Teorías Ácido-Base: Arrhenius, Brønsted-Lowry y Conceptos Clave

Teorías Ácido-Base

Teoría de Arrhenius: Disociación Electrolítica

La teoría de Arrhenius, también conocida como 'teoría de la disociación electrolítica', establece que ciertas sustancias manifiestan sus propiedades químicas y conductividad eléctrica en disoluciones acuosas. Por ejemplo, cuando la sal se disuelve en agua, se descompone en sus iones, lo que la convierte en un conductor eléctrico. A estas sustancias se les llama electrolitos.

• Ácido: Sustancia que en disolución acuosa produce iones H⁺, también llamados protones (H⁺).
  Ejemplo: HA (aq) → H⁺ (aq) + A^- (aq)
• Base: Sustancia que en disolución acuosa produce iones hidroxilo (OH^-).
  Ejemplo: M(OH)_n(aq) → M⁺ (aq) + n OH^- (aq)

Teoría de Brønsted-Lowry: Transferencia de Protones

La teoría de Brønsted-Lowry, o 'teoría protónica', postula que un ácido es una sustancia capaz de ceder protones, y una base es una sustancia capaz de captarlos. Las reacciones entre ácidos y bases son, por lo tanto, reacciones de transferencia de protones.

Ácidos y Bases Conjugadas

• Ácidos: Al ceder un protón, originan una base conjugada, que es una especie capaz de aceptar un protón y regenerar el ácido inicial.
• Bases: Al aceptar un protón, forman un ácido conjugado, el cual puede donar el protón, volviendo a originar la base inicial.

Neutralización

Se llama neutralización a la reacción que se produce entre disoluciones ácidas y básicas. Estas reacciones generan como producto una sal y agua.

Ecuación general: ácido + base → sal + agua

Fuerza Relativa de Ácidos y Bases

Según Brønsted y Lowry, los ácidos difieren en su capacidad para ceder protones, y las bases en su capacidad para captarlos.

• Ácidos fuertes: Se disocian completamente en disolución acuosa. La mayoría son inorgánicos, como el ácido clorhídrico (HCl).
• Ácidos débiles: Se disocian solo parcialmente en disolución acuosa, como el ácido cianhídrico (HCN).
• Ácidos polipróticos: Pueden ceder más de un protón.
• Bases fuertes: Se disocian completamente en disolución acuosa, como el hidróxido de sodio (NaOH).
• Bases débiles: Se disocian solo parcialmente en disolución acuosa, como el amoniaco (NH₃).

Constante de Disociación

La constante de disociación es la constante de equilibrio de los ácidos y las bases, que siempre se encuentran en un estado de equilibrio.

Disoluciones Ácidas, Básicas y Neutras

La naturaleza de una disolución (ácida, básica o neutra) depende de las concentraciones relativas de iones H⁺ y OH^-.

• Disolución ácida: Mayor concentración de H⁺ que de OH^-.
• Disolución básica: Mayor concentración de OH^- que de H⁺.
• Disolución neutra: Concentraciones iguales de H⁺ y OH^-.