Química I “TEORÍA DE BRONSTED-LOWRY SOBRE LOS ÁCIDOS Y LAS BASES”

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2.2.1.1 Ácido poliprótico

Los Ácidos Polipróticos son ácidos que en una disolución acuosa donan más de un protón H+, por cada molécula. Estos ácidos pueden ser tanto ácidos orgánicos como ácidos inorgánicos.

El ácido fosfórico H3PO4 es un ejemplo de ácido poliprótico ya que en disolución cada molécula dona 3 protones H+ en tres etapas:1ª Etapa: H3PO4 → H+ + H2PO4-

2ª Etapa: H2PO4- → H+ + HPO4-2

3ª Etapa: HPO4-2 → H+ + PO43-

2.2.2-. Bases.- Se considera como base química a las substancias que pueden tanto proporcionar electrones así como captar electrones, estas substancias cuentan con un Ph mayor a 7, y al mezclarse con algunos ácidos, producen sales, las cuales tienen una serie de sabores característicos. Las bases también son llamadas o conocidas por álcalis.

2.3-. Especie anfiprótica

Una clase de sustancias anfóteras son las moléculas anfipróticas que pueden donar o aceptar un protón. Algunos ejemplos son los aminoácidos y las proteínas, que tienen grupos amino y ácido carboxílico, y también los compuestos auto ionizables como el agua y el amoníaco. Una molécula o ión anfiprótico puede donar o aceptar un protón, actuando ya sea como un ácido o una base. El agua, los aminoácidos, los iones hidrogenocarbonato y los iones hidrogenosulfato son ejemplos comunes de especies anfipróticas. Ya que pueden donar un protón, todas las sustancias anfipróticas contienen átomos de hidrógeno.

Ejemplo:

+ [pic 7] + [pic 5][pic 6][pic 8][pic 9]

base ácido ácido base

+ [pic 12] + [pic 10][pic 11][pic 13][pic 14]

(ác. acético) base base ácido

Ejemplo:

+ [pic 17] + [pic 15][pic 16][pic 18][pic 19]

base ácido ácido base

+ [pic 22] + [pic 20][pic 21][pic 23][pic 24]

ácido base base ácido

2.4-. Pareja conjugada.

El modelo de Bronsted de ácidos y bases define un enlace entre ellos cada vez que un ácido de bronsted actúa como donador de un ion hidrógeno forma una base conjugada, de igual manera las sustancias que actúan como base al aceptar un ion hidrógeno forman un ácido conjugado.

Ej. + [pic 27] + [pic 25][pic 26][pic 28][pic 29]

base ácido ácido conjugado base conjugada

Por lo tanto los ácidos y las bases en el modelo de Bronsted existen en forma de pares conjugados ácido-base cuyas fórmulas se relacionan al ganar o perder un ion hidrógeno. Aunque los aniones de los ácidos fuertes se mencionan como bases conjugadas son tan, pero tan débiles en agua que esencialmente no tienen propiedades básicas como por ejemplo los iones , ó . De igual manera los cationes de bases fuertes se consideran como ácidos conjugados aunque casi no tienen propiedades ácidas en el agua como por ejemplo los iones , y .[pic 30][pic 31][pic 32][pic 33][pic 34][pic 35]

Es importante darse cuenta que algunos compuestos pueden ser al mismo tiempo un ácido y una base de Bronsted. Por ejemplo el y el . El agua es el ejemplo perfecto de este comportamiento porque actúa a la vez como ácido y como base cuando reacciona consigo mismo para formar iones hidronio ( oxonio) e hidroxilo.[pic 36][pic 37]

+ [pic 40] + [pic 38][pic 39][pic 41][pic 42]

El concepto de pares de ácido-base conjugados juegan un papel vital en la explicación de reacciones entre ácidos y bases. Según el modelo de Bronsted un ácido reacciona siempre con una base para formar la base y el ácido conjugado.

Por ejemplo:

+ [pic 45] + [pic 43][pic 44][pic 46][pic 47]

ácido base ácido conjugado base conjugada[pic 48][pic 49]

3. Métodos experimentales para determinar la concentración de iones H+ (pH) y iones OH- (pOH)

El pH se refiere al potencial de hidrógeno, es decir el número de iones H+ .Para encontrar la concentración ácida o básica de una solución existen varios métodos. El primero se basa en el cambio de color de ciertos colorantes orgánicos con el cambio de pH de la solución en que se encuentran disueltos. Para que el procedimiento sea útil, los cambios de color deben ser reversibles y los colores deben ser diferentes. A estas sustancias se les llama indicadores, algunos de ellos son:

Indicador

pH0

pH1

pH2

pH3

pH4

pH5

pH6

pH7

pH8

pH9

pH10

pH11

pH12

pH13

pH14

Violeta de Metilo

Am

Ve

Az

Vi

Naranja de Metilo

R

An

Am

Verde Bromocresol

Am

Ve

Az

Azul Bromotimol

Am

Ve

Az

Papel tornasol

R

T