Definición de ácidos y bases de Bronsted-Lowry y Lewis
Ácido y base de Bronsted-Lowry
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Ya conoció un ácido de Arrhenius, que fue propuesto por el científico sueco Svante Arrhenius en 1887. Su teoría es buena y válida pero tiene ciertos problemas o inconvenientes. La teoría de Arrhenius propone que un ácido es una sustancia que puede regalar un átomo de hidrógeno en forma de ión (H +) cuando se disuelve en agua, produciendo un ácido acuoso. Esto limita los ácidos a ser solo soluciones acuosas y no tiene en cuenta un ácido, como el ácido clorhídrico, en forma gaseosa. Su definición tampoco tiene en cuenta las sustancias que a veces pueden actuar como ácido y otras como base.
En 1923, un químico danés, llamado Johannes Bronsted, y el científico británico, Thomas Lowry, propusieron independientemente una definición diferente de un ácido. Dijeron que un ácido debería ser cualquier sustancia que pueda donar un protón. En este caso, un protón es solo un átomo de hidrógeno que ha perdido su electrón para convertirse en un ion de H + con carga positiva. Esta definición de ácido ahora se llama ácido de Bronsted-Lowry .
Un ejemplo de esto es cuando el cloruro de hidrógeno se disuelve en agua. El hidrógeno del cloruro de hidrógeno dona su protón de hidrógeno al agua, lo que da como resultado un catión de H3O + y un anión de Cl-. HCl + H2O = H3O + + Cl-.
En contraste con la definición de ácido, una base de Bronsted-Lowry es una sustancia que acepta protones. Un ejemplo de aceptor de protones es el amoníaco (NH3). El amoníaco acepta con gusto un protón del hidrógeno del agua (H2O) para convertirse en NH4. NH3 + H2O = NH4 + + OH-.
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Ácidos y bases conjugados
La definición de Bronsted-Lowry de ácidos y bases es bastante simple. Un ácido es un donante de protones y una base es un aceptor de protones. En el ejemplo del amoníaco disuelto en agua (NH3 + H2O = NH4 + + OH-), el agua dona un protón, por lo que es el ácido. El amoníaco acepta el protón, por lo que es la base. Esta reacción es reversible. El hidrógeno del ion amonio (NH4 +) puede volver al ion hidróxido (OH-) para formar NH3 y H2O (amoníaco y agua) nuevamente. En este caso, debido a que el ion amonio está donando un protón, se le llama ácido conjugado. El ion hidróxido está aceptando el protón y se llama base conjugada. Cada ácido de Bronsted-Lowry tiene una base conjugada y cada base de Bronsted-Lowry tiene un ácido conjugado.
- Ácido conjugado : un ácido que se forma cuando una base gana un protón.
- Base conjugada : una base que se forma cuando un ácido pierde un protón.
Todos los ácidos y bases de Arrhenius también son ácidos y bases de Bronsted-Lowry, pero lo contrario no es cierto. Un ácido / base de Arrhenius debe ser una sustancia disuelta en agua. Un ácido / base de Bronsted-Lowry se puede disolver en agua, como un ácido / base de Arrhenius, pero no es necesario.
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Ácido y base de Lewis
Ha aprendido sobre los ácidos y bases de Arrhenius y los ácidos y bases de Bronsted-Lowry. El problema con estas dos teorías es que suponen que un ácido contiene un ion hidrógeno. Se desarrolló otra teoría que es más amplia y abarca sustancias que no contienen hidrógeno en absoluto. La tercera definición se basa en el trabajo de un químico estadounidense llamado GN Lewis, el mismo químico que desarrolló la estructura de puntos de electrones para los electrones de valencia. En 1923, Lewis propuso que un ácido es una sustancia que acepta un par de electrones para formar un enlace covalente. Esta definición ahora se conoce como ácido de Lewis .
En la teoría de Lewis, cualquier compuesto que tenga un átomo central que pueda formar un enlace covalente es un ácido. No tiene que ser un compuesto que contenga hidrógeno. Un ión de plata puede aceptar pares de electrones del amoníaco para formar un enlace covalente, por lo que es un ácido de Lewis. Ag + + 2NH3 = {Ag (NH3) 2} +.
Una base de Lewis es una sustancia que dona un par de electrones para formar un enlace covalente. Entonces, un anión es una base de Lewis cuando reacciona para formar un enlace covalente al donar un par de electrones.
Una reacción ácido-base de Lewis es una reacción en la que se forma un enlace covalente entre un donante de par de electrones y un aceptor de par de electrones.
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Resumen de la lección
Los ácidos y las bases se han definido de diferentes formas. La primera forma fue por Arrhenius a fines del siglo XIX. Definió un ácido como una sustancia que puede dar un átomo de hidrógeno en forma de ión (H +) cuando se disuelve en agua, produciendo un ácido acuoso. El problema con esta definición es que dice que para ser un ácido, una sustancia siempre debe estar disuelta en agua y no tiene en cuenta los ácidos gaseosos.
Los siguientes científicos en definir ácidos y bases fueron Bronsted y Lowry. Definieron un ácido como cualquier sustancia que pueda donar un protón y una base como cualquier sustancia que pueda aceptar un protón. El problema con esta definición es que no tiene en cuenta las sustancias que no contienen hidrógeno.
El tercer científico en definir un ácido y una base fue Lewis. Su definición era que un ácido es una sustancia que acepta un par de electrones para formar un enlace covalente, y una base es una sustancia que dona un par de electrones para formar un enlace covalente.
Resultado de aprendizaje
Después de esta lección, podrá definir y contrastar tres definiciones de ácidos y bases: ácidos y bases de Arrhenius, ácidos y bases de Bronsted-Lowry y ácidos y bases de Lewis.