Hacer preguntas es prueba de que se piensaRabindranath Tagore
La palabra cido se usa frecuentemente en diferentes contextos. Se conoce el sabor cido de una fruta, de un caramelo, del vinagre, del yo-gur o de alguna comida que ha permanecido mucho tiempo fuera de la heladera. Se menciona el cuidado que se debe tener al trabajar con ci-dos porque, al ser corrosivos, daan la piel y ciertos materiales; se estu-dia la lluvia cida, sus causas y efectos negativos en el ambiente.
Ms difcil resulta mencionar ejemplos de bases, pero sin saberlo, o al menos sin nombrarlas como tales, conocemos los llamados anti-cidos que se toman para calmar la acidez estomacal; estos anticidos contienen sustancias bsicas, as como tambin los detergentes y otros productos de limpieza (fig. 1).
Si bien los conceptos de cido y base requieren de una definicin ms rigurosa, es posible decir que las bases tienen la capacidad de anu-lar, ms correctamente, de neutralizar a los cidos y viceversa.
La corrosividad de los cidos es conocida; sin embargo, no es tan sabido que las sustancias alcalinas o bsicas tambin tienen esta pro-piedad, lo cual puede provocar confusin al intentar diferenciarlos. Por ejemplo, el llamado cido de las pilas, que se produce cuando estn vencidas, es un lquido con caractersticas bsicas.
Fig. 1. cidos y bases.
cidos y basesCaptulo 8
El adjetivo bsico es sinni-mo de alcalino, es decir que una base es un lcali.
92 Qumica 4 ao - 1 B.D.Captulo 8 cidos y bases
Fig. 2. Svante August Arrhenius (1859 -1927) Fsico y qumico sueco.Una ancdotaArrhenius se doctor en 1884 en la Uni-versidad de Uppsala con una tesis sobre la disociacin en iones de algunas sustancias que se disuelven en agua. Esta tesis fue muy criticada por profesores y compae-ros, por la que recibi la ms baja califica-cin. Qumicos extranjeros apreciaron la validez de sus trabajos y le dieron apoyo. La aceptacin cientfica de su teora de di-sociacin electroltica le vali la obtencin del Premio Nobel de Qumica en 1903.
Propiedades cidas y bsicas
La acidez y la alcalinidad (o basicidad) son caractersticas de algunas sustancias. Es importante conocer qu sustancias las poseen, as como cuantificar la acidez o la alcalinidad de los sistemas que integran.
La primera forma de diferenciar unas de otras fue a travs de los sentidos. Los cidos tienen sabor agrio mientras que es amargo el sa-bor de las bases y son resbalosas al tacto. Seguramente muchas heridas e intoxicaciones se habrn producido en el intento de clasificarlos. Se descubri que los cidos reaccionan con algunos metales como cinc y magnesio. Se detect adems que algunos colorantes vegetales en con-tacto con los cidos y las bases adquiran distintos colores.
Se trat luego de encontrar cules eran las caractersticas qumicas comunes a los cidos y cules a las bases que permitieran diferenciarlos.
Los cidos y las bases pueden ser tanto de naturaleza orgnica como inorgnica; a su vez, es posible clasificarlos en fuertes o dbiles segn se disocien en iones en forma total o parcial respectivamente.
Algo de historia
La palabra cido proviene del latn acidus que se forma de la raz acer que significa agudo, punzante y del sufijo idus que significa perceptible por los sentidos; muchas veces se traduce como agrio. La palabra lcali proviene del rabe al-kalis que significa la ceniza, ha-ciendo referencia al residuo con propiedades alcalinas que queda luego de quemar vegetales.
Muchos cientficos han intentado explicar el comportamiento de los cidos y de las bases.
Se atribuye a Robert Boyle la primera descripcin sistemtica de las propiedades de los cidos, en el siglo XVII.
Antoine Lavoisier en el siglo XVIII afirm que todas las sustancias cidas tenan oxgeno que en griego significa formador de cidos, por lo cual denomin as a ese elemento.
Sin embargo, Humphry Davy demostr en 1810 que el elemento co-mn a todos los cidos es el hidrgeno y no el oxgeno.
En 1884 Svante Arrhenius (fig. 2) propuso la primera teora cido-base, que tiene ciertas limitaciones pero fue la nica disponible durante dcadas. An en la actualidad permite explicar el comportamiento de muchos cidos y bases.
Existen teoras ms modernas y amplias como la de Brnsted- Lowry y la de Lewis formuladas en el siglo XX.
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Teora cido base de Arrhenius
Svante Arrhenius public en 1887 la Teora de disociacin inica afirmando que algunas sustancias en solucin acuosa se disocian en ca-tiones y aniones.
cido: sustancia que disuelta en agua libera cationes H+
Es posible escribir la ecuacin de disociacin inica de cada cido (fig. 3) como se ejemplifica a continuacin.
cido clorhdrico HCl (ac) H+ (ac) + Cl (ac)
cido ntrico HNO3 (ac) H
+ (ac) + NO3
(ac)
Base o lcali: sustancia que disuelta en agua libera aniones OH-
Tambin es posible escribir la ecuacin de disociacin inica de cada base (fig. 3), por ejemplo:
hidrxido de sodio NaOH (ac) Na+ (ac) + OH (ac)
hidrxido de calcio Ca(OH)2 (ac) Ca
2+ (ac) + 2 OH (ac)
Formulacin y nomenclatura de cidos inorgnicos
El hidrgeno es el elemento comn a todos los cidos.
Los cidos inorgnicos se clasifican en dos grupos: los oxocidos, que en su composicin tienen el elemento oxgeno y los hidrcidos, que no lo tienen.
Para escribir la frmula de cualquier sustancia compuesta es til em-plear los nmeros de oxidacin de los elementos que la forman. En la Tabla Peridica se encuentran los valores de los nmeros de oxidacin de todos los elementos (fig. 4).
Es importante recordar que la suma algebraica de los nmeros de oxidacin en una sustancia compuesta es cero.
Fig. 3. Ecuaciones de disociacin inica, donde HA representa la frmula de un cido y BOH la frmula de una base.
cido
H HA(ac) (ac) + A (ac)+
Base
B (ac) B (ac) + (ac)OH OH+ -
Fig. 4.
Los nmeros de oxidacin son nmeros arbitrarios asignados a los elementos en cada sustan-cia, considerando todos los en-laces como si fueran inicos.
94 Qumica 4 ao - 1 B.D.Captulo 8 cidos y bases
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o - w
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o.co
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y - C
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125
9 - 2
901
9493
Hidrcidos
Estos cidos estn formados por el elemento hidrgeno y un ele-mento no metlico de los grupos VIA o VIIA, con el menor nmero de oxidacin.
Se nombran con la palabra cido y a continuacin otra palabra for-mada por una raz que indica cul es el elemento no metlico con ter-minacin HDRICO.
Para formularlos es conveniente escribir el smbolo del elemento hi-drgeno seguido del smbolo del no metal. Luego se colocan los nme-ros de oxidacin en la parte superior y con ellos se determina la frmu-la del mismo.
Por ejemplo:
* si la suma de los nmeros de oxidacin es cero, la atomicidad de los elementos es 1.
+1 -1 = 0 cido clorhdrico H Cl la frmula es HCl
* si la suma de los nmeros de oxidacin no es cero la atomicidad del elemento hidrgeno es mayor a 1.
+1 -2 0 +1x2 -2 =0 cido sulfhdrico H S H2 S la frmula es H2S
Los aniones resultantes de la ionizacin de los hidrcidos se nom-bran cambiando la terminacin HDRICO del cido por URO (fig.5).
Oxocidos u oxcidos
Estn formados por tres elementos: hidrgeno, un no metal y oxgeno.
Se nombran con la palabra cido y a continuacin otra palabra for-mada por una raz referida al nombre del no metal con la terminacin que corresponda segn el nmero de oxidacin del mismo.
Menor n de oxidacin del no metal terminacin OSOMayor n de oxidacin del no metal terminacin ICO
Para escribir la frmula de los oxcidos se colocan los smbolos de los elementos en orden creciente de electronegatividad (hidrgeno, no metal, oxgeno).
La atomicidad del no metal en estos cidos siempre es 1.Para determinar cul es la atomicidad del elemento H en la frmula
del cido se usan las reglas de la figura 6.
Fig. 5. Disociacin inica de los hidr-cidos.
Los aniones resultantes de la disociacin inica de los hidr-cidos se nombran con la raz del nombre del no metal termi-nada en URO. Por ejemplo:
HCl(ac) H (ac) + Cl (ac)+
cido aninclorHDRICO clorURO
Fig. 6. Atomicidad del H en los oxo-cidos.
En la frmula de los oxocidos, si el no metal:
* tiene no de oxidacin impar la atomicidad del H es 1
* tiene no de oxidacin par la atomicidad del H es 2
* es fsforo o boro la atomicidad del H es 3
95Qumica 4 ao - 1 B.D. cidos y bases Captulo 8
Ejemplo
cido sulfrico
En este caso, la terminacin del nombre es ICO lo cual indica que el nmero de oxidacin del azufre es el mayor, +6. Como este nmero es par, la atomicidad del elemento H es 2 (fig.6 y 7).
+12 +6 -2 H2 S O
Para que la suma algebraica de los nmeros de oxidacin de todos los elementos sea cero, se multiplica el nmero de oxidacin -2 del ele-mento oxgeno por 4 quedando entonces con atomicidad 4.
+12 +6 -24 =0 H2 S O4
La frmula del cido sulfrico es H2SO4
Teniendo en cuenta que el nmero de oxidacin del elemento oxge-no es siempre -2 es posible formular los oxocidos como:
+ xHa nM Ob
donde se representa con: nM el smbolo qumico del no metal a la atomicidad del elemento hidrgeno b la atomicidad del elemento oxgeno +x el nmero de oxidacin del no metal
Considerando las reglas mencionadas y conociendo el nombre del cido se determina primero el valor de x, luego el valor de a y por lti-mo se calcula el valor de b mediante la siguiente ecuacin:
a x b+ =2
Ejemplos +xcido fosfrico Ha P
