En este artículo, vamos a profundizar en el concepto de ácidos y bases en química, y las teorías que lo explican. Concretamente, vamos a analizar la teoría de Arrhenius y la teoría de Brönsted-Lowry, dos de las ideas más importantes en este campo. Estas teorías nos permitirán entender mejor qué son los ácidos y las bases, y cómo se relacionan entre sí.
La teoría de Arrhenius
La teoría de Arrhenius define un ácido como una sustancia que cede protones (H+) en solución acuosa, mientras que una base es una sustancia que cede iones OH- en solución acuosa.
Ácidos y bases según Arrhenius
La teoría de Arrhenius define un ácido como una sustancia que cede protones (H+) en solución acuosa, mientras que una base es una sustancia que cede iones OH- en solución acuosa. Según esta teoría, un ejemplo de ácido es el ácido clorhídrico (HCl), que se descompone en solución acuosa en iones H+ y Cl-. En este sentido, el H+ se considera un átomo de hidrógeno que está unido a un anión Cl-. Por otro lado, una base es una sustancia que tiene la capacidad de unir el ion H+ y formar un compuesto nuevo. Un ejemplo de base es el hidróxido de sodio (NaOH), que reacciona con el H+ para formar agua (H2O) y sodio (Na).
Limitaciones de la teoría de Arrhenius
La teoría de Arrhenius, desarrollada por Svante Arrhenius en 1887, tiene varias limitaciones que la hacen incompleta y no aplicable a todos los casos. Uno de los principales problemas es que solo se enfoca en sustancias que se disuelven en agua, lo que significa que no se aplica a sustancias que no se disuelven en aguas, como sustancias en fase gaseosa o sólida. Además, esta teoría no explica bien la reacción de los ácidos y las bases en medios no acuosos. Por ejemplo, no explica la reacción entre un ácido y un base en un solvente orgánico.
La teoría de Brönsted-Lowry
La teoría de Brönsted-Lowry define un ácido como una sustancia que puede ceder protones (H+) a otra sustancia química y una base como una sustancia que puede captar protones (H+) de otra sustancia química. Esta definición más generalizada y amplia la teoría de Arrhenius, ya que incluimos no solo las sustancias que reaccionan con el agua, sino cualquier sustancia que haya en un equilibrio acidobásico con una otra sustancia. De esta manera, podemos considerar que cualquier sustancia que pueda ceder protones es un ácido, mientras que cualquier sustancia que pueda captar protones es una base.
Definición de ácido y base según Brönsted-Lowry
La teoría de Brönsted-Lowry define un ácido como una sustancia que puede ceder protones (H+) a otra sustancia química y una base como una sustancia que puede captar protones (H+) de otra sustancia química. Esta teoría es más precisa que la teoría de Arrhenius, ya que se considera la reacción química entre las sustancias en lugar de solo la reacción en una solución acuosa.
Ejemplos de ácidos y bases en la teoría de Brönsted-Lowry
No se dispone de texto para incluir en el párrafo. Sin embargo, aquí te presento algunos ejemplos de ácidos y bases en la teoría de Brönsted-Lowry:
El ácido sulfúrico (H2SO4) es un ácido porque puede ceder protones (H+) a otras sustancias, por ejemplo, a la base hidróxido de sódio (NaOH), formando agua y sal. El ácido sulfúrico se enrolla en la teoría de Arrhenius como un ácido porque puede ionizar en solución acuosa, pero según la teoría de Brönsted-Lowry, lo que lo convierte en un ácido es su capacidad para ceder protones.
Otro ejemplo es la sustancia HCl, que es un ácido en la teoría de Brönsted-Lowry porque puede ceder protones a bases como la sustancia hidróxido de sódio (NaOH). Al mismo tiempo, una sustancia como la hidróxido de sodio (NaOH) es una base en la teoría de Brönsted-Lowry porque puede capturar protones (H+) de sustancias como ácidos sulfúrico (H2SO4).
Comparación entre las dos teorías
La teoría de Arrhenius presenta algunas limitaciones, ya que solo se refiere a sustancias en estado de disolución acuosa. Al ser fundamentalmente relacionada con la hidratación del ion H+, solo explica la protonación en soluciones acuosas. Por otro lado, la teoría de Brönsted-Lowry es más amplia y descubre que los ácidos y bases pueden existir en cualquier estado físico (sólido, líquido o gas).
La teoría de Brönsted-Lowry es más precisa y amplia, ya que define un ácido como cualquier sustancia que puede ceder protones (H+) a otra sustancia química, y una base como cualquier sustancia que puede captar protones (H+) de otra sustancia química. Esta teoría es más generalizada y puede aplicarse a cualquier tipo de sustancia, tal y como se puede observar en la química orgánica y en la química analítica.
Ejemplos de ácidos y bases en la vida diaria
Los alimentos y bebidas nos rodean de ácidos y bases.
• La leche, por ejemplo, es una base, ya que contiene iones OH- que pueden capturar protones (H+) de la saliva, lo que la hace sentir fresca en la boca. Por otro lado, el jugo de limón es un ácido, ya que puede ceder protones (H+) a la saliva, lo que le da su sabor ácido.
En la farmacia, los medicamentos pueden ser ácidos o bases. Vías de administración intravenosa, por ejemplo, a menudo utilizan aminas como bases para disolver y transportar fármacos a través del cuerpo. De manera similar, algunos medicamentos antiácidos son ácidos que se utilizan para neutralizar la producción de ácido estomacal en personas con ulceras gástricas.
En la industria, los ácidos y bases tienen muchas aplicaciones prácticas. Por ejemplo, los ácidos se utilizan para limpiar superficies mohosas, mientras que las bases se utilizan para eliminar manchas y grasa en ropa y superficies.
Conclusión
El concepto de ácidos y bases es fundamental en la química, ya que ayuda a explicar la reactividad de los compuestos químicos y su comportamiento en diferentes condiciones. Las teorías de Arrhenius y Brönsted-Lowry han permitido avanzar en la comprensión de estas sustancias y su comportamiento. Sin embargo, hay mucho que aún se desconoce sobre el mundo de los ácidos y las bases, lo que es motivación para continuar investigando y descubriendo nuevos conceptos y principios.
