completamente, sus características difieren tanto en el color como en el no muy recomendable sabor. Ambos compuestos se neutralizan el uno al otro, cuando esto ocurre generalmente se forma agua y sal y es algo que ocurre muy rapidamente. En el siglo XVII, el escritor irlandés y químico amateur Robert Boyle fue el primero en denominar las substancias como acidos o bases llamó a las bases alcalis de acuerdo a sus características. Aunque Boyle y otros trataron de explicar por qué los acidos y las bases se comportan de tal manera, la primera definición razonable de los acidos y las bases no sería propuesta hasta 200 años después.

Definición
Existen variasdefiniciones alternativas, a pesar de esto la importancia de los acidos y las bases se ponen de manifiesto con los diferentes métodos de analisis. Estas definiciones se aplican cuando ocurren diferentes reacciones de los mismos o cuando hay acidos y bases de diferentes especies
“un acido es una sustancia que contiene hidrógeno que puede ser reemplazado por un metal”. (Justus von Liebig 1938
“los acidos de Arrhenius forman iones hidrógeno en solución acuosa, mientras que las bases de Arrhenius forman iones hidróxido”. (Svantes Arrhenius 1884
“acido es un compuesto que puede donar un protón, y una base es un compuesto que puede recibir un protón”. (Johannes Nicolaus Brønsted y Martin Lowry 1923
“una base (conocida como base de Lewis) al compuesto que puede donar un par electrónico, y un acido (un acido de Lewis) como un compuesto que puede recibir dicho par electrónico”. (Gilbert N. Lewis 1923
“un acido es cualquier especie química que acepta especies negativas o dona especies positivas, y una base lo inverso”.(Mikhail Usanovish)
“un acido como un aceptor de iones óxido, y una base como un donante de iones óxido”. (Hermann Lux 1939
“Duro se aplica a especies que son pequeñas, tienen elevados estados de oxidación, y son débilmente polarizables. Blando se aplica a especies que son grandes, tienen bajos estados de oxidación, y son fuertemente polarizables. Los acidos y las bases interactúan, y las interacciones mas estables son las duro-duro y blando-blando. Esta teoríaha encontrado uso en química organica e inorganica” Ralph Pearson 1963)
Todas estas diferentes definiciones tuvieron la misma base de Arrhenius, lo único que cada uno de los científicos impartió su propio toque. Hoy día la definición que se utiliza es la que prosigue
Acido
Acidos son compuestos que resultan de la combinación del hidrógeno con otro elemento o grupos de elementos de mucha electronegatividad y que se caracterizan por tener sabor acido, reaccionar con el papel tornasol azul y tornarse rosado, generalmente producen quemaduras en la piel si se entra en contacto directo con ellos.

Los acidos son sustancias covalentes que se disocian en el agua dando protones

HCI = H+ + Cl- HNO3 = H+ + NO3

El protón se asocia con una molécula de agua, formando el ión hidronios (H3O+), por lo que las reacciones anteriores, se escriben mas correctamente en la forma:

HCl + H20 = H3O+ + Cl- HNO3 + H20 = H3O+ + NO3

El conjunto de las propiedades anteriores se debe a la presencia del ión hidronios. En consecuencia, se comportan como acidos aquellas sustancias que actúan donando protones.

Base
Son compuestos ternarios que resultan de la combinación de algunos metales con agua o de un óxido basico con agua. Sustancias que se disuelven en el agua para soltar iones de hidróxido (OH-) a la solución. Por ejemplo, una base típica de acuerdo a ladefinición de Arrhenius es el hidróxido de sodio (NaOH):
H2O
NaOH Na+(aq) + Na+(aq)
Las bases o hidróxidos se caracterizan, entre otras cosas, por tener sabor amargo, ser jabonosos al tacto, cambiar el papel tornasol de rosado a azul, ser buenos conductores de la electricidad en soluciones acuosas y ser corrosivos.

Historia

Los acidos y bases datan de miles de años pero, los conocimientos modernos de los acidos y las bases parten de 1834, cuando el físico inglés Michael Faraday descubrió que acidos, bases y sales eran electrólitos por lo que, disueltos en agua se disocian en partículas con carga o iones que pueden conducir la corriente eléctrica. En 1884, el químico sueco Svante Arrhenius (y mas tarde el químico aleman Wilhelm Ostwald) definió los acidos como sustancias químicas que contenían hidrógeno, y que disueltas en agua producían una concentración de iones hidrógeno o protones, mayor que la existente en el agua pura. Del mismo modo, Arrhenius definió una base como una sustancia que disuelta en agua producía un exceso de iones hidroxilo, OH-. La reacción de la neutralización.
La teoría de Arrhenius y Ostwald ha sido objeto de críticas. La primera es que el concepto de acidos se limita a especies químicas que contienen hidrógeno y el de base a las especies que contienen iones hidroxilo. La segunda crítica es que la teoría sólo se refiere a disoluciones acuosas, cuando en realidad se conocenmuchas reacciones acido-base que tienen lugar en ausencia de agua.
La teoría del 1923 de los químicos, el danes Johannes Brönsted y el britanico Thomas Lowry quienes trabajaron paralelamente pero de forma individual en esta teoría establecen que los acidos son sustancias capaces de ceder protones (iones hidrógeno H+) y las bases sustancias capaces de aceptarlos.
Aún se contempla la presencia de hidrógeno en el acido, pero ya no se necesita un medio acuoso: el amoníaco líquido, que actúa como una base en una disolución acuosa, se comporta como un acido en ausencia de agua cediendo un protón a una base y dando lugar al anión (ion negativo) amida.
El concepto de acido y base de Brönsted y Lowry ayuda a entender por qué un acido fuerte desplaza a otro débil de sus compuestos (al igual que sucede entre una base fuerte y otra débil). Las reacciones acido-base se contemplan como una competición por los protones.
El químico estadounidense G. N. Lewis enunció en 1932 y desarrolló en 1938 su teoría mas general de acidos y bases, de la siguiente manera: Las sustancias que pueden ceder pares de electrones son bases de Lewis y las que pueden aceptar pares de electrones son acidos de Lewis. El acido debe tener su octeto de electrones incompleto y la base debe tener algún par de electrones solitarios. El amoniaco es una base de Lewis típica y el trifluoruro de boro un acido de Lewis típico. La reacción de un acido con una base de Lewis da como resultado un compuesto de adición. Losacidos de Lewis tales como el cloruro de aluminio, el trifluoruro de boro, el cloruro estannico, el cloruro de zinc y el cloruro férrico son catalizadores sumamente importantes de ciertas reacciones organicas.

Características de los Acidos y Base

Robert Boyle en el año 1663, señaló propiedades comunes a todos los acidos, que aumentó con el transcurso del tiempo.

Los Acidos se caracterizan de la siguiente manera
• Son compuestos que tienen un sabor agrio típico, llamado sabor acido.
• Producen una sensación punzante en contacto con la piel.
• Sus disoluciones acuosas cambian el color de muchos colorantes vegetales; por ejemplo, producen un color rojo con el tornasol (azul).
• Contiene hidrógeno que puede liberarse, en forma gaseosa, cuando a sus disoluciones acuosas se añade un metal activo, como, por ejemplo, cinc.
• Disuelven muchas sustancias.
• Cuando reaccionan con hidróxidos metalicos, pierden todas sus propiedades características.

Las Bases se caracterizan
• Tienen sabor amargo característico.
• Sus disoluciones acuosas producen una sensación suave (jabonosa) al tacto.
• Sus disoluciones acuosas cambian el color de muchos colorantes vegetales; por ejemplo, devuelven el color azul al tornasol enrojecido por los acidos.
• Precipitan muchas sustancias, que son solubles en los acidos. Pierden todas sus propiedades características cuando reaccionan con un acido.

Tipos de Acidos

La fuerza de un acido se refiere a su habilidad o tendencia a perderun protón. Un acido fuerte es uno que se disocia completamente en agua; en otras palabras, un mol de un acido fuerte HA se disuelve en agua produciendo un mol de H+ y un mol de su base conjugada, A-, y nada del acido protonado HA. En contraste, un acido débil se disocia sólo parcialmente y, en el equilibrio, existen en la solución tanto el acido como su base conjugada.

Algunos ejemplos de acidos fuertes son:
• Acido clorhídrico (HCl
• Acido yodhídrico(HI)
• Acido bromhídrico (HBr)
• Acido perclórico (HClO4)
• Acido nítrico (HNO3)
• Acido sulfúrico (H2SO4).

En agua, cada uno de estos se ioniza practicamente al 100%. Mientras mas fuerte sea un acido, mas facilmente pierde un protón, H+. Dos factores clave que contribuyen a la facilidad de deprotonación son la polaridad del enlace H-A. La fuerza de los acidos suele ser discutida también en términos de la estabilidad de la base conjugada.

Tipos de Bases

Una base fuerte es la que se disocia completamente en el agua, es decir, aporta el maximo número de iones OH−. El ejemplo anterior (hidróxido potasico) es de una base fuerte.
Una base débil también aporta iones OH− al medio, pero esta en equilibrio el número de moléculas disociadas con las que no lo estan.
En este caso, el hidróxido de aluminio esta en equilibrio (descomponiéndose y formandose) con los iones que genera.
Algunos ejemplos de bases son:
• Sosa caustica (NaOH)
• Leche de magnesia (Mg(OH)2)
• El cloro de piscina (hipoclorito de sodio)• Antiacidos en general
• Productos de limpieza
• Amoníaco (NH3)
• Jabón y detergente

Conceptos de pH

Definición
pH quiere decir pondus hidrogenni (peso del hidrogeno o potencial del hidrogeno). Se mide en soluciones acuosas, extractos o en productos de consistencia sólida.
El pH es una medida utilizada por la ciencia, en particular la Química, para evaluar la acidez o la alcalinidad de una solución. Por lo general, la medida se realiza en estado líquido, pero también se puede utilizar para gases. Acido es toda sustancia que en solución acuosa libera protones (acido, según Arrhenius). Las sustancia alcalinas aportan el ión hidroxilo (OH al medio. Por lo tanto, el pH es una medida de la acidez de una solución que depende de la concentración de H+; hay otras definiciones de sustancias acidas o basicas que son mas generales que la de Arrhenius ( la de Lowry y la de Lewis ).
Como cualquier medida, el pH posee una escala propia que indica con exactitud un valor. La tabla que se muestra a continuación, que va de pH = 0 a pH= 14 normalmente usada pero puede extenderse en ambos extremos. el pH 7 es el que simboliza la neutralidad. Si el pH es < 7 la solución es considerada acida; por el contrario, si el pH es > 7, la solución se considera alcalina. Mientras mas acida la solución, mas cerca del 0 estara, mientras mas basica o alcalina el resultado se aproximara a 14.





Hay distintas formas de medir el pH de unasolución. La mas sencilla es sumergir un papel indicador o tornasol en la solución durante algunos segundos; éste cambiara de color según si es acida (color rosa) o alcalina (color azul). Este método no es tan preciso como otros, pues indica ambiguamente qué tan acida o qué tan alcalina es la solución, pese a la evolución que han experimentado los papeles en cuanto a su exactitud. Otra desventaja que presentan los papeles tornasol es que no pueden ser utilizados para ciertas sustancias, como por ejemplo
aquellas que son muy coloreadas o turbias. La manera mas exacta para la medición del pH, es utilizando un pHmetro y dos electrodos, uno de referencia y otro de cristal. Un pHmetro es un voltímetro que posee dos electrodos; éstos al ser sumergidos en una solución, generan una corriente eléctrica. Esta corriente eléctrica dependera de la concentración de iones de hidrógeno que presente la solución. El pHmetro mide la diferencia de potencial entre el electrodo de referencia (Ag+/AgCl) y el de cristal que es sensible a los iones de hidrógeno.
Para obtener con exactitud el pH de una solución, se debe calibrar el pHmetro con soluciones llamadas buffer o tampones que mantienen casi invariable el pH de una solución cuando a ésta se le agrega acido o base o la solución se diluye. Las soluciones tampones se pueden preparar con un valor de pH bien definido.


pH Metro digital

Escala de pH
La escala de pH se establece en una recta numéricaque va desde el 0 hasta el 14.El número 7 corresponde a las soluciones neutras. El sector izquierdo de la recta numérica indica acidez, que va aumentando en intensidad cuando mas lejos se esta del 7.Por ejemplo una solución que tiene el pH 1 es mas acida o mas fuerte que aquella que tiene un pH 6.
De la misma manera, hacia la derecha del 7 las soluciones son basicas y son mas fuertes o mas basicas cuanto mas se alejan del 7. Por ejemplo, una base que tenga pH 14 es mas fuerte que una que tenga pH 8.



Usos y Aplicaciones de los Acidos y Bases

Los acidos y bases en la actualidad juegan un papel importante en la producción de cientos de artículos de uso diarios como por ejemplo las bases se pueden utilizar para:
la obtención de celofan uno de los pasos es formar la alcali celulosa, para lo cual se utiliza el hidróxido de sodio.
En la obtención de los jabones de metales como aluminio, primero se saponifica el acido organico con hidróxido de sodio y posteriormente se precipita la sal de aluminio con una sal soluble del metal. Este se usa para fabricar grasas lubricantes.
En la fabricación de esteres, para eliminar el acido residual se utiliza carbonato de sodio, diluido en agua. Las bases también son utilizadas como en la industria farmacéutica para manufacturar diversos medicamentos los mas comunes son los antiacidos.
Con respecto a los acidos se pueden utilizar: en la fabricación de baterías para automóviles se utilizaacido sulfúrico diluido en agua, en la fabricación de sales organicas de plomo utilizadas en la industria de estabilizadores térmicos para pvc, se utiliza acido sulfúrico. Para el sulfato tribasico de plomo, en la galvanoplastia para el recubrimiento de piezas con cobre, se utiliza acido sulfúrico diluido en una solución saturada de sulfato de cobre. También en la industria farmacéutica los acidos son utilizados la mas común es la aspirina (acido salicílico).






Conclusión

Los acidos y las bases se han utilizado durante muchos años, las reacciones quimicas en las que participan los mismos tienen implicaciones por las aplicaciones que se encuentra. Mediante distintos procesos industriales se obtienen acidos y bases que suelen ser la materia prima de otras sustancias y utilidades necesarias para el hombre. .Los acidos y bases ademas de ser importantes materias primas industriales que se utilizan en la fabricación de fertilizantes, metales, plasticos, medicamentos y alimentos, sus funciones también son útiles en el hogar. Como los mismos son tan versatiles no dejan de maravillarnos.



Bibliografía

www.textoscientificos.com//acidos-bases
Rescatado el 16 de febrero 2011
www.ciencianet.com/acidobase.html- Rescatado el 16 de febrero 2011
quimicaparatodos.blogcindario.com//00017-usos-de-acidos-y-bases- quimica-para- para todos-html- Res