Acidos y bases

Introducción

Identicar los cambios químicos en la
elaboración de la tinta invisible.

Un poco de información
previa

¿Qué son ácidos y
bases?

Los ácidos y bases son dos tipos de
sustancias que de una manera sencilla se pueden caracterizar por
las propiedades que manifiestan.

Desde hace miles de años se sabe que
el vinagre, el jugo de limón y muchos otros alimentos
tienen un sabor ácido. Sin embargo, no fue hasta hace unos
cuantos cientos de años que se descubrió por
qué estas cosas tenían un sabor ácido. El
término ácido, en realidad, proviene del
término Latino acere, que quiere decir
ácido. Anque hay muchas diferentes definiciones de los
ácidos y las bases, en esta lección
introduciremmos los fundamentos de la química de los
ácidos y las bases.Una reacción
ácido-base o reacción
de neutralización es una reacción
química que ocurre entre un ácido y
una base obteniendo como productos una sal y agua.
Existen varios conceptos que proporcionan definiciones
alternativas para los mecanismos de reacción involucrados
en estas reacciones, y su aplicación en problemas
en disolución relacionados con ellas.

A pesar de las diferencias en las
definiciones, su importancia se pone de manifiesto como los
diferentes métodos de análisis cuando se aplica a
reacciones ácido-base de especies gaseosas o
líquidas, o cuando el carácter ácido o
básico puede ser algo menos evidente. El primero de estos
conceptos científicos de ácidos y bases fue
proporcionado por el químico francés Antoine
Lavoisier, alrededor de 1776.

Una definición más general
fue propuesta en 1923 por Johannes
Brönsted y Thomas Lowry quienes
enunciaron que una sustancia ácida es aquella que puede
donar H+, exactamente igual a la definición de Arrhenius;
pero a diferencia de éste, definieron a una base como una
sustancia que puede aceptar protones.

Una definición más general
sobre ácidos y bases fue propuesta por Gilbert
Lewis quien describió que un ácido es una
sustancia que puede aceptar un par de electrones y una base es
aquella que puede donar ese par.

Nota de Seguridad: NO
PRUEBES ningún ácido o base a no ser que
tengas la absoluta certeza de que es inocuo. Algunos
ácidos pueden producir quemaduras muy
graves. Es peligroso incluso comprobar el
tacto jabonoso de algunas bases. Pueden
producir quemaduras.

Ácidos
Orgánicos

Los ácidos orgánicos son un grupo de
sustancias generalmente no se disuelven en agua sino en
disolventes orgánicos. Reaccionan con ciertos metales
desprendiendo hidrógeno. Aunque en su molécula
existen varios hidrógenos, solo son capaces de ceder los
que se encuentran unidos en un grupo OH ( del carboxilo R-COOH,
del sulfónico R-SO3 H o de los fenoles  R- OH). A
continuación se describen algunos pares
ácido-base:

En la tabla que sigue aparecen algunos
ácidos y bases corrientes :

¿Qué es el
pH?

Los químicos usan el pH para indicar
de forma precisa la acidez o basicidad de una sustancia.
Normalmente oscila entre los valores de 0 (más
ácido) y 14 (más básico). En la tabla
siguiente aparece el valor del pH para algunas sustancias
comunes.

Un indicador de pH es
una sustancia que permite medir el pH de un medio. Habitualmente,
se utilizan como indicador de las sustancias químicas que
cambian su color al cambiar el pH de
la disolución. El cambio de color se debe a un cambio
estructural inducido por laprotonación o
desprotonación de la especie. Los
indicadores Ácido-base tienen un intervalo de
viraje de unas dos unidades de pH, en la que cambian la
disolución en la que se encuentran de un color a otro, o
de una disolución incolora, a una coloreada.

Los más conocidos son
el naranja de metilo, que vira en el intervalo de pH 3,1 –
4,4, de color rojo a naranja, y la fenolftaleína, que
vira desde un pH 8 hasta un pH 10, transformando disoluciones
incoloras en disoluciones con colores rosados / violetas.
Además se pueden usar indicadores caseros como
la disolución resultante de hervir con agua
col lombarda (repollo colorado), pétalos
de rosa roja, raíces
de cúrcuma a partir de las cuales se
obtiene curcumina, y otros(entre los cuales podemos destacar
a la col morada y la piel de ciruela, que son usadas por algunas
culturas indígenas).

¿Qué es un indicador
?

    Los indicadores son
colorantes orgánicos, que cambian de color según
estén en presencia de una sustancia ácida, o
básica.

Fabricación casera de un
indicador

Las lombardas, parecidas a repollos y de
color violeta, contienen en sus hojas un indicador que pertenece
a un tipo de sustancias orgánicas denominadas
antocianinas.Para extraerlo :

• Corta unas hojas de lombarda (cuanto
  más oscuras mejor)

• Cuécelas en un recipiente con un
  poco de agua durante al menos 10 minutos

• Retira el recipiente del fuego y
  dejarlo enfriar

• Filtra el líquido (Se puede
  hacer con un trozo de tela vieja)

• Ya tienes el indicador (El
  líquido filtrado)

Las características del indicador
obtenido son :

Test de respiración (para gastar una
broma)

    Dale a alguien un vaso
que contiene un poco de agua con extracto de lombarda y unas
gotas de amoniaco casero y pídele que sople a
través de una pajita de refresco. Puedes presentarlo como
un test de alcohol, mal aliento, etc. La disolución
pasará de color verde esmeralda a azul oscuro. Si ahora le
añades vinagre, la disolución adquirirá un
color rojo.    Al soplar expulsamos dióxido
de carbono (CO2) que en contacto con el agua forma ácido
carbónico (H2CO3). Este ácido formado, neutraliza
el amoníaco que contiene la disolución. Al
añadir vinagre la solución adquiere un pH
ácido

Cómo generar lluvia ácida

    Impregna una tira de
papel de cocina en una disolución del extracto de
lombarda. Acerca una cerilla inmediatamente después de
encenderla. Se observa que aparece un punto rojo (ácido)
en la tira de papel.

    ¿A qué se
debe ? ¿Puede ser debido al dióxido de
carbono (CO2) generado en la combustión ?
No, la disolución formada (ácido
carbónico) no es suficientemente ácida como
para producir el color rojo. (Se puede comprobar repitiendo el
experimento pero dejando arder la cerilla un poco antes de
acercarla al papel). La causa de la aparición del color
rojo está en el dióxido de
azufre (SO2) que se forma cuando la cerilla se
inflama. Esto se debe a la presencia
de azufre (S) añadido, entre otros
productos, a la cabeza de la cerilla, para favorecer la
ignición.

   
El dióxido de azufre en contacto con el
agua presente en la tira de papel formaácido
sulfuroso (H2SO3) que es más
ácido que el ácido
carbónico.    En la combustión de
algunos derivados del petróleo se
produce dióxido de azufre que pasa a la
atmósfera. Al llover y entrar en contacto con el agua, se
forma el ácido sulfuroso , uno de los
responsables de la lluvia ácida.

Autor:

Saúl Everardo Alemán
González