Ácidos y Bases

Todos los conocemos: los ácidos

Los ácidos son sustancias muy familiares. Se caracterizan por tener átomos de hidrógeno unidos a átomos muy electronegativos como el oxígeno o el cloro.

CH₃-COOH	(HOOC-CH₂)2C(OH)COOH	HCl	CH₃CH(OH)COOH

El ácido acético está en el vinagre	El ácido cítrico está en el jugo de naranja o limón	El ácido clorhídrico está en el jugo gástrico	El ácido láctico está en la leche

Tienen un sabor característico. Algunos son demasiado fuertes y peligrosos como para probarlos. Los átomos de hidrógeno unidos a átomos electronegativos se desprenden con facilidad. Esa es la característica química que hace que un ácido lo sea.

Antebrazo con una quemadura química simulada — Quemadura simulada

Un enlace entre dos átomos de una molécula puede romperse de dos formas:

Ruptura homolítica

Los dos electrones del enlace se reparten entre los dos átomos inicialmente enlazados. Esta ruptura es generalmente muy difícil.

Ruptura heterolítica

Los dos electrones del enlace se quedan del lado del átomo más electronegativo de los dos que forman el enlace. Esta es la forma más común.

Animación de la ruptura homolítica de un enlace C–H del metano: cada átomo se queda con un electrón

Cuando el hidrógeno está unido a un átomo de electronegatividad moderada, la ruptura es homolítica (muy difícil).

Animación de la ruptura heterolítica de un enlace O–H del agua: el oxígeno se queda con los dos electrones y se desprende un protón

Cuando el hidrógeno está unido a un átomo de elevada electronegatividad, la ruptura es heterolítica (mucho más fácil).

Un enlace que se rompe muy fácilmente de forma heterolítica es el que une los átomos electronegativos de una molécula con hidrógeno. El átomo electronegativo se queda con los electrones (ruptura heterolítica) y se desprende un «protón», es decir, un átomo de hidrógeno «desnudo» de electrones. Las moléculas que pierden «protones» con facilidad pertenecen a sustancias que se denominan ácidos.

Modelo compacto de la molécula de ácido sulfúrico — Modelo del **ácido sulfúrico** (H₂SO₄) perdiendo un protón

El ácido sulfúrico pierde un protón: el oxígeno se queda con los dos electrones del enlace O–H y queda con carga negativa

El ácido sulfúrico (H₂SO₄) es un ácido muy fuerte que pierde un «protón» con facilidad. Cuando la molécula se «queda» con los dos electrones del enlace, adquiere una carga negativa que compensa la carga positiva del «protón».

Todos los conocemos: las bases

Las bases son sustancias también muy familiares. Se caracterizan por tener átomos muy electronegativos como el oxígeno y el nitrógeno que pueden aceptar protones, aunque ya estén unidos a ellos.

NaOH	NH3	NaCO₃H	CaCO₃

El hidróxido sódico o "sosa" se usa para desatascar tuberías	El amoníaco se usa como producto de limpieza	El bicarbonato sódico es un antiácido estomacal	El carbonato cálcico es el principal constituyente del mármol

Un enlace que se forma muy fácilmente es el que se establece entre un «protón» y un átomo, de una molécula, con pares de electrones sin compartir. Las moléculas que aceptan «protones» con facilidad pertenecen a sustancias que se denominan bases.

Es lógico pensar que los ácidos y las bases reaccionan con facilidad entre sí, traspasándose un «protón».

Los ácidos reaccionan con las bases traspasándose un protón. El producto de la reacción es una sal, formada por un anión (molécula cargada negativamente) y un catión (molécula cargada positivamente).

Reacción del ácido acético con el amoníaco: el ácido cede un protón a la base y se forma la sal acetato de amonio

El ácido pierde un protón y la molécula del ácido (neutra originalmente) queda cargada negativamente y se convierte en una base. La base acepta un protón y la molécula de la base (neutra originalmente) queda cargada positivamente y se convierte en un ácido. El conjunto de anión y catión forma la sal resultante.