Química General

Ácidos y Bases – teorías de Arrhenius, Brönsted-Lowry y Lewis

Si bien algunas características de los ácidos y bases se conocen desde la antigüedad, la definición de ácidos y bases ha ido evolucionando con el tiempo, y en este articulo veremos las definiciones de ácidos y bases de Arrhenius, ácidos y bases de Bronsted y Lowry y la definición de ácido y de base según Lewis.

Definición de ácidos y bases

Comencemos desde el principio, cuando los compuestos químicos ácidos y básicos se diferenciaban por su sabor (pensemos al limón por ejemplo). Los ser los ácidos suelen ser agrios mientras que las bases presentan apariencia jabonosa.

Características de los ácidos

  • Reaccionan con ciertas sustancias llamadas “indicadores”, haciendo que estas cambien de color. Por ejemplo, enrojecen al tornasol y decoloran la fenolftaleína enrojecida.
  • Producen efervescencia al contacto con el mármol.
  • Cuando reaccionan con algunos metales desprenden hidrógeno.
  • Conducen la corriente eléctrica.

Características de las bases

  • Reaccionan con los indicadores.
  • Conducen la corriente eléctrica.
  • Neutralizan el efecto de los ácidos.
  • Generan precipitados en contacto con ciertas sales metálicas (por ejemplo, de calcio y de magnesio).

Ácidos y Bases según Lavoisier

El francés Antoine-Laurent de Lavoisier, en 1787, concluyó que el oxígeno era el elemento fundamental que hacia de una sustancia un ácidos. De hecho, de esta interpretacion de Lavoisier deriva el nombre del elemento químico, oxígeno, que significa “formador de ácidos”. Fue Lavoisier quien propuso el nombre del oxigeno.

Definición de acido y base según Davy

Algunos años más tarde, en el 1810, el inglés Humphry Davy, llego a la conclusión de que era el hidrógeno el componente fundamental de los ácidos.

Teoría ácido-base de Arrhenius

Tuvieron que pasar varios años hasta que el químico sueco, Svante Arrhenius, en 1884, presentó su teoría de la disociación iónica (disociación electrolítica). Según esta teoría, los ácidos son aquellas sustancias que disueltas en agua se dividen generando H+ junto a un anión. Una base, por el contrario, según esta teoría, es una sustancia que en solución acuosa libera iones OH-.

Ácido: sustancia que en disolución acuosa se disocia con formación de iones hidrógeno, H+
Base: sustancia que en disolución acuosa se disocia con formación de iones hidróxido, OH-

La teoría de Arrhenius, si bien ha sido un gran avance, tiene grandes limitaciones, ya que el comportamiento o ácido se verifica solo en solución acuosa.

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Teoría de Brönsted-Lowry

En el 1923, Brönsted y Lowry, han propuesto paralelamente, una teoría acerca de los ácidos y las bases que ampliaba la teoria de ácidos y bases propuesta por Arrhenius. Según esta nueva teoria, llamada justamente teoría de Brönsted-Lowry, una sustancia manifiesta un comportamiento ácido cuando cede protones (es decir H+) y como base cuando aceptaba protones.

Un ácido es aquella sustancia que cede protones (iones H+).
Una base e s aquella sustancia que acepta protones.

Se puede concluir entonces que la transferencia de protones requiere la presencia de un donador de protones, es decir un ácido y de una base que los acepte. Esta nueva teoría, a diferencia de la teoria de Arrhenius no requiere la presencia de agua como solvente, sino que incluye cualquier tipo de disolvente, por lo que se pueden explicar reacciones ácido-base entre gases y las abundantes sustancias con comportamiento ácidos o básico en ausencia de agua. Las definiciones de Brönsted y Lowry, permite clasificar como bases, algunas sustancias que según  Arrhenius no lo eran, como puedan ser: NH3, S2-, HCO3-, CH3HN2, etc. De esta manera se ha podido explicar el comportamiento básico del amoniaco (NH3), que aun sin disociarse produciendo grupos OH-, es igualmente una base. Efectivamente NH3 puede aceptar un protón (H+) y convertirse en NH4+.

¿Qué es un ácido conjugado y una base conjugada?

Cuando un ácido cede un protón, se convierte en un anión:

HA + MOH -> A-  + H2O

Es decir que A-, pudiendo aceptar un H+, y volver a formar el ácido, tiene comportamiento básico (recordemos que una base es una sustancia que acepta H+). Dado que A- está relacionado con el ácido inicial HA, se dice que A- es la base conjugada del ácido. Analogamente, una base que acepta un H+ se convierte en su ácido conjugado, ya que podrá perder el proton para volver a convertirse en una base.

El ácido conjugado de la base, es el que se forma cuando la base recibe un H+
La base conjugada del ácido, es la base formada cuando el ácido cede un H+.

Este tipo de reacciones ácidos-bases son denominadas reacciones de neutralización en la teoría de Brönsted –Lowry.

Explicacion de acidos y bases conjugados. pares conjugados.

ácidos y bases según Lewis

Era el 1938 cuando Gilbert Lewis propuso la teoría que lleva su nombre (Teoría de Lewis). La Teoria de Lewis para la definición de ácidos y bases amplió el concepto propuesto por la teoría Brönsted-Lowry, que aunque era aceptable, excluía algunas sustancias que no entraban en su definición.

La teoría de Lewis considera ácido a toda especie química que pueda aceptar un par de electrones, mientras una base sería toda especie química que sea capaz de ceder un par de electrones.

Según Lewis una reacción de neutralización, es una reacción de transferencia electrónica en la que una sustancia con espacio para alojar electrones, acepta un par de electrones de una base de Lewis. Un ejemplo de ácido de Lewis es el BF3, mientras un ejemplo de base es el amoniaco (NH3).

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