2º de Bachillerato. Ácidos y bases. - Proyecto Descartes

1 2 de Bachillerato. cidos y mbuloUn tipo muy importante de reaccionesentre iones, muy frecuente en todoslos campos de dominio de loscompuestos qu micos, son lasreacciones entre las sustanciasdenominadas cidos y bases. M sconocidas antiguamente comoreacciones de neutralizaci n, ya quese destru an las propiedadescaracter sticas de las sustanciasreaccionantes. Hoy es conocida la trascendenciaanal tica de estas reacciones, as como su importancia en todo tipo deindustrias -sider rgicas, alimentaci n,curtidos, e incluso en las reacciones que tienen lugar en los seres vivos,pues muchas reacciones bioqu micas pueden modificarse con unapeque sima transformaci n de las sustancias Proyecto Descartes , subproyecto Newton.

2 Autor Enric Ripoll MiraPre mbuloNOTA: A lo largo del tema se representar con esferas de colores losdiferentes tomos e las caracter sticasexperimentales de cidos las teor as que permitenexplicar el comportamiento de los cidos y de las que no todos los cidos ni todas las bases sonigual de fuertes, y que puedehaber cidos y bases fuertes yd la importancia de la escala pH para indicar la concentraci nde protones o de hidr xidos de una disoluci y medir el pH de una disoluci Proyecto Descartes , subproyecto Newton. Autor Enric Ripoll MiraObjetivosEntender que una disoluci n de una sal puede ser cida o b sica enfunci n de la procedencia de la el funcionamiento de las disoluciones a realizar volumetr as cido-base.

3 Introducci n hist ricaEl primero que dio una posible explicaci n a la causa de que algunassustancias tuvieran las propiedades caracter sticas que permit anclasificarlas como cidas o b sicas fue Lavoisier, quien encontr que los cidos se formaban al quemar no metales como el carbono, el f sforo, elazufre,.. en atm sfera de ox geno y posterior disoluci n en agua, lo que lecondujo a decir que el ox geno era el elemento causante de las propiedades cidas. Posteriormente, en el a o 1810, Davy analiz el cido clorh drico,demostrando que conten a solo cloro e hidr geno y opt por se alar que elelemento causante de la acidez era el hidr geno. M s tarde, Uebig,fij ndose seguramente en las caracter sticas del ataque de los cidos sobrelos metales, considera que los cidos son aquellas sustancias que contienenpor lo menos un tomo de hidr geno sustituible por un Proyecto Descartes , subproyecto Newton.

4 Autor Enric Ripoll MiraIntroducci n hist ricaLavoisier (biograf a)(Par s, 1743 - id., 1794) Qu mico franc s, padre de la qu micamoderna. Orientado por su familia en un principio a seguir la carrerade derecho, Antoine-Laurent de Lavoisier recibi una magn ficaeducaci n en el Coll ge Mazarino, en donde adquiri no solobuenos fundamentos en materia cient fica, sino tambi n una s lidaformaci n human ingres luego en la facultad de derecho de Par s, donde segradu en 1764, por m s que en esta poca su actividad se orient sobre todo hacia la investigaci n cient fica. En 1766 recibi lamedalla de oro de la Academia de Ciencias francesa por un ensayosobre el mejor m todo de alumbrado p blico para grandespoblaciones.

5 Con el ge logo Guettard, confeccion un atlas mineral gico de 1768 present una serie de art culos sobre an lisis de muestras de agua, y fue admitidoen la Academia, de la que fue director en 1785 y tesorero en esposa, Marie Paulze, con quien se cas en 1771, fue adem s su m s estrechacolaboradora, e incluso tradujo al ingl s los art culos redactados por su esposo. Un a oantes, este se hab a ganado una merecida reputaci n entre la comunidad cient fica de la poca al demostrar la falsedad de la antigua idea, sostenida incluso por Robert Boyle, deque el agua pod a ser convertida en tierra mediante sucesivas especulaci n acerca de la naturaleza de los cuatro elementos tradicionales (aire, agua,tierra y fuego) llev a Lavoisier a emprender una serie de investigaciones sobre el papeldesempe ado por el aire en las reacciones de combusti n.

6 Present a la Academia losresultados de su investigaci n en 1772, e hizo hincapi en el hecho de que cuando sequeman el azufre o el f sforo, estos ganan peso por absorber aire , mientras que el plomomet lico formado tras calentar el plomo mineral lo pierde por haber perdido aire . A partirde los trabajos de Priestley, acert a distinguir entre un aire que no se combina tras lacombusti n o calcinaci n (el nitr geno) y otro que s lo hace, al que denomin ox geno(productor de cido).Los resultados cuantitativos y dem s evidencias que obtuvo Lavoisier se opon an a la teor adel flogisto, aceptada incluso por Priestley, seg n la cual una sustancia hipot tica elflogisto era la que se liberaba o se adquir a en los procesos de combusti n de lassustancias. Lavoisier public en 1786 una brillante refutaci n de dicha teor a, que logr persuadir a gran parte de la comunidad cient fica del momento, en especial la francesa; en1787 se public el M thode de nomenclature chimique, bajo la influencia de las ideas deLavoisier, en el que se clasificaron y denominaron los elementos y compuestos 1789, en colaboraci n con otros cient ficos fund Annales de Chimie, publicaci nmonogr fica dedicada a la nueva qu mica.

7 La expansi n de la doctrina defendida porLavoisier se vio favorecida con la publicaci n en 1789 de su obra Tratado elemental dequ mica. De este libro, que contiene una concisa exposici n de su labor, cabe destacar laformulaci n de un primer enunciado de la ley de la conservaci n de la n efectu investigaciones sobre la fermentaci n y sobre la respiraci n animal. De losresultados obtenidos tras estudiar el intercambio de gases durante el proceso derespiraci n, en una serie de experimentos pioneros en el campo de la bioqu mica, concluy 4 Proyecto Descartes , subproyecto Newton. Autor Enric Ripoll MiraIntroducci n hist ricaque la respiraci n es un tipo de reacci n de oxidaci n similar a la combusti n del carb n,con lo cual se anticip a las posteriores explicaciones del proceso c clico de la vida animal fue asimismo un destacado personaje de la sociedad francesa de su tiempo.

8 Deideas moderadas, desempe numerosos cargos p blicos en la Administraci n del Estado,si bien su adhesi n al impopular Ferme G n rale le supuso la enemistad con elrevolucionario Marat. Un a o despu s del inicio del Terror, en mayo de 1794, tras un juiciode tan solo unas horas, un tribunal revolucionario lo conden a la electrolito (o electr lito) es una sustancia que al disolverse en agua dalugar a la formaci n de iones. Los electrolitos pueden ser d biles o fuertes,seg n est n parcial o totalmente ionizados en medio acuoso. Un electrolito fuerte es toda sustancia que al disolverse en agua se disociacompletamente en iones. Por ejemplo:KNO3 NO3- + K + NaOH Na+ + OH- H2SO4 HSO4- + H+ Un electrolito d bil es una sustancia que al disolverse en agua se disociaparcialmente.

9 Por ejemplo el cido ac tico: HAc Ac- + H+ 5 Proyecto Descartes , subproyecto Newton. Autor Enric Ripoll MiraElectrolitosEn el applet se pretende la observaci n de la diferencia entre los electrolitos fuertes y d biles en cuanto a la conductividad el ctrica de sus : En la escena tienes la posibilidad de disolver en agua destiladados tipos de electrolitos: uno fuerte y otro d bil. Prueba disolviendo los dos ycierra el circuito. Qu observas?Teor a de ArrheniusArrhenius defini los cidos como electrolitos que contienen hidr geno yque, disueltos en agua, producen una concentraci n de iones hidr geno oprotones (H+) mayor que la existente en el agua pura. Del mismo modo,Arrhenius defini una base como una sustancia que disuelta en aguaproduc a un exceso de iones hidr xido (OH-).

10 La teor a de Arrhenius ha sido objeto de cr ticas. La primera es que elconcepto de cido se limita a especies qu micas que contienen hidr geno yel de base a las especies que contienen iones hidr xido. La segunda cr ticaes que la teor a solo se refiere a disoluciones acuosas, cuando en realidadse conocen muchas reacciones cido-base que tienen lugar en ausencia Proyecto Descartes , subproyecto Newton. Autor Enric Ripoll MiraTeor a de Arrhenius cidos deArrhenius:{H2SO4 HSO4-+H+HAcAc-+H+Base deArrhenius:NaOH Na++ OH- Actividad: En la escena tienes un gas que, disuelto en agua, liberaprotones. Seg n Arrhenius, se tratar a de un cido. Agrega este gas al aguay observa la ampliaci a de Br nsted-Lowry Una teor a m s satisfactoria que la de Arrhenius es la que formularon en1923 el qu mico dan s Johannes Br nsted y, paralelamente, el qu micobrit nico Thomas Lowry.}