Grado 11

Grado 11EquilibrioTeoría de Ácidos y Bases


Concepto de Arrhenius


El concepto de Arrhenius de ácidos y bases es una de las teorías fundamentales en química que describe cómo se comportan los ácidos y las bases en solución acuosa. Esta teoría fue propuesta por el químico sueco Svante Arrhenius en 1887. Su trabajo sentó las bases para entender la naturaleza de los ácidos y las bases. Según Arrhenius, hay definiciones especiales para la estructura de los ácidos y las bases, basadas en cómo interactúan con el agua.

Entendiendo la definición de Arrhenius de ácidos y bases

En el concepto de Arrhenius, un ácido se define como una sustancia que incrementa la concentración de iones de hidrógeno (H +) en una solución acuosa. Cuando un ácido se disuelve en agua, dona iones H + a la solución.

Un ejemplo común de un ácido de Arrhenius es el ácido clorhídrico (HCl). Cuando el HCl se disuelve en agua, se disocia para formar iones de hidrógeno:

HCl (aq) → H + (aq) + Cl - (aq)

Por el contrario, una base de Arrhenius se define como una sustancia que incrementa la concentración de iones de hidróxido (OH -) en una solución acuosa. Cuando una base se disuelve en agua, dona iones OH - a la solución.

Un ejemplo típico de una base de Arrhenius es el hidróxido de sodio (NaOH). Cuando el NaOH se disuelve en agua, se descompone de la siguiente manera:

NaOH (aq) → Na + (aq) + OH - (aq)

El papel del agua

En el concepto de Arrhenius, el agua juega un papel importante como solvente, proporcionando un medio para que los ácidos y las bases se disocien y formen iones. La presencia de agua permite que los ácidos se disocien en iones H + y las bases en iones OH -, lo que caracteriza su naturaleza ácida o básica.

Limitaciones del concepto de Arrhenius

Aunque el concepto de Arrhenius ofrece una comprensión básica del comportamiento de los ácidos y las bases, presenta algunas limitaciones. Una limitación importante es que solo se aplica a soluciones acuosas. Esto significa que los ácidos y las bases que no se disocian o forman iones en agua no pueden ser descritos efectivamente por esta teoría.

Otra limitación es que este concepto no tiene en cuenta las reacciones ácido-base que no implican la formación de agua. Por ejemplo, la reacción entre amoníaco (NH 3) y el gas cloruro de hidrógeno (HCl) resulta en la formación de cloruro de amonio (NH 4Cl), pero esta reacción ocurre sin agua como solvente:

NH 3 (g) + HCl (g) → NH 4Cl (s)

Concepto de Arrhenius

Para entender mejor el concepto de Arrhenius, podemos imaginar la disociación de un ácido como el ácido clorhídrico en agua:

HCl H + CL - Separación

Ejemplo: Comparación de diferentes ácidos y bases

Ahora, veamos algunos ejemplos y entendamos cómo se comportan diferentes ácidos y bases según la definición de Arrhenius:

Ácidos

  • Ácido sulfúrico (H 2SO 4): Cuando el ácido sulfúrico se disuelve en agua, se disocia para liberar dos iones de hidrógeno:
    H 2SO 4 (aq) → 2H + (aq) + SO 4 2- (aq)
  • Ácido nítrico (HNO 3): Cuando el ácido nítrico se disuelve en agua, se disocia para dar iones de hidrógeno y iones de nitrato:
    HNO 3 (aq) → H + (aq) + NO 3 - (aq)
  • Ácido acético (CH 3COOH): El ácido acético, cuando se disuelve en agua, se disocia parcialmente para liberar iones de hidrógeno:
    CH 3COOH (aq) ⇌ H + (aq) + CH 3COO - (aq)

Bases

  • Hidróxido de potasio (KOH): El hidróxido de potasio se disocia en agua para liberar iones de hidróxido:
    KOH (aq) → K + (aq) + OH - (aq)
  • Hidróxido de calcio (Ca(OH) 2): El hidróxido de calcio se disocia en agua para formar dos iones de hidróxido:
    Ca(OH) 2 (aq) → Ca 2+ (aq) + 2OH - (aq)
  • Hidróxido de amonio (NH 4OH): El hidróxido de amonio es una base débil que se disocia ligeramente en agua:
    NH 4OH (aq) ⇌ NH 4 + (aq) + OH - (aq)

Conclusión

El concepto de Arrhenius proporciona una comprensión fundamental de cómo se forman los ácidos y las bases al enfatizar su comportamiento en el agua. Aunque esta teoría está limitada a soluciones acuosas y no explica todas las reacciones ácido-base, es un paso importante hacia teorías más comprensivas utilizadas por los químicos hoy en día. Este concepto proporciona una introducción accesible al mundo dinámico de la química ácido-base, estableciendo el escenario para un mayor descubrimiento y estudio.


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