Ácido y base de Arrhenius
Un ácido de Arrhenius se puede definir mejor como una sustancia que, cuando se disuelve en agua, dona un ion hidrógeno a la molécula de agua para producir un ion hidronio, {eq}H_{3}O^{+} {/eq}
Esta donación resultante provoca un aumento en la concentración general de iones hidronio de la solución, lo que reduce el pH de la solución y vuelve ácido el ácido.
La disociación de una sustancia química como el ácido clorhídrico, HCl, en agua se puede ver a continuación para demostrar la formación de hidronio:
{eq}HCl\; + \: H_{2}O\; \rightarrow Cl^{-}\: +\: H_{3}O^{+} {/eq}
Una Base de Arrhenius, por el contrario, es una sustancia que al disociarse en agua formará un ion hidróxido, {eq}OH^{-} {/eq}
¿Qué significa que un ácido débil se Ioniza parcialmente en Agua?
La disociación del hidróxido de sodio se puede ver a continuación:
{eq}NaOH\; \rightarrow Na^{+}\: +\: OH^{-} {/eq}
Lista de ácidos de Arrhenius
A menudo se malinterpreta que cualquier compuesto que contenga hidrógeno resultará como un ácido de Arrhenius cuando se disuelva en agua, pero ese no es el caso. La clave es que los iones de hidronio deben formarse como resultado de la disociación de los iones de hidrógeno positivos y luego su formación con las moléculas de agua. Aquí hay una lista de algunos ácidos de Arrhenius muy comunes:
| Nombre de la fórmula | Fórmula química |
|---|---|
| Ácido clorhídrico | HCl |
| Ácido sulfúrico | H2SO4 |
| Ácido nítrico | HNO 3 |
| ácido fosfórico | H3PO4 |
| ácido fluorhídrico | Hf |
| ácido bromhídrico | HBr |
| Ácido carbónico | H2CO3 |
| Ácido acético | HCH3CO2 |
| Ácido hipocloroso | HClO |
| ácido yodhídrico | Hi |
| ácido hidrosulfúrico | H2S |
| ácido fosfórico | H3PO3 |
En casi todos los casos, los ácidos de Arrhenius tendrán hidrógeno como primer elemento del compuesto. Esto pretende indicar que hay iones de hidrógeno presentes en el compuesto que se disociarán en hidronio en agua. Un compuesto como {eq}C_{2}H_{6} {/eq}
No se clasificaría como ácido de Arrhenius porque no contiene iones de hidrógeno. Este compuesto es covalente y carece de iones de hidrógeno cargados que se unirían a las moléculas de agua para formar iones de hidronio en los productos.
¿Cuál es la relación entre ácido débil y su base conjugada?
Lista básica de Arrhenius
Las bases de Arrhenius también son bastante frecuentes en los productos químicos de la casa. Las bases de Arrhenius tendrán un ion hidróxido presente que se disociará en agua. Aquí hay una lista de algunas bases comunes de Arrhenius:
| Nombre de la fórmula | Fórmula química |
|---|---|
| Hidróxido de sodio | NaOH |
| Hidróxido de potasio | KOH |
| Hidróxido de magnesio | Mg(OH) 2 |
| hidróxido de litio | LiOH |
| Hidróxido de aluminio | Al(OH) 3 |
| Hidróxido de calcio | Ca(OH) 2 |
| hidróxido de berilio | Be(OH) 2 |
| Hidróxido de cobre (II) | Cu(OH) 2 |
| Hidróxido de hierro (I) | FeOH |
| Hidróxido de cobalto (I) | COOH |
La necesidad de producir iones hidróxido es la clave para ser clasificada como base de Arrhenius. Un compuesto como {eq}CH_{3}NH_{2} {/eq} no sería una base de Arrhenius porque carece de la presencia del ion hidróxido en su composición.
Concepto de Arrhenius de reacción ácido-base
Los ácidos y las bases a menudo reaccionan entre sí para formar una solución más neutra como producto. Este concepto se puede ver cuando un ácido de Arrhenius como el HF reacciona con una base de Arrhenius como el LIOH.
{eq}HF\: +\: LiOH\: \rightarrow \: HOH\: +\: LiF {/eq}
Los dos productos de esta reacción son agua y fluoruro de litio. El agua es neutra y el fluoruro de litio no se clasifica ni como ácido ni como base. Dado que ninguno de los productos es ácido ni básico, esto puede clasificarse como una reacción de neutralización.
¿Qué Factores Afectan la Ionización de un Ácido Débil?
Propiedades del ácido y la base de Arrhenius
Muchos ácidos de Arrhenius compartirán propiedades similares. Algunos de ellos incluyen:
- reacciona con ácidos
- Valores de pH entre 0 y 7
- sabor y olor agrio
- convertir el papel tornasol en rojo
Las bases de Arrhenius también tienden a compartir propiedades. Algunas de esas propiedades son:
- se siente resbaladizo al tacto
- sabor jabonoso
- Valores de pH superiores a 7
- convertir el papel tornasol en azul
Limitaciones del modelo de Arrhenius
Una de las pocas limitaciones de las definiciones de ácidos y bases de Arrhenius es que es necesario que haya agua presente para que una sustancia califique. Si bien el agua está presente en muchas situaciones, no es una garantía y, a menudo, todavía existen ácidos en situaciones donde el agua no está presente. Un compuesto ácido disuelto en algo como tolueno, {eq}C_{7}H_{8} {/eq}, no crearía los iones hidronio que hacen posible clasificarlo como ácido de Arrhenius.
De manera similar, la definición de las bases de Arrhenius también se topa con un pequeño problema en algunas circunstancias. Un compuesto como {eq}NaNH_{2} {/eq} cuando se disuelve en una forma líquida de amoníaco, {eq}NH_{3} {/eq} no produciría iones de hidróxido. Se cree que muchos compuestos son básicos aunque no califican como bases de Arrhenius. Sin embargo, la definición es un excelente punto de partida para comprender el concepto de ácidos y bases.
Resumen de la lección
Los ácidos y bases de Arrhenius se pueden definir por el comportamiento de una sustancia cuando se disuelve en agua. Un ácido de Arrhenius contiene iones de hidrógeno y, cuando se disuelven en agua, esos iones de hidrógeno se combinarán con las moléculas de agua para formar iones de hidronio. Estos iones de hidronio son el componente clave de un ácido de Arrhenius.
Por el contrario, existe una base de Arrhenius cuando una sustancia se disuelve en agua y crea un ion hidróxido en el producto.
Las propiedades de los ácidos de Arrhenius incluyen:
- reacciona con ácidos
- Valores de pH entre 0 y 7
- sabor y olor agrio
- convertir el papel tornasol en rojo
Las propiedades de las bases de Arrhenius incluyen:
- se siente resbaladizo al tacto
- sabor jabonoso
- Valores de pH superiores a 7
- convertir el papel tornasol en azul
Algunos de los ejemplos de ácidos de Arrhenius más notables incluyen HCl, HBr, HI y HF. Las bases de Arrhenius notables incluyen NaOH, KOH y LiOH.
La definición de ácidos y bases de Arrhenius abarca una gran cantidad de sustancias que se consideran ácidas o básicas, pero no todas. La necesidad de que haya agua presente para disociarse en hidronio o hidróxido es una ligera limitación que impide que la definición de Arrhenius se considere perfecta.
Explora más sobre este tema
Selecciona un tema y sigue aprendiendo...
