12.2: Ácidos y bases de Arrhenius

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Objetivo de aprendizaje

Identificar un ácido de Arrhenius y una base de Arrhenius.
Escribir la reacción química entre un ácido de Arrhenius y una base de Arrhenius.

Históricamente, la primera definición química de un ácido y una base la propuso Svante Arrhenius, químico sueco, en 1884. Un ácido de Arrhenius es un compuesto que aumenta la concentración de iones H ⁺ en una solución acuosa. El ion H ⁺ es solo un protón desnudo, y es bastante claro que los protones desnudos no están flotando en una solución acuosa. En cambio, la química ha definido el ion hidronio (H ₃ O ⁺) como la especie química real que representa un ion H ⁺. Los iones H ⁺ y los iones H ₃ O ⁺ a menudo se consideran intercambiables al escribir ecuaciones químicas (aunque una ecuación química adecuadamente equilibrada también debe incluir el H ₂ O adicional). Los ácidos clásicos de Arrhenius pueden considerarse compuestos iónicos en los que H ⁺ es el catión. En la\(\PageIndex{1}\) tabla se enumeran algunos ácidos de Arrhenius y sus nombres.

Tabla\(\PageIndex{1}\) Algunos Ácidos de Arrhenius
Fórmula	Nombre
HC ₂ H ₃ O ₂ (también escrito CH ₃ COOH)	ácido acético
HClO ₃	ácido clórico
HCl	ácido clorhídrico
HBr	ácido bromhídrico
HI	ácido hidriódico
HF	ácido fluorhídrico
HNO ₃	ácido nítrico
H ₂ C ₂ O ₄	ácido oxálico
HClO ₄	ácido perclórico
H ₃ PO ₄	ácido fosfórico
H ₂ SO ₄	ácido sulfúrico
H ₂ SO ₃	ácido sulfuroso

Una base de Arrhenius es un compuesto que aumenta la concentración de iones OH ⁻ en solución acuosa. Los compuestos iónicos del ion OH ⁻ son bases clásicas de Arrhenius.

Ejemplo\(\PageIndex{1}\)

Identificar cada compuesto como un ácido de Arrhenius, una base de Arrhenius, o ninguno de los dos.

HNO ₃
CH ₃ OH
Mg (OH) ₂

Solución

Este compuesto es un compuesto iónico entre los iones H ⁺ y los iones NO ₃ ⁻, por lo que es un ácido de Arrhenius.
Aunque esta fórmula tiene un OH en ella, no reconocemos la parte restante de la molécula como catión. No es ni un ácido ni una base. (De hecho, es la fórmula para el metanol, un compuesto orgánico.)
Esta fórmula también tiene un OH en ella, pero esta vez reconocemos que el magnesio está presente como cationes Mg ² ⁺. Como tal, este es un compuesto iónico del ion OH ⁻ y es una base de Arrhenius.

Ejercicio\(\PageIndex{1}\)

Identificar cada compuesto como un ácido de Arrhenius, una base de Arrhenius, o ninguno de los dos.

KOH
H ₂ SO ₄
C ₂ H ₆

Contestar

Base Arrhenius
Ácido de Arrhenius
ni

Los ácidos tienen algunas propiedades en común. Se vuelven torneros, un extracto de planta, de color rojo. Reaccionan con algunos metales para desprender gas H ₂. Reaccionan con sales de carbonato e hidrogenocarbonato para desprender gas CO ₂. Los ácidos que se ingieren suelen tener un sabor agrio y agudo. (El nombre ácido proviene del vocablo latino acidus, que significa “agrio”.) Las bases también tienen algunas propiedades en común. Son resbaladizos al tacto, se vuelven de color azul tornasol, y tienen un sabor amargo si se ingieren.

Los ácidos y bases tienen otra propiedad: reaccionan entre sí para hacer agua y un compuesto iónico llamado sal. Una sal, en química, es cualquier compuesto iónico elaborado combinando un ácido con una base. Una reacción entre un ácido y una base se denomina reacción de neutralización y se puede representar como:

ácido + base → H ₂ O + sal

La estequiometría de la ecuación química equilibrada depende del número de iones H ⁺ en el ácido y del número de iones OH ⁻ en la base.

Ejemplo\(\PageIndex{2}\)

Escribir la ecuación química balanceada para la reacción de neutralización entre H ₂ SO ₄ y KOH. ¿Cuál es el nombre de la sal que se forma?

Solución

La reacción general es la siguiente:

H ₂ SO ₄ + KOH → H ₂ O + sal

Debido a que el ácido tiene dos iones H ⁺ en su fórmula, necesitamos dos iones OH ⁻ para reaccionar con él, haciendo dos moléculas de H ₂ O como producto. Los iones restantes, K ⁺ y SO ₄ ² ⁻, hacen la sal sulfato de potasio (K ₂ SO ₄). La reacción química equilibrada es la siguiente:

H ₂ SO ₄ + 2KOH → 2H ₂ O + K ₂ SO ₄

Ejercicio\(\PageIndex{2}\)

Escriba la ecuación química equilibrada para la reacción de neutralización entre HCl y Mg (OH) ₂. ¿Cuál es el nombre de la sal que se forma?

Contestar: 2HCl + Mg (OH) ₂ → 2H ₂ O + MgCl ₂; cloruro de magnesio

Claves para llevar

Un ácido de Arrhenius es un compuesto que aumenta la concentración de iones H ⁺ en solución acuosa.
Una base de Arrhenius es un compuesto que aumenta la concentración de iones OH ⁻ en solución acuosa.
La reacción entre un ácido de Arrhenius y una base de Arrhenius se llama neutralización y da como resultado la formación de agua y una sal.