La definición de Arrhenius de ácidos y bases

Ácidos de Arrhenius

En la década de 1880, el químico sueco Svante Arrhenius estaba ocupado estudiando las propiedades eléctricas de los productos químicos cuando se introducen en agua. En sus estudios, notó que ciertos compuestos producían iones de hidrógeno, a menudo llamados protones, cuando se ponían en una solución acuosa (o a base de agua). Estos compuestos conductores de electricidad se denominaron ácidos de Arrhenius. Por definición, los ácidos de Arrhenius son compuestos que producen iones de hidrógeno (H +) en solución.

Echemos un vistazo más de cerca a la estructura química de un ácido de Arrhenius. El ácido bromhídrico es un ácido de Arrhenius con la fórmula HBr. Cuando HBr entra en una solución acuosa, el ión hidrógeno cargado positivamente se separa del ión bromuro cargado negativamente. El ion bromuro deambula por la solución, pero el ion hidrógeno se adhiere al agua para formar el ion hidronio (H3O +).

El proceso se llama disociación ácida. Se representa químicamente de dos formas diferentes. A veces se escribe como HBr + H2O -> H3O + + Br-; otras veces está escrito en una forma simplificada que deja al agua fuera de la ecuación, HBr -> H + + Br-.

Estas expresiones de disociación se pueden escribir para el ácido genérico HA, donde H es el ión de hidrógeno y A es la partícula con carga negativa que queda: HA + H2O -> H3O + + A- o HA-> H + + A-.

Los ácidos de Arrhenius están a nuestro alrededor; de hecho, ¡hay algunos en nosotros! Nuestro estómago produce naturalmente ácido clorhídrico (HCl) para ayudar a digerir los alimentos. A menudo comemos o bebemos ácidos a propósito por su delicioso sabor amargo. El vinagre, también conocido como ácido acético (HC2H3O2), se utiliza como conservante y potenciador del sabor, y los refrescos a menudo contienen una combinación de ácido carbónico y ácido fosfórico, a veces incluso ácido cítrico. Las frutas cítricas, como toronjas, limones y limas, contienen ácido cítrico.

Además de producir iones de hidrógeno en el agua, todos los ácidos de Arrhenius tienen algunas cosas en común. Tienen valores de pH entre 0 y 7, tienen un sabor y un olor agrio y harán que el papel de pH se vuelva rosado, rojo o naranja.

Bases de Arrhenius

Las bases son tan comunes como los ácidos, pero ciertamente son menos conocidas. Probablemente haya algunas bases en su botiquín, armarios de cocina y artículos de limpieza. Las bases son ácidos químicamente opuestos de muchas maneras, pero hablaremos de eso más adelante.

Una base de Arrhenius es un compuesto que produce iones de hidróxido (OH-) cuando está en agua. Hagamos zoom en una barra de jabón para comprender más sobre la naturaleza química de las bases.

El hidróxido de sodio (NaOH) es una base de Arrhenius que se usa a menudo para hacer jabón. Cuando el NaOH se disuelve, el ion sodio cargado positivamente se separa del ion hidróxido cargado negativamente. Ambos iones deambulan libremente en solución. Este proceso se muestra químicamente como NaOH -> Na + + OH-.

Esta ecuación se puede escribir para la base de Arrhenius genérica BOH, donde OH es el ión hidróxido y B es el ión positivo unido al hidróxido: BOH -> B + + OH-.

¿Alguna vez ha tenido reflujo ácido o acidez estomacal? Esto sucede porque el ácido en su estómago está un poco fuera de control. Lo más probable es que haya superado su malestar estomacal con un poco de ayuda de una base en forma de hidróxido de magnesio o hidróxido de aluminio. Estas bases de Arrhenius son ingredientes clave en antiácidos, como Tums o Rolaids. El hidróxido de sodio a base de Arrhenius, potencialmente peligroso, es el ingrediente activo de los destapadores de drenaje. Como se mencionó anteriormente, el hidróxido de sodio también se usa a menudo para hacer jabón.

Las bases de Arrhenius tienen un sabor jabonoso, se sienten resbaladizas y tienen valores de pH superiores a 7 hasta 14. Convierten el papel indicador de pH en verde, azul o violeta.

Los ácidos y las bases de Arrhenius se combinan para formar agua, un producto que no es ni ácido ni básico, sino neutro. Las bases son eficaces para sofocar la acidez estomacal porque el hidróxido de la base (OH-) reacciona con el ión de hidrógeno del ácido (H +) para producir agua: H + + OH- -> H2O.

Ácidos y bases fuertes versus débiles

No todos los ácidos y bases de Arrhenius son iguales. Algunos son fuertes, mientras que otros son débiles. Los ácidos y bases fuertes se disocian (rompen) al 100% en solución. Esto significa que cada ácido o compuesto básico que se disuelve se descompone en sus iones constituyentes. ¡Cada uno!

Ejemplos de ácidos de Arrhenius fuertes son el ácido clorhídrico (HCl), el ácido sulfúrico (H2SO4) y el ácido bromhídrico (HBr). Algunas bases de Arrhenius fuertes incluyen hidróxido de sodio (NaOH), hidróxido de potasio (KOH) e hidróxido de litio (LiOH).

Por otro lado, los ácidos y bases débiles se disocian mucho menos del 100% en solución. En cambio, solo una pequeña fracción del compuesto ácido o base que se disuelve se descompone en sus iones constituyentes. Los ácidos de Arrhenius débiles comunes incluyen vinagre o ácido acético (HC2H3O2) y ácido fosfórico (H3PO4). Ejemplos de bases débiles de Arrhenius son hidróxido de magnesio (Mg (OH) 2) e hidróxido de aluminio (Al (OH) 3).

Resumen de la lección

Los ácidos de Arrhenius son compuestos que producen iones de hidrógeno (H +) en solución. Cuando un ácido entra en el agua, se rompe o se disocia. Hay dos ecuaciones generales para expresar la disociación de ácido en agua: HA + H2O -> H3O + + A- o HA-> H + + A-.

Los ácidos de Arrhenius tienen valores de pH de 0 a 7, tienen un sabor y un olor agrio y harán que el papel de pH se vuelva rosado, rojo o naranja. Ejemplos de ácidos de Arrhenius son ácido clorhídrico (HCl); vinagre, también conocido como ácido acético (HC2H3O2); y ácido cítrico.

Una base de Arrhenius es un compuesto que produce iones de hidróxido (OH-) cuando está en agua. La ecuación general para la disociación de bases es: BOH -> B + + OH-.

Las bases de Arrhenius tienen un sabor jabonoso, se sienten resbaladizas y tienen valores de pH superiores a 7 hasta 14. Convierten el papel indicador de pH en verde, azul o violeta. Ejemplos de bases de Arrhenius son hidróxido de sodio (NaOH) e hidróxido de magnesio (Mg (OH) 2).

Los ácidos y las bases pueden ser fuertes o débiles. Un ácido o base fuerte se disocia al 100% en agua. Un ácido o una base débil se disocia mucho menos del 100% en agua.

Los resultados del aprendizaje

Una vez que haya terminado con esta lección, podrá:

• Definir ácidos y bases de Arrhenius
• Identificar las ecuaciones generales para la disociación de ácidos y bases.
• Describir las propiedades de los ácidos y bases de Arrhenius.
• Diferenciar entre ácidos y bases fuertes y débiles y enumerar ejemplos de cada uno