3.11: Iones H+ y OH− Una Introducción a Ácidos y Bases

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Lisa Sharpe Elles
University of Kansas

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Objetivos de aprendizaje

Identificar H ⁺ como ácido y OH ^— como base.

Es posible que tengas alguna idea, desde tus experiencias del día a día, de algunas sustancias químicas que se consideran ácidos o bases. Generalmente, un compuesto que es agrio se reconoce como un ácido. Algunos ácidos familiares pueden incluir el ácido cítrico, que es una molécula que se encuentra en los cítricos como los limones y las limas, y el ácido acético, la molécula que compone el vinagre. Las bases, por otro lado, incluyen productos químicos como el bicarbonato de sodio (bicarbonato de sodio), que es de sabor amargo, e hidróxido de sodio, que se encuentra en las sustancias limpiadoras y no se recomienda para ingestión.

Más adelante en este texto se discutirán más detalles sobre ácidos, bases y las reacciones que sufren. Sin embargo, debido a que acabas de aprender sobre iones y compuestos iónicos, vale la pena señalar dos iones importantes que se utilizan para identificar y distinguir si una sustancia es ácida o básica; los iones hidrógeno,\(\ce{H^{+}}\), y los iones hidróxido,\(\ce{OH^{−}}\). De hecho, una definición de ácidos y bases establece que un ácido producirá\(\ce{H^{+}}\) cuando se disuelva en agua y una base producirá un\(\ce{OH^{−}}\) cuando se disuelva en agua.

Los compuestos iónicos que son básicos son fácilmente reconocidos porque el ion hidróxido es parte de la fórmula y nombre. Algunos ejemplos comunes son el hidróxido de sodio,\(\ce{NaOH}\), y el hidróxido de calcio,\(\ce{Ca(OH)2}\). Cuando se disuelve en agua, el hidróxido de sodio se dividirá en sus iones constituyentes, iones de sodio (\(\ce{Na+}\)) e iones de hidróxido (\(\ce{OH^{−}}\)) en una proporción 1:1. Sin embargo, de acuerdo con su fórmula química, el hidróxido de calcio producirá dos iones hidróxido por cada ion calcio, una relación 1:2.

Los compuestos que producen iones hidrógeno en el agua contienen uno o más iones hidrógeno en la fórmula química y suelen tener nombres especiales para ayudar a reconocerlos como ácidos. El ácido clorhídrico (\(\ce{HCl}\)), el ácido nítrico (\(\ce{HNO3}\)) y el ácido carbónico (\(\ce{H2CO3}\)) son todos ácidos. \(\ce{HCl}\)y\(\ce{HNO3}\) cada uno se disuelve en agua produciendo a\(\ce{H^{+}}\) y un anión (cloruro y nitrato respectivamente). Como lo indica la fórmula para el ácido carbónico hay dos\(\ce{H^{+}}\) por cada ion carbonato. La siguiente tabla enumera algunos ácidos comunes. Consulta si puedes determinar la relación de aniones\(\ce{H^{+}}\) a los que se producen cuando estos compuestos se disuelven en agua.

Tabla Ácidos\(\PageIndex{1}\) comunes y sus aniones
Nombre ácido	Fórmula ácida	Nombre del anión	Fórmula Aniónica
ácido acético	\(\ce{CH3COOH}\)	ion acetato	\(\ce{CH3COO^{-}}\)
ácido carbónico	\(\ce{H2CO3}\)	ion bicarbonato	\(\ce{HCO3^{-}}\)
		ion carbonato	\(\ce{CO3^{2-}}\)
ácido bromhídrico	\(\ce{HBr}\)	ion bromuro	\(\ce{Br^{-}}\)
ácido nítrico	\(\ce{HNO3}\)	ion nitrato	\(\ce{NO3^{-}}\)
ácido nitroso	\(\ce{HNO2}\)	ion nitroso	\(\ce{NO2^{-}}\)
ácido fosfórico	\(\ce{H3PO4}\)	ion dihidrógeno fosfato	\(\ce{H2PO4^{-}}\)
		ión fosfato de hidrógeno	\(\ce{HPO4^{2-}}\)
		ion fosfato	\(\ce{PO4^{3-}}\)
ácido sulfúrico	\(\ce{H2SO4}\)	ion sulfato de hidrógeno	\(\ce{HSO4^{-}}\)
		ion sulfato	\(\ce{SO4^{2-}}\)
ácido sulfuroso	\(\ce{H2SO3}\)	ion sulfito de hidrógeno	\(\ce{HSO3^{-}}\)
		ion sulfito	\(\ce{SO3^{2-}}\)