Características generales de ácidos y bases

Los ácidos y las bases son compuestos con una cosa importante en común: cuando los sumerges en una solución, liberan iones libres. En una solución acuosa, que es la más común, la forma tradicional de diferenciarlos es que un ácido libera hidrógeno positivo (H⁺) iones mientras que una base libera hidróxido negativo (OH^-) unos. Los químicos miden la fuerza de un ácido o base por su pH, que es un término que se refiere al "poder del hidrógeno". El punto medio de la escala de pH es neutro. Los compuestos con un pH más bajo que el valor medio son ácidos mientras que aquellos con un valor más alto son básicos o alcalinos.

TL; DR (demasiado largo; No leí)

Los ácidos tienen un sabor agrio mientras que las bases tienen un sabor amargo. Un ácido reacciona con los metales para producir burbujas de gas hidrógeno, mientras que una base se siente viscosa al tacto. Los ácidos tornan rojo el papel tornasol azul, mientras que las bases tornan azul el papel tornasol rojo.

La teoría de un compuesto ácido o básico que libera iones de hidrógeno o hidróxido respectivamente fue introducida por el químico sueco Svante Arrhenius en 1884. La teoría de Arrhenius generalmente explica cómo se comportan los ácidos y las bases en solución y por qué se combinan para formar sales, pero no explica por qué ciertos compuestos que no contienen iones de hidróxido, como el amoníaco, pueden formar bases en solución.

La teoría de Brønsted-Lowry, introducida en 1923 por los químicos Johannes Nicolaus Brønsted y Thomas Martin Lowry, rectifica esto definiendo los ácidos como donantes de protones y las bases como aceptores de protones. Esta es la definición en la que los químicos confían con mayor frecuencia cuando analizan soluciones acuosas.

Una tercera teoría, introducida por el químico G.N. de Berkeley. Lewis, también en 1923, considera los ácidos como aceptores de pares de electrones y las bases como donantes de pares de electrones. La teoría de Lewis tiene la ventaja de incluir compuestos que no contienen hidrógeno en absoluto, por lo que alarga la lista de reacciones ácido-base.

La escala de pH se refiere a la concentración de iones de hidrógeno en una solución a base de agua. Es el logaritmo negativo de la concentración de iones de hidrógeno: pH = -log [H +]. La escala va de 0 a 14 y un valor de 7 es neutral. A medida que aumenta la concentración de iones de hidrógeno, el pH se vuelve más pequeño, por lo que los valores entre 0 y 7 indican ácidos, mientras que los valores de 7 a 14 son básicos. Valores de pH muy altos y muy bajos indican soluciones peligrosamente corrosivas.

Si tuviera que comparar el sabor de una solución ácida con una básica, lo cual no es aconsejable si el pH es muy alto o muy bajo: encontrará que una solución ácida tiene un sabor agrio mientras que una básica sabe amargo. El sabor agrio de las frutas cítricas se debe al ácido cítrico que contienen, el vinagre es agrio porque contiene ácido acético y la leche agria tiene un alto contenido de ácido láctico. El agua mineral alcalinizante, por otro lado, tiene un sabor suave pero notablemente amargo.

Cuando una solución alcalina, como el amoníaco y el agua, se combina con ácidos grasos, produce jabón. Eso es lo que sucede a pequeña escala cuando se ejecuta una solución básica entre los dedos. La solución se siente resbaladiza o viscosa al tacto porque la solución alcalina se combina con los ácidos grasos de los dedos.

Una solución ácida no se siente viscosa, pero hará burbujas si sumerges metal en ella. Los iones de hidrógeno reaccionan con el metal para producir gas hidrógeno, que burbujea en la parte superior de la solución y se disipa.

La antigua prueba de ácidos y bases, el papel tornasol es papel de filtro que ha sido tratado con tintes hechos de líquenes. Un ácido convierte el papel tornasol azul en rojo, mientras que una base vuelve azul el papel tornasol rojo. La prueba de tornasol funciona mejor si el pH está por debajo de 4.5 o por encima de 8.3.