Liceo R.A.A.C INTRODUCCIÓN Muchos químicos intentaron responder a una pregunta: “¿Qué es un ácido?” No fue sino hasta 100 años más tarde que se tuvo una buena respuesta y esto es gracias a tres químicos: Svante Arrhenius, Johannes Niclaus Bronsted, Thomas M. Lowry y Gilbert N. Lewis Ellos contribuyeron a las teoría de los ácidos y bases en las cuales a través del tiempo se han dado cuenta de muchas cosas, gracias a los experimentos de laboratorios que hacían con la ayuda de un papel llamado papel tornasol. ÁCIDOS Los ácidos son sustancias puras que, en disolución acuosa, poseen un sabor característico. Este sabor nos es familiar por tres ácidos orgánicos que nos son conocidos: Ácido acético: presente en el vinagre. Ácido cítrico: presente en los frutos cítricos limón, naranja, pomelo Ácido málico: presente en las manzanas. EN QUÍMICA INORGÁNICA EXISTEN DOS TIPOS DE ÁCIDOS: Ácidos binarios o hidrácidos: No metal + hidrógeno======hidrácido Ácidos ternarios u oxácidos: Óxido ácido + agua========oxácido CARACTERÍSTICAS DE LOS ÁCIDOS: El ión hidrogeno (H+) es constituyente especial de todos ellos. Poseen ácido. Reaccionan metales hidrógeno Algunas otras conducen la electricidad en disolución acuosa. En ocasiones son corrosivos. Reaccionan con las bases produciendo sales un sabor agrio.- con algunos desprendiendo NOMENCLATURA DE LOS ÁCIDOS EXPERIMENTO CON ÁCIDOS Zinc Zn Acido clorhídrico HCl Los ácidos reaccionan con los metales activos (como el Na, K, Ca, Al, Fe, Ni, Zn, Pb, etc.) y desprenden hidrógeno gaseoso. HIDRÓXIDOS O BASES El esquema de la formación de un hidróxido por reacción de un óxido básico con agua es: Los hidróxidos son compuestos ternarios (es decir, constituidos por tres elementos): un metal, oxígeno e hidrógeno. Pero en los hidróxidos el oxígeno y el hidrógeno se encuentran formando uno o más grupos OH CARACTERÍSTICAS DE LOS HIDRÓXIDOS O BASES: Ión o radical hidroxilo (OH-) los caracterizados. Presentan sabor a lejía (como jabón). Son resbaladizas al tacto Conducen la corriente eléctrica en disolución acuosa (son electrólitos). Generalmente son corrosivas. Poseen propiedades de jabones y detergentes. Disuelven los aceites y el azufre. Reaccionan con los ácidos para producir sales. LOS ÁCIDOS DESCOMPONEN A LOS CARBONATOS Y METÁLICOS, LIBERANDO CO2 GASEOSO. Bicarbonato sódico ácido acético BICARBONATOS acetato de sodio CO2 y H20 Ácidos Bases Tienen sabor agrio (limón, vinagre, etc). Tiene sabor cáustico o amargo (a lejía) En disolución acuosa enrojecen la tintura o papel de tornasol En disolución acuosa azulean el papel o tintura de tornasol Decoloran la fenolftaleína enrojecida por las bases Enrojecen la disolución alcohólica de la fenolftaleína Producen efervescencia con el carbonato de calcio (mármol) Producen una sensación untuosa al tacto Reaccionan con algunos metales desprendiendo hidrógeno Precipitan sustancias disueltas por ácidos Neutralizan la acción de las bases Neutralizan la acción de los ácidos En disolución acuosa dejan pasar la corriente eléctrica, experimentando ellos, al mismo tiempo una descomposición química En disolución acuosa dejan pasar la corriente eléctrica, experimentando ellas, al mismo tiempo, una descomposición química Concentrados destruyen los tejidos biológicos vivos (son corrosivos para la piel) Suaves al tacto pero corrosivos con la piel (destruyen los tejidos vivos) Enrojecen ciertos colorantes vegetales Dan color azul a ciertos colorantes vegetales Disuelven sustancias Disuelven grasas y el azufre Pierden sus propiedades al reaccionar con bases Pierden sus propiedades al reaccionar con ácidos Se usan en la fabricación de jabones a partir de grasas y aceites LA NEUTRALIZACIÓN El ión H+ se combinaría con el ión OHpara crear la moléculaH2O, o simplemente agua: EN SÍNTESIS…. Por las características expuestas de los ácidos y bases, se puede concluir que son sustancias que tienen propiedades opuestas y por ello, cuando se combinan estas cualidades desaparecen. Para explicar las diversas propiedades que presentan los ácidos y bases es necesario abordar diversos enfoques teóricos que los químicos han planteado en función a la composición y estructura de las sustancias, cada teoría tiene sus ventajas y desventajas, las cuales serán obvias al desarrollar dichas teorías. PH Los ácidos y las bases están relacionados con la concentración del ión de hidrógeno presente. Por consiguiente, la acidez o la alcalinidad de algo puede ser medida por su concentración de iones de hidrógeno COMO CALCULAR PH Nota: la concentración abreviada usando logaritmo, por consiguiente H +] = concentración de ión de hidrógeno. Cuando se mide el pH, [H+] es una unidad de moles H+ por litro de solución LOS INDICADORES Para poder comparar la acidez y la basicidad en las disoluciones se utiliza una escala numérica llamada escala pH. Si la disolución tiene un pH menor que 7 se dice que es ácida; si el pH es mayor que 7, por el contrario, es básica. PAPEL TORNASOL El tornasol se encuentra en diversas especies de liquenes. El tornasol se suministra en forma de una solución (llamada tintura) muy concentrada. En raras ocasiones se utiliza puro, en forma de polvo violeta altamente colorante, o en tiras indicadoras. FUERZA DE LOS ÁCIDOS Y LAS BASES Ácido fuerte.- Es aquel que se ioniza casi totalmente en iones positivos e iones negativos Base fuerte.- Es la que se disocia completamente en iones positivos y negativos. Ácido débil y base débil.- Es aquella sustancia que no está totalmente disociada en una solución acuosa. INTRODUCCIÓN A LAS LEYES La acidez y la basicidad son dos formas contrapuestas de comportamiento de las sustancias químicas cuyo estudio atrajo siempre la atención de los químicos. En los albores mismos de la ciencia química, Boyle y Lavoisier estudiaron sistemáticamente el comportamiento de las sustancias agrupadas bajo los términos de ácido y álcali (base). ARRHENIUS SVANTE AUGUST Nacimiento 19 de febrero, 1858 Fallecimiento 2 de octubre, 1927 68 años Nacionalidad Suecia Campo Física, Química Conocido por Disociación electrolítica Premios destacados Medalla Davy (1902) Premio Nobel de Química (1903) Medalla Willard Gibbs (1911) Medalla Faraday (1914 IONES LA DISOCIACIÓN Cuando se separan los iones de un compuesto iónico dentro de una disolución acuosa Contexto Electrolitos: Cualquier sustancia que conduce electricidad al estar disuelta en agua LA TEORÍA DE ARRHENIUS ácido compuesto que en medio acuoso incrementa la concentración del ion hidrógeno, H+(protón). base se definió como todo compuesto que disuelto en agua a incrementa la concentración de los iones hidróxido (OH-). Ácidos: Bases: EXPERIMENTO ACIDOS FUERTES-DEBIL Acido acetico Acido clorhidrico BASE FUERTE-DEBIL Bicarbonato de sodio Hidroxido de potasio EJEMPLOS NEUTRALIZACIÓN LIMITACIONES 1-Solo es valido para disoluciones acuosas. 2-no es valido para sustancias que no tuvieran H u OHen su composición. TEORÍA DE BRØNSTED Y LOWRY TEORÍA Ácido Es cualquier sustancia capaz de ceder un protón (H+). Base Es cualquier sustancia capaz de aceptar un protón El amoníaco, que no puede considerase como base según la teoría de Arrhenius, sí lo es según la teoría de Brønsted y Lowry: ELEMENTOS CONJUGADOS Siempre que una sustancia se comporta como ácido(dona H+) hay otra que se comporta como base(acepta H+) . Cuando un ácido pierde H+ se convierte en su “base conjugada” y cuando una base acepta H+ se convierte en su “ácido conjugado” FUERZA DE UN ACIDO La fuerza de un ácido se puede medir por su grado de disociación al transferir un protón al agua De hecho, en el agua pura esta reacción ocurre y es una reacción reversible: La fuerza de un ácido de Bronsted–Lowry : se expresa por el grado de su ionización en agua. Recordando la reacción general de un ácido (HA) con el agua: K es la constante de disociación del ácido ,y su valor indica la fuerza relativa de éste. A mayor valor de K, mayor es la fuerza del ácido FUERZA DE LAS BASES Se mide de manera similar que los ácidos, con una constantes RELACIÓN ESTRUCTURA Y ACIDEZ La acidez se relaciona con la capacidad que tenga la base conjugada de “aguantar” la carga negativa generada por la salida del protón. A mayor posibilidad de deslocalización de los electrones , mayor acidez. A menor posibilidad de deslocalización de los electrones , mayor basicidad ELECTRONEGATIVIDAD TAMAÑO EN SÍNTESIS…. GILBERT NEWTON LEWIS Gilbert Newton Lewis (23 de octubre de 1875 - fisicoquímico estadounidense, famoso por su trabajo llamado "Estructura de Lewis o "diagramas de punto". En 1923, formuló la teoría del par electrónico para las reacciones ácido - base. BASE ESTRUCTURA DE LEWIS La estructura de Lewis, también llamada diagrama de punto, modelo de Lewis es una representación gráfica que muestra los enlaces entre los átomos de una molécula y los pares de electrones solitarios que puedan existir. Esta representación se usa para saber la cantidad de electrones de valencia de un elemento que interactúan con otros formando enlaces. LA REPRESENTACIÓN DE LEWIS Sodio (1 electrón ) Bario (2 electrones) Hidrógeno (1 electrón) Aluminio (3 electrones). REGLA DEL OCTETO La regla del octeto dice que los niveles electrónicos más externos de la mayoría de los átomos, al combinarse, tienden a ganar, perder o compartir electrones hasta que el número total de electrones es igual a ocho. Excepciones a la regla del Octeto Berilio (Be) Aluminio (Al) Boro (B) BERILIO ALUMINIO BORO SE FORMA CONSIDERANDO: Paso uno: Escoger el átomo central Paso dos: Contar los electrones de valencia. Paso tres: Ubicar los pares iónicos. Paso cuatro: Cumplir la regla del octeto Paso cinco: Dibujar la estructura. Paso 5 CONCLUSIÓN En la exposición de esta investigación podemos deducir que los ácidos y las bases , tienen sus orígenes tras largos procesos de experimentación, en donde no solo existió solo una teoría sino que tres , cada una de ella con igual importancia. Los ácidos & las bases poseen características que los hacen esenciales, y son de importancia fundamental ya que se encuentran insertos en nuestra vida cotidiana. Además concluimos la relación que posee el pH y el papel tornasol dentro de los ácidos y bases Integrantes Macarena Muñoz Dianella Pérez Javier González
