Base de Bronsted-Lowry: Definición y ejemplos
¿Qué es una base Bronsted-Lowry?
En 1923, dos científicos, Johannes Nicolaus Bronsted y Thomas Martin Lowry publicaron una teoría sobre el comportamiento de soluciones ácidas y básicas. Bronsted vino de Dinamarca y Lowry vino de Inglaterra. Fue una gran coincidencia que publicaran la misma teoría de forma independiente pero al mismo tiempo. Es por eso que esta teoría, la definición de Bronsted-Lowry de ácidos y bases, recibió su nombre de los dos.
Para esta lección, nos centraremos en las soluciones básicas y cómo se comportan, según Bronsted y Lowry. Nos referimos a estas soluciones como bases de Bronsted-Lowry. Una base de Bronsted-Lowry es una solución que se comporta como un aceptor de protones, y estos protones están en forma de ion hidrógeno (H +). La solución que se comporta como donante de protones se llama ácido de Bronsted-Lowry . En general, esta es la interacción entre los ácidos y las bases de Bronsted-Lowry:
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Podemos ver que cuando Bronsted-Lowry ‘acepta’ el ion hidrógeno (H +) proveniente del ácido, el ion hidrógeno (H +) se adhiere a la base de Bronsted-Lowry. El protón (ion H +) tiene una carga de uno positivo, por lo que cuando la base (B) acepta el protón, su carga aumenta en uno positivo (HB +). Dado que el ácido (HA) perdió o donó un protón, su carga disminuye en uno y, en este caso, da como resultado una carga negativa (A-). La flecha que avanza y retrocede al mismo tiempo es un signo de equilibrio , lo que nos dice que la reacción puede ir hacia adelante o hacia atrás.
Echemos un vistazo de nuevo a la reacción ácido-base de Bronsted-Lowry. Podemos ver que cuando un ácido dona un protón, el producto resultante es una base conjugada. Cuando la base acepta un protón, el producto resultante que se forma es un ácido conjugado. Cuando pensamos en el significado de la palabra ‘conjugado’, significa ‘unido’ o ‘acoplado’. De la misma manera, un ácido / base y su conjugado base / ácido resultante son lo que llamamos pares conjugados ácido-base.
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Ejemplos de reacciones de Bronsted-Lowry
¿Cuál es el signo revelador de que una sustancia es una base de Bronsted-Lowry en reacciones químicas? Para encontrar la respuesta, observamos qué sustancia gana un átomo de hidrógeno; la sustancia que gana un átomo de hidrógeno es nuestra base de Bronsted-Lowry, ya que acepta protones en forma de iones de hidrógeno (H +).
Aquí, echemos un vistazo a algunos ejemplos de interacciones ácido-base de Bronsted-Lowry. Practicaremos identificando pares conjugados ácido-base e identificando qué sustancias son bases de Bronsted.
- Ejemplo 1: reacción entre agua y amoniaco
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Primero podemos identificar las sustancias. Echemos un vistazo a la siguiente ilustración a continuación. El amoníaco es la base de Bronsted-Lowry porque es el ‘aceptor de protones’: acepta un átomo de hidrógeno del agua. Por otro lado, el agua es el ácido de Bronsted-Lowry porque es el “donante de protones”. El ácido conjugado es el ion amonio (NH sub 4 +) porque es la sustancia que se produce después de que se acepta el protón, el hidrógeno. La base conjugada es el ion hidróxido (OH-) porque es la sustancia que se produce cuando el H2O dona el protón. Los pares ácido-base conjugados son: H sub 2 O / OH- y NH sub 3 / NH sub 4 +.
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- Ejemplo 2 : ácido sulfúrico y agua
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Primero podemos identificar las sustancias. El agua es la base de Bronsted-Lowry porque es el ‘aceptor de protones’: acepta un átomo de hidrógeno del ácido sulfúrico (H sub 2 SO sub 4 ). Mientras tanto, identificamos el ácido sulfúrico como el ácido de Bronsted-Lowry porque donó un protón al agua. El ácido conjugado es el ion hidronio (H sub 3 O +) porque es la sustancia que se produce después de que el agua aceptó un protón de hidrógeno. La base conjugada es bisulfato (HSO sub 4 -) porque esta es la sustancia que se produce cuando el ácido sulfúrico dona o pierde un protón. Los pares ácido-base conjugados son: H sub 2 SO sub 4 / HSO sub 4 – y H sub 2 O / H sub 3 O +.
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- Ejemplo 3 : bicarbonato y agua
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En esta reacción, el ion bicarbonato reacciona con el agua. La transferencia de protones se muestra en la siguiente ilustración. Aquí, el ion bicarbonato acepta un átomo de hidrógeno (protón) del agua, por lo que es la base de Bronsted-Lowry, y produce el ácido carbónico conjugado (H sub 2 CO sub 3 ). El agua actúa como ácido porque dona un átomo de hidrógeno (protón) al ion bicarbonato. Cuando el agua pierde un protón, produce la base conjugada, que es el ion hidróxido (OH-). Los pares conjugados ácido-base son por tanto: H sub 2 O / OH- y HCO sub 3 – / H sub 2 CO sub 3 .
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Resumen de la lección
Una base de Bronsted-Lowry es una sustancia que acepta un protón en forma de átomo de hidrógeno (H). Por eso, cuando observamos la reacción ácido-base de Bronsted-Lowry, la base de Bronsted-Lowry se identifica como la sustancia que gana un átomo de hidrógeno. Por el contrario, el ácido de Bronsted-Lowry es la sustancia que dona el protón.
Como resultado, la reacción ácido-base de Bronsted-Lowry produce un ácido conjugado y una base conjugada. El ácido conjugado es la sustancia que resulta cuando la base de Bronsted-Lowry acepta un protón, y la base conjugada es el compuesto que resulta después de que el ácido ha donado un protón. Debido a esto, los pares conjugados ácido-base difieren en un átomo de hidrógeno.