Fundamentos de Ácidos y Bases: Teorías, Neutralización y pH

Fundamentos de Ácidos y Bases

Teorías de Ácidos y Bases

• Teoría de Arrhenius: Según esta teoría, los ácidos y las bases solo lo son en disolución acuosa. Un ácido es una sustancia que, en disolución acuosa, se disocia formando iones hidrógeno (H⁺), mientras que una base es una sustancia que se disocia formando iones hidroxilo (OH^-).

Neutralización

• La neutralización es la reacción completa entre un ácido y una base, resultando en la formación de una sal y agua.

Teoría de Brönsted-Lowry

• Esta teoría amplía los conceptos de ácido y base. Un ácido es una especie química capaz de ceder un ion hidrógeno (protón), y una base es una especie química capaz de recibir un ion hidrógeno.
• La neutralización, según esta teoría, implica la transferencia de un protón de un ácido a una base, formando el ácido conjugado de la base y la base conjugada del ácido.

Fuerza de Ácidos y Bases

• La fuerza de un ácido o base depende de su capacidad para ceder o aceptar protones.
• Ácidos y bases fuertes: Muestran gran tendencia a ceder o recibir protones, disociándose totalmente en disoluciones acuosas diluidas.
• Ácidos y bases débiles: Muestran poca tendencia a ceder o recibir protones, estableciendo un equilibrio entre las moléculas no ionizadas y los iones formados.
• Cuanto más fuerte es un ácido, más débil es su base conjugada, y viceversa.

Grado de Ionización

• El grado de ionización (α) de un ácido o base débil es la relación entre la concentración del ácido o base ionizados en el equilibrio y su concentración inicial.

Autoionización del Agua

• El agua experimenta autoionización, donde una molécula actúa como ácido y otra como base, transfiriéndose un protón.
• El producto iónico del agua (Kw) es 1x10^-14 a 25°C.

pH y pOH

• pH: Se define como el logaritmo negativo de la concentración de iones hidronio (H₃O⁺).
• pOH: Es el logaritmo negativo de la concentración del ion hidroxilo (OH^-).
• La relación entre pH y pOH es: pH + pOH = 14.

Disoluciones Amortiguadoras

• Las disoluciones amortiguadoras, reguladoras o tampón mantienen su pH prácticamente invariable aunque se diluyan o se les añadan pequeñas cantidades de un ácido o una base.

Indicadores Ácido-Base

• Un indicador ácido-base es una sustancia de carácter ácido o básico débil que presenta colores diferentes según el pH de la disolución.

Valoración Ácido-Base

• La valoración ácido-base es la determinación de la concentración desconocida de un ácido o base mediante la reacción de neutralización con una disolución de concentración conocida.
• Si se valora un ácido, se denomina acidimetría; si es una base, alcalimetría.

Hidrólisis de Sales

• La hidrólisis de una sal es la reacción ácido-base de los iones de la sal con el agua.
• Sales de ácido fuerte y base fuerte: No producen hidrólisis y su disolución es neutra.
• Sales de ácido fuerte y base débil: Presentan hidrólisis ácida y su disolución es ácida.
• Sales de base fuerte y ácido débil: Presentan hidrólisis alcalina y su disolución es básica.
• Sales de ácido débil y base débil: Presentan hidrólisis ácida y alcalina, y el pH de su disolución depende de la fuerza relativa del ácido y la base de procedencia.