10: Fundamentos de ácidos y bases
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Los ácidos y bases tocan prácticamente todas las áreas de la química, bioquímica y fisiología. Este conjunto de lecciones te ayudará a comenzar presentando los conceptos subyacentes de manera sistemática. Aparte de la sección sobre pH que presume un conocimiento elemental de logaritmos. El tema de los cálculos de equilibrio ácido-base no está cubierto en esta lección.
- 10.1: Introducción a los ácidos y bases
- Los conceptos de un ácido, una base y una sal son muy antiguos que han experimentado varios refinamientos importantes a medida que la ciencia química ha evolucionado. Nuestro tratamiento del tema en esta etapa será principalmente conceptual y cualitativo, enfatizando las definiciones e ideas fundamentales asociadas a ácidos y bases. No cubriremos cálculos que involucren equilibrios ácido-base en estas lecciones.
- 10.2: Soluciones Acuosas- pH y Titulación
- Como verás en la lección que sigue a esta, el agua juega un papel esencial en la química ácido-base tal como la conocemos ordinariamente. Incluso a quienes saben muy poco de química, el término pH se reconoce como una medida de “acidez”, por lo que la mayor parte de esta unidad se dedica a la definición de pH y de la escala de pH. Pero dado que estos temas dependen íntimamente de las propiedades del agua y su capacidad sí se disocian en iones hidrógeno e hidroxilo.
- 10.3: Reacciones ácido-base à la Brønsted
- En esta lección desarrollamos este concepto e ilustramos sus aplicaciones a ácidos y bases “fuertes” y “débiles”, enfatizando el tema común de que la química ácido-base es siempre una competencia entre dos bases para el protón. En la sección final, mostramos cómo el concepto de “energía protónica” puede ayudarnos a comprender y predecir la dirección y extensión de los tipos comunes de reacciones ácido-base sin necesidad de cálculos.
- 10.4: Reacciones ácido-Base
- ¿Reaccionará este ácido con esa base? Y si es así, ¿en qué medida? Estas preguntas pueden ser respondidas cuantitativamente realizando los cálculos detallados de equilibrio que aprenderás en otra lección. Sin embargo, la química ácido-base moderna ofrece algunos principios simples que pueden permitirle tomar una decisión cualitativa de un vistazo. Más importante aún, las ideas que desarrollamos en esta sección están garantizadas para brindarle una comprensión conceptual mucho mejor de las reacciones ácido-base basadas en protones.
- 10.5: Ácidos y bases de Lewis
- El concepto de donador-aceptor de protones de Brønsted-Lowry ha sido una de las teorías más exitosas de la Química. Pero como con cualquier teoría de este tipo, es justo preguntarse si este no es solo un caso especial de una teoría más general que podría abarcar una gama aún más amplia de la ciencia química. En 1916, G.N. Lewis de la Universidad de California propuso que el par de electrones es el actor dominante en la química ácido-base.
- 10.6: Tipos de ácidos y bases
- Ya habrás notado que no todos los compuestos que contienen átomos de hidrógeno son ácidos; .e.g, el amoníaco da una solución acuosa alcalina. De igual manera, algunos compuestos que contienen el grupo -OH son básicos, pero otros son ácidos. Una parte importante de entender la química es poder reconocer qué sustancias exhibirán propiedades ácidas y básicas en solución acuosa. Afortunadamente, la mayoría de los ácidos y bases comunes se encuentran en un pequeño número de grupos bastante bien definidos.
- 10.7: Galería Ácido-Base
- Los ácidos y las bases son de interés no sólo para los inclinados químicamente; juegan un papel importante en nuestra sociedad industrial moderna —por lo que cualquiera que participe en ella, o que esté interesado en su historia y desarrollo, necesita saber algo sobre ellos. Cinco de los principales ácidos y bases caen dentro de los “Top 20" químicos industriales fabricados en el mundo.