Las propiedades ácido-base del agua »Wiki Ùtil

Ácidos y bases

¿Qué tienen en común el contenido de su estómago, la batería de su automóvil y un vaso de jugo de naranja? Estos líquidos aparentemente diferentes son todos ejemplos de ácidos. En el extremo opuesto del espectro tenemos bases, que incluyen ejemplos que varían desde lejía doméstica hasta bicarbonato de sodio que usa para hornear. Es muy probable que estos ejemplos e incluso los conceptos de ácidos y bases ya le sean familiares. Pero en ciencia, ¿qué hace que algo sea ácido o base?

Hay algunas definiciones, pero aquí nos quedaremos con la definición de Bronsted Lowry. Esta definición dice que los ácidos son moléculas que pueden donar un ion hidrógeno, también llamado protón. Mientras que las bases son moléculas que pueden aceptar un ión de hidrógeno. El ácido clorhídrico en su estómago dona un protón a otras moléculas, lo que ayuda a romper su estructura y lo convierte en ácido. El hidróxido de sodio en el blanqueador puede aceptar un ión de hidrógeno, convirtiéndolo en una base.

Agua

El agua es una molécula especial y tiene muchas propiedades únicas que la hacen esencial para toda la vida en la Tierra. De hecho, cuando los científicos buscan vida en otros planetas, ¡primero buscan signos de agua! El agua está formada por dos átomos de hidrógeno unidos a un átomo de oxígeno. Forman estos enlaces al compartir electrones.

Sin embargo, el oxígeno no es muy bueno para compartir. El oxígeno es extremadamente electronegativo , lo que significa que le gustan los electrones. Por lo tanto, atrae los electrones en el enlace más cerca de sí mismo, lo que hace que el oxígeno obtenga una carga negativa parcial y que los átomos de hidrógeno obtengan cargas positivas parciales. Esto permite que el agua forme enlaces entre diferentes moléculas basadas en las cargas, llamadas enlaces de hidrógeno. Esto le da al agua muchas de sus propiedades únicas que le permiten mantener la vida.

El agua también tiene la importante propiedad de actuar como ácido o como base dependiendo de las condiciones. El agua pasa por la autoionización , donde una molécula de agua puede donar un átomo de hidrógeno a otra. Esto forma iones de hidróxido (OH-) e iones de hidronio (H3O +). En este ejemplo, el agua actúa tanto como ácido, donando iones de hidrógeno, como como base, aceptando iones de hidrógeno.

Durante la autoionización, el agua actúa como ácido y como base.

Agua como ácido

Cuando el agua actúa como un ácido, dona un ión de hidrógeno a otras moléculas y se convierte en una molécula de hidróxido (OH-). Veamos un ejemplo. Supongamos que desea diluir un producto de limpieza hecho principalmente de amoníaco, NH3, con agua. El amoníaco es una base que acepta un átomo de hidrógeno para convertirse en amonio o NH4 +. Cuando el amoníaco se mezcla con agua, el amoníaco es una base más fuerte, por lo que el agua dona un ión de hidrógeno que forma iones de amonio e hidróxido.

Agua como Base

Sin embargo, cuando el agua actúa como base ocurre lo contrario. El agua acepta un ion de hidrógeno para convertirse en una molécula de hidronio. Digamos que está tratando de dejar de usar productos químicos tan agresivos como el amoníaco para limpiar su casa. Has leído que el vinagre de sidra de manzana también puede funcionar. Decides diluir un poco de vinagre en agua para hacer una solución de limpieza para tu cocina. El vinagre es un ácido débil llamado ácido acético con la fórmula molecular CH3COOH, pero sigue siendo un ácido más fuerte en comparación con el agua. Cuando se mezcla con agua, el ácido acético dona un ion hidrógeno al agua. Esto produce iones de hidronio del agua.

El agua también puede actuar como una base con ácidos más fuertes. Nuestros estómagos están llenos de ácido clorhídrico (HCl). Cuando el agua se mezcla con ácido clorhídrico, el agua actúa como una base y acepta un ión de hidrógeno del ácido clorhídrico. Esto crea iones de hidronio e iones de cloro.

Resumen de la lección

Los ácidos son moléculas que pueden donar un ión de hidrógeno y las bases son moléculas que pueden aceptar un ión de hidrógeno, según la definición de Bronsted Lowry. El agua puede actuar como un ácido y una base en solución y se autoioniza donde puede ser un ácido y una base para sí misma. Cuando se mezcla con un ácido, el agua acepta iones de hidrógeno y actúa como base. Sin embargo, cuando el agua se mezcla con una base, dona iones de hidrógeno y actúa como un ácido.