El científico Svante Arrhenius propuso por primera vez que los ácidos se disocian en el agua para formar iones. Según él, los ácidos eran materiales que incluían un ión de hidrógeno. Disuelto en agua, el ion hidrógeno, H+, confiere a la solución las características de un ácido. Arrhenius también desarrolló una definición correspondiente para una base. Cuando se disuelven en agua, las bases producen iones de hidróxido, OH-, que dan a la solución las características de una base.
Las definiciones de Arrhenius cubren muchos de los ácidos y bases más comunes y sus reacciones químicas, pero hay otros materiales que tienen las características de los ácidos pero no se ajustan al Arrhenius definición. Las definiciones más amplias de ácidos pueden incluir algunos de estos materiales.
TL; DR (demasiado largo; No leí)
Un ácido de Arrhenius es un material que, cuando se disuelve en agua, se disocia en iones, incluidos los iones de hidrógeno. Según Arrhenius, un ácido se puede definir como un material que aumenta la concentración de iones de hidrógeno en el agua. La definición correspondiente de bases es un material que aumenta la concentración de iones hidróxido. Las definiciones de Arrhenius se limitan a materiales que se disuelven en agua, mientras que las definiciones más amplias pueden incluir más materiales entre ácidos y bases.
Las características de un ácido de Arrhenius
Históricamente, los ácidos se describían como ácidos y corrosivos, pero se sabía poco sobre la base de estas características. En 1884, Svante Arrhenius propuso que compuestos como el NaCl o la sal de mesa formaban partículas cargadas llamadas iones cuando se disolvían en agua. En 1887, Arrhenius había desarrollado una teoría que lo llevó a sugerir que los ácidos se ionizaban en el agua para producir iones de hidrógeno. Los iones de hidrógeno dieron a los ácidos sus características.
Una característica importante de los ácidos es que reaccionan con los metales para formar una sal y un gas hidrógeno. Usando la definición de Arrhenius de un ácido, está claro que el ácido se disuelve en agua en iones de hidrógeno y los otros iones negativos del ácido. El metal se combina con los iones negativos, dejando los iones de hidrógeno y los electrones adicionales para formar gas hidrógeno.
Los ácidos también reaccionan con las bases para formar sal y agua. Según la definición de Arrhenius, las bases producen iones hidróxido en solución. Como resultado, en una reacción ácido-base, los iones de hidrógeno del ácido se combinan con los iones de hidróxido de la base para formar moléculas de agua. Los iones negativos del ácido se combinan con los iones positivos de la base para formar una sal.
Ejemplos de reacciones al ácido de Arrhenius
Cuando un ácido de Arrhenius típico, como el ácido clorhídrico, reacciona con un metal o una base, las definiciones de Arrhenius facilitan el seguimiento de las reacciones. Por ejemplo, el ácido clorhídrico, HCl, reacciona con el zinc, Zn, para formar cloruro de zinc e hidrógeno gaseoso. Los iones negativos de Cl se combinan con los átomos de zinc para formar el ZnCl.2 moléculas y generan electrones extra. Los electrones se combinan con los iones de hidrógeno del ácido para convertirse en gas hidrógeno. La fórmula química es Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2.
Cuando el ácido clorhídrico se combina con una base como el hidróxido de sodio, NaOH, la base se disocia en iones de sodio e hidróxido. Los iones de hidrógeno del ácido clorhídrico se combinan con los iones de hidróxido del hidróxido de sodio para formar agua. Los iones de sodio se combinan con los iones de cloro para formar NaCl o sal de mesa. La fórmula química es HCl + NaOH = NaCl + H2O.
Definiciones más amplias de ácidos
La definición de Arrhenius de ácidos es estrecha en el sentido de que solo se aplica a sustancias que se disuelven en agua y solo a aquellas que tienen iones de hidrógeno. Una definición más amplia define los ácidos como sustancias que aumentan la concentración de iones de hidrógeno cuando se disuelven en agua.
Definiciones incluso más amplias, como las de Lewis o Bronsted-Lowry, describen a los ácidos como aceptores de electrones o donantes de protones. Incluyen sustancias que muestran las características de los ácidos pero que no se ajustan a la definición tradicional. Por otro lado, para reacciones químicas comunes, las definiciones de Arrhenius forman una buena base para explicar cómo funcionan las reacciones.