Definiciones de ácidos y
bases.
Al mismo tiempo que se fueron desarrollando las teorías de
modelos para explicar el comportamiento de la materia, también se busco una
explicación al comportamiento de los ácidos y las bases.
Lavoisier propuso que la base fundamental de los ácidos era el oxigeno,
posteriormente en 1810 Humphry Davy con base en sus trabajos de electrolisis
descubrió que el acido clorhídrico no contenía oxigeno y dedujo que la base de
los ácidos era el hidrogeno.
Teoría de Arrehenius:
En 1887 Svante Arrehenius (1859-1927) formulo una teoría de ácidos bases de
acuerdo a la explicación de la explicación de la disociación electrolítica en
disolución acuosa
Definió un acido como: Una sustancia que tiene hidrogeno en su composición y
que en disolución acuosa, al disociarse, forma iones hidrogeno (H). El protón
solvatado en común escribirlo como H3o.
La representación general de la disociación de un acido de Arrehenius, es:
HA ïƒ H + A
A su vez definió a una base como:
sustancia que en disolución acuosa, al disociarse, deja en libertad iones de
Hidróxido (OH).
La representación general de la disociación de una base de Arrehenius, es:
XOH-ïƒ X + OH
La teoría de Arrehenius explica una reacción acido.- base como una
transformación molecular de la materia que en disolución acuosa libera iones H
y OH los cuales al intercambiarse, forman nuevos enlaces produciendo moléculas
de sal y agua.
NaOH + H2SO4 ïƒ Na2SO4 + H2O
Teoría de Bronsted- Lowry:
En 1923 J.N.Bronsted (1897-1947), y T.M Lowry (1847-1936) introdujeron la
teoría de transferenciade protones.
En esta teoría, la reacción general que ocurre al disociarse una acido (HA) en
agua es la siguiente: el acido al ceder un protón a
una molecular de agua genera un nuevo acido y una nueva base.
HA (ac) + H2O (l) ïƒ H3O + A (ac)
Acido Base Acido Conjugado Base Conjugada.
En esta teoría las definiciones son independientes del disolvente
utilizado para preparar la disolución de acido o base en particular. Los iones o moléculas pueden ser ácidos o bases. Los ácidos
y bases de Arrehenius, también son ácidos y bases de Bronsted- Lowry. Existe
una relación interdependiente entre las fuerzas de un
par conjugado determinado.
Mientras mas fuerte es un acido, mas débil será su
base conjugada.
5.Si hay varios triples enlaces, se indica con los
prefijos di, tri, tetra Ej.: octa-1,3,5,7-tetraino,
HCC-CC-CC-CCH.
6.Si existen dobles y triples enlaces, se da el
número mas bajo al doble enlace. Ej.:
pent-2-en-4-ino, CH3-CH=CH-CCH
7.Los sustituyentes tales como
atomos de halógeno o grupos alquilo se indican mediante su nombre
y un número, de la misma forma que para el caso de los alcanos. Ej.: 3-cloropropino, HCC-CH2Cl; 2,5-dimetilhex-3-ino,
CH3-C(CH3)-CC-C(CH3)-CH3.
NOMENCLATURA DE ALQUINOS
CHCH etino(acetileno) CH3–CCH propino
CH3–CH2–CCH 1-butino CH3-CC-CH3 2-butino
CHC- etinilo CHC-CH2– 2-propinilo
CH3–CC- 1-propinilo CH3–CH2–CH2–CCH 1-pentino
[editar] Propiedades físicasSon insolubles en agua, pero bastante
solubles en disolventes organicos usuales y debaja polaridad:
ligroína, éter, benceno, tetracloruro de carbono. Son menos
densos que el agua y sus puntos de ebullición muestran el aumento usual
con el incremento del
número de carbonos y el efecto habitual de ramificación de las
cadenas. Los puntos de ebullición son casi los mismos que para los
alcanos o alquenos con el mismo esqueleto carbonado.
Los tres primeros términos son gases; los demas
son líquidos o sólidos. A medida que
aumenta el peso molecular aumentan la densidad, el punto de fusión y el
punto de ebullición.
Los acetilenos son compuestos de baja polaridad, por lo cual
sus propiedades físicas son muy semejantes a la de los alquenos y
alcanos.
[editar] Propiedades químicasLos alquinos
pueden ser hidrogenados por dar los cis-alquenos correspondientes con
hidrógeno en presencia de un catalizador de
paladio sobre sulfato de bario o sobre carbonato calcico parcialmente
envenenado con óxido de plomo. Si se utiliza paladio
sobre carbón activo el producto obtenido suele ser el alcano
correspondiente.
HC≡CH + H2 → CH2=CH2 + H2 → CH3-CH3
Aunque la densidad de electrones y con esto de carga negativa en el triple
enlace es elevada pueden ser atacados por nucleófilos. La razón
se encuentra en la relativa estabilidad del anión de vinilo
formado.
Frente a bases fuertes como
el sodio en disolución amoniacal, el bromomagnesiano de etilo etc.
reaccionan como
acidos débiles. Ya con el agua sus sales se hidrolizan paradar de
nuevo el alquino libre.
Así como
los alquenos, los alquinos participan en halogenación e
hidrohalogenación.
[editar] AplicacionesLa mayor parte
de los alquinos se fabrica en forma de acetileno. A su vez, una buena
parte del acetileno
se utiliza como
combustible en la soldadura a gas debido a las elevadas temperaturas
alcanzadas.
En la industria química los alquinos son importantes productos de
partida por ejemplo en la síntesis del PVC
(adición de HCl) de caucho artificial etc.
El grupo alquino esta presente en algunos
farmacos citostaticos.
Los polímeros generados a partir de los alquinos, los
polialquinos, son semiconductores organicos y pueden ser dotados
parecido al silicio aunque se trata de materiales flexibles.
[editar] AnalíticaLos
alquinos decolorean una solución acida de permanganato de potasio
y el agua de bromo. Si se trata de alquinos terminales (con el triple
enlace a uno de los carbonos finales de la molécula) forman sales con
soluciones amoniacales de plata o de cobre. (Estas sales son explosivas)
[editar] Estructura electrónicaEl triple enlace
entre los carbonos es formado
Mientras mas fuerte sea su base, mas débil será su
acido conjugado.
Hcl + H2O ïƒ H3O + Cl
Ácido fuerte Base Fuerte Ácido débil Base débil.
Del ejemplo
anterior se observa que la disociación electrolítica se desplaza en el sentido
de los ácidos y bases fuertes hacia los débiles.
Teoría de Lewis.
En 1923 Gilbert Newton Lewis, químico americano propuso una definición mucho
más amplia para los ácidos y las bases. Al igual que Bronsted- Lowry que
propusieron la transferencia de protones, Lewis propuso la transferencia de
electrones definiendo a un ácido y a una base como
ÁCIDO: Es una sustancia capaz de aceptar un par de electrones.
BASE: Esaquella sustancia capaz de donar un par
electrónico.
Esta definición abarca los ácidos y las bases de Arrehenius asi
como la de
Bronted- Lowry y muchos mas compuestos. Se utiliza en disoluciones y reacciones
en donde el hidrogeno no participa como ion.
Todas las bases tienen un par electrónico aislado el
cual puede compartir con un protón. El protón transferido es deficiente en
electrones y puede aceptar un par.
Una base cede un par electrónico en el enlace covalente (nucleófido)
Las bases de Lewis son necesariamente sustancias con pares electrónicos
aislados
-Pueden ser moléculas neutras, como NH3
-Aniones como el CN-
Un acido de Lewis acepta un par de electrones (electrófilo)
Los ácidos de Lewis presentan múltiples formas:
- Moléculas: Aquellas que presentan menos electrones al completar su octeto.
BCl3 AlCl3 ZnCl 2 SO3 etc
- Cationes: Teóricamente cualquier catión puede ser un acido de Lewis. K, Mg,
Al, etc
- Ag + 2 NH3 ïƒ [H3N: Ag : NH3]
Ácido de Lewis Base de Lewis Complejo.
- Moléculas con un enlace múltiple entre átomos de electronegatividad diferente
CO2, SO3, SO2, etc.
Teoría Ácido Base
Arrehenius Libera iones H+ en disolución acuosa Libera iones OH- en disolución
acuosa
Bronsted- Lowry Donador de Protones H+ Aceptor de protones H+
Lewis Cualquier especie que se enlace a un par de electrones no compartidos ( aceptor de un par electrónico) Cualquier especie que tenga
una par de electrones libres no compartidos ( donador de un par electrónico)