Quimica, 11va Edicion - Raymond Chang-FREELIBROS-701

Vista previa del material en texto

15.1 Ácidos y bases de Brønsted 669
Algunos de los procesos más importantes de los sistemas químicos y biológicos son reacciones ácido-base en disolución acuosa. En este capítulo, el primero de los dos que se relacionan con 
las propiedades de los ácidos y las bases, estudiaremos algunas dei niciones de ácidos y bases, la 
escala del pH, la ionización de ácidos y bases débiles, y la relación entre la fuerza de los ácidos y 
la estructura molecular. También analizaremos los óxidos que pueden actuar como ácidos y bases.
15.1 Ácidos y bases de Brønsted
En el capítulo 4 dei nimos un ácido de Brønsted como una sustancia capaz de donar un 
protón, y una base de Brønsted como una sustancia que puede aceptar un protón. En 
general, estas dei niciones son adecuadas para analizar las propiedades y las reacciones 
de los ácidos y las bases.
 Una extensión de la dei nición de Brønsted de ácidos y bases es el concepto de par 
conjugado ácido-base , que se dei ne como un ácido y su base conjugada o como una 
base y su ácido conjugado. La base conjugada de un ácido de Brønsted es la especie que 
resulta cuando el ácido pierde un protón. A la inversa, un ácido conjugado resulta de la 
adición de un protón a una base de Brønsted.
 Todo ácido de Brønsted tiene una base conjugada y toda base de Brønsted tiene un 
ácido conjugado. Por ejemplo, el ion cloruro (Cl2) es la base conjugada que se forma a 
partir del ácido HCl, y H2O es la base conjugada a partir del ácido H3O
1 (ion hidronio).
HCl 1 H2O ¡ H3O
1 1 Cl2
 Del mismo modo, la ionización del ácido acético se representa como
Los subíndices 1 y 2 identii can los dos pares conjugados ácido-base. Así, el ion acetato 
(CH3COO
2) es la base conjugada de CH3COOH. Tanto la ionización del HCl (vea la 
sección 4.3) como la ionización del CH3COOH son ejemplos de reacciones ácido-base de 
Brønsted.
 La dei nición de Brønsted también permite clasii car el amoniaco como una base, 
debido a su capacidad para aceptar un protón:
En este caso, NH4
1 es el ácido conjugado de la base NH3, y el ion hidróxido OH
2 es la 
base conjugada del ácido H2O. Observe que el átomo de la base de Brønsted que acepta 
un ion H1 debe tener un par de electrones sin compartir.
 En el ejemplo 15.1 identii camos los pares conjugados en una reacción ácido-base.
Conjugado signii ca “unirse entre sí”.
El protón siempre está asociado a 
moléculas de agua en disolución 
acuosa. El ion H3O
1 es la fórmula 
más simple de un protón hidratado .
CH3COOH(ac) H2O(l) 34 CH3COO (ac) H3O (ac)
base1 ácido2ácido1 base2
HOCOCOOOH HOOS 34 HOCOCOOS HOOOH
H
A
A
H
H
A
A
H
A
H
A
H
SOS
B
SOS
B
OO O
Q
O
Q
NH3(ac) H2O(l) 34 NH4(ac) OH (ac)
HONOH HOOS 34 HONOH HOOS
H
A
A
H
A
H
A
H
OOO
Q
base1 ácido1ácido2 base2