Ácidos y bases

Los ácidos son sustancias que producen iones de hidrógeno positivos (H+) en una solución acuosa, cuanto más concentrados se encuentren mayor será la fuerza del ácido.

Las bases, por su parte, son productoras y disociadoras de iones de hidróxido negativos (OH-). En una solución acuosa libera iones de hidrógeno. En el campo de la química, los ácidos y bases son dos sustancias opuestas entre sí, las cuales van a poseer un comportamiento distinto.

Con la escala de pH es posible identificar si una sustancia se encuentra más cerca de ser ácida o de ser base. Conviene acentuar que las bases también son conocidos como alcalinos.

ÁCIDOS	BASES
Los ácidos son sustancias que producen iones de hidrógeno positivos (H+) en una solución acuosa.	Las bases son productoras y disociadoras de iones de hidróxido negativos (OH-). En solución acuosa libera iones de hidrógeno.
Corrosivo al metal y desprende H2.	Son conductoras y resbaladizas.
Se hacen menos ácidos cuando son mezclados con las bases.	Se vuelven más ácidas cuando se mezclan con ácidos.
Se llegan a neutralizar con las bases produciendo sales.	Se neutralizan con los ácidos produciendo sales.
Cambian el papel tornasol de azul a rojo.	Cambian el papel tornasol de rojo a azul.
Son conductoras de corriente eléctrica.	No son conductoras a menos que se encuentren en disolución.
Su disolución acuosa tiene un sabor agrio.	Su disolución acuosa tiene sabor a lejía y al tacto son jabonosas.

¿Qué es un ácido?

Los ácidos son aquellas sustancias que son capaces de ceder a otras sustancias iones de hidrógeno positivos en solución acuosa (H+). También es posible identificar a los ácidos por su sabor y tipo de sustancia, ya que muchas veces convivimos y tenemos contacto con ellas de manera cotidiana.

Un ejemplo de este tipo de productos de uso diario son los jugos cítricos y el vinagre.

Ácidos fuertes y débiles

Los ácidos pueden clasificarse en dos tipos: los ácidos fuertes y los ácidos débiles. Cada uno se distingue por sus características y propiedades, las cuales pueden presentar variaciones cuando se ponen en contacto con otros cuerpos o sustancias.

Ácidos fuertes

Los ácidos fuertes son aquellos que ceden en mayor cantidad sus iones de hidrógeno en la solución acuosa, es decir, se ionizan con mayor facilidad.

Ácidos débiles

En comparación con los ácidos fuertes, los ácidos débiles tienden a liberar en menor cantidad sus iones de hidrógeno.

Características de los ácidos

A lo largo de distintos estudios y experimentos, se han demostrado y comprobado las características que poseen los ácidos. De igual modo, es posible conocer su comportamiento e interacción con otros elementos. Algunas de las principales características de los ácidos son:

• Tienen sabor agrio.
• Son de naturaleza corrosiva, por lo que tienen la capacidad de desgastar tejido y superficies.
• Son conductores de electricidad.
• Cuando se mezclan con bases producen agua y sal.
• Se encuentra entre el 0 y el 6 en la escala de pH.

Ejemplos de ácidos

Los ácidos se encuentran en distintas partes, incluso, muchas veces no sabemos que se tratan de ellos hasta que indagamos en su composición y estructura química. Algunos ejemplos de ácidos populares son los siguientes:

• Ácido clorhídrico o HCI: se trata de un reactivo químico común.
• Ácido desoxirribonucleico o ADN: se trata del ácido que tiene toda la información genética de un organismo.
• Ácido acético o CH₃COOH: es un claro ejemplo de un ácido débil que contiene el vinagre.
• Ácido cítrico o C₆H₈O₇: es, tal vez, uno de los ácidos más populares, ya que se encuentra en frutos cítricos.
• Ácido fosfórico o H₃PO₄: se trata del ácido de las bebidas gasificadas.

¿Qué es una base?

Las bases son las sustancias con la capacidad de recibir protones positivos de otras sustancias químicas. Las sustancias bases son productoras y disociadoras de iones de hidróxido negativos (OH-).

Al igual que los ácidos, las bases se dividen en dos tipos, dependiendo de su grado de fuerza o basicidad.

Bases fuertes

Este tipo de bases —como su nombre lo indica— poseen mucha fuerza y tienen la capacidad de ionizarse en su totalidad en las soluciones acuosas, es decir, pueden lograr que la molécula se ionice por completo.

Bases débiles

Las bases débiles, por su parte, sólo llegan a ionizarse de manera parcial en la solución acuosa, por lo tanto, la molécula no se ioniza por completo, por lo que su concentración es menor.

Características de las bases

Al igual que los ácidos, las bases poseen características y comportamientos que definen sus propiedades e interacciones con otras sustancias. Algunas de las características más importantes de las bases son:

• Tienen un sabor amargo.
• Su sensación es jabonosa al tacto.
• Necesitan de disolución para ser conductores de corriente.
• Al entrar en contacto con los ácidos producen agua y sal.
• Se encuentran entre el 8 y el 14 de la escala de pH.

Ejemplos de bases

Así como ocurre con los ácidos, las bases se encuentran en nuestro entorno cotidiano. Muchas veces pasan desapercibidos o no sabemos que se tratan de una sustancia base. Algunas de las sustancias base más populares son:

• Bicarbonato de sodio o NAHCO3
• Hidróxido de calcio o Ca(OH)2
• Hidróxido de sodio o NaOH (soda cáustica utilizada para destapar cañerías)
• Amoniaco o NH ₃ (utilizado en la fabricación de fármacos y nocivo si se inhala en grandes cantidades)
• Guanina (base nitrogenada de los ácidos nucleicos que conforman el ADN)

Escala de pH

El potencial de Hidrógeno o pH es la medida de concentración de iones de hidrógeno que contiene alguna sustancia. Es una escala básica que permite clasificar de manera cuantitativa el grado de acidez o basicidad de dichas sustancias. La escala pH tiene un rango de valor que va del 0 al 14, en las que las sustancias ácidas tendrán un pH menor a 7 y las sustancias básicas un pH mayor a 7. En el centro —y con valor de pH 7— se encontrarán las sustancias neutras como lo es el agua.

Entre más cerca del 0 se encuentre una sustancia, mayor será su nivel de acidez; por el contrario, si la sustancia se encuentra más cerca del 14 mayor será su nivel de base.

Existen diversas formas de medir el pH de las sustancias, la más común es con el uso de las tiras indicadoras, las cuales son tiras de papel tornasol que deben colocarse sobre las sustancias y así observar los colores que se tornen con su respectiva escala. Cabe mencionar que entre más cercano al rojo la sustancia es ácida y entre más cercano al azul la sustancia será del tipo base.

Teoría de ácido y base de Arrhenius

Entre los años 1880 y 1890 el científico sueco Svante Arrhenius propuso el primer modelo ácido-base que podía utilizarse. Además, desarrolló su teoría de la disociación electrolítica. En dicha teoría Arrhenius plantea que existen sustancias llamadas “electrolitos”, las cuales manifiestan sus propiedades químicas y su conductividad eléctrica en disolución acuosa. Un ejemplo es cuando las sales se disuelven en agua y se convierten en conductoras de corriente eléctrica debido a que la disolución se ioniza.

Del mismo modo, Arrhenius estableció su definición de ácido y base definiendo que:

«Un ácido es una sustancia que en disolución acuosa se disocia es sus iones, liberando H+. Una base es una sustancia que en disolución acuosa se disocia en sus iones liberando iones OH-»

A pesar del éxito del planteamiento y teoría de Arrhenius, existen un par de limitaciones en torno a ella:

• Los ácidos y bases dependen totalmente de la presencia de agua como disolvente.
• Existen sustancias de carácter ácido a pesar de no poseer hidrógeno en la molécula, como los óxidos ácidos (Co₂), también sustancias como el amoniaco o ciertas sales.

Teoría de ácido-base de Brønsted-Lowry

En 1933 el científico danés Johannes Brønsted y el inglés Thomas Lowry dieron una definición más amplia a la propuesta por Arrhenius sobre los ácidos y las bases. De acuerdo con la teoría de ambos científicos:

• Un ácido es toda especie química, molecular o iónica, capaz de ceder un ion H+ a otra sustancia.
• Una base es toda especie química, molecular o iónica, capaz de aceptar un ion H+ de otra sustancia.

Con estas definiciones Brønsted y Lowry lograron señalar que las reacciones ácido-base se pueden considerar como una reacción de transferencia de protones entre sustancias. De manera análoga, explican que los conceptos de ácidos y bases son complementarios ya que es evidente esta dualidad en la que un ácido solo puede actuar y ceder protones en presencia de una base, y a su vez, la base sólo puede recibir protones en reacción a un ácido.