1.6: Ácidos y Bases
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Ácidos
Los ácidos son sustancias que donan protones (iones hidrógeno, H +) a las bases.
Bases
Las bases son sustancias que aceptan protones de los ácidos.
Ejemplo de formación de ácido y base
El cloruro de hidrógeno (HCl) es un gas. Sus dos átomos se mantienen unidos por un par compartido de electrones. Sin embargo, el átomo de cloro es mucho más electronegativo que el hidrógeno, que el enlace entre ellos es covalente polar.
Cuando el cloruro de hidrógeno se burbujea a través del agua, el núcleo del átomo de hidrógeno sale y toma residencia en uno de los pares de electrones no compartidos en la molécula de agua. Sin embargo, su electrón permanece atrasado aún unido al átomo de cloro. “1" Esta ionización produce:
- un ion cloruro (Cl −)
- un ion hidronio (H 3 O +). “2"
La mezcla resultante se llama ácido clorhídrico.
Ahora burbujeemos gas amoníaco (NH 3) a través del ácido clorhídrico. Las moléculas de amoníaco tienen un par de electrones no compartidos y estos tienen una mayor afinidad por un protón que los electrones no compartidos en la molécula de agua. En consecuencia, el protón se desplaza nuevamente (“3") para formar un nuevo ion, el ion amonio (NH 4 +) y el agua (“4").
Debido a que tanto la molécula de HCl como el ion hidronio son donantes de protones, cumplen con la definición de un ácido.
La molécula de agua en el primer ejemplo y el amoníaco en el segundo ejemplo aceptan protones; por lo tanto, cada una es una base.
Si bien el HCl se encuentra en los sistemas vivos (por ejemplo, el jugo gástrico secretado por el estómago), los ácidos más comunes en biología son los que contienen el grupo carboxilo (“5").
El protón del grupo carboxilo se elimina fácilmente formando el ion carboxilo (“6").
El ácido acético (CH 3 COOH) es un ejemplo común de un ácido carboxílico. Cuando se mezclan con agua, algunos de los protones en su grupo -COOH son atraídos por los pares de electrones no compartidos de moléculas de agua. Los iones hidronio (H 3 O +) y los iones acetato (CH 3 COO −) resultan. El vinagre es una solución diluida de ácido acético.
El amoníaco también se encuentra (en bajas concentraciones) en la materia viva. Pero las bases más comunes son aquellas moléculas que contienen un grupo amino (“7"). El par de electrones no compartidos sirve como aceptor de protones, como lo hace en la molécula de amoníaco.
Los iones bicarbonato (“8") también sirven como base importante en el tejido vivo.