¿Qué es una sustancia alcalina?

Alcalino es una palabra que no se ve a menudo. Después de todo, los ácidos pueden describirse justamente como ácido sin confundir a nadie, sino simplemente llamando bases básico, si bien es cierto, no es tan útil como podría ser, ya que "básico" tiene muchos sinónimos. La palabra "alcalino" es sinónimo en química de la palabra "básico", que significa "que tiene un pH superior a 7", pero no todas las bases provienen de la clase de sustancias químicas conocidas como álcalis.

Si alguna vez usó papel tornasol y probó una sustancia que convirtió el papel de rojo a azul, acaba de sumergir el papel en una solución alcalina. Pero, ¿qué hace que una solución sea alcalina, además de su pH? Es decir, ¿qué factores atómicos o moleculares subyacen al resultado de una prueba de pH?

Existen varias definiciones formales para ácidos y bases, pero en general, un ácido es una sustancia que puede donar un protón, o ion hidrógeno (H +) en solución acuosa, mientras que una base es una sustancia que puede aceptar un protón.

De manera equivalente, las bases pueden donar un ion hidróxido (–OH) en solución. La razón por la que estos iones importan en química ácido-base es que el agua se compone de H₂O moléculas, que pueden suministrar cualquiera de los iones en los que se disocia (H⁺ y oh^–) según sea necesario en la solución.

• Mientras que la palabra "alcalino" significa "básico", "álcali" y "base" no son sinónimos. Un álcali, de hecho, es uno de un grupo específico de elementos en la tabla periódica, como pronto aprenderá. Así que tenga en cuenta el álcali vs. distinción alcalina.

Un ejemplo de una base fuerte es el hidróxido de sodio o NaOH. Se llama "fuerte" porque está completamente ionizado en agua, es decir, todas las moléculas del compuesto se descomponen en Na.⁺ y oh^– iones. Debido a que no hay iones H + que ingresan a la solución para equilibrar el OH^– iones, la solución tiene un pH básico (alcalino).

Si el pK_B o Constante de disociación de una sustancia alcalina tiene un valor suficientemente alto, la sustancia básica se disociará en su iones componentes en solución acuosa incluso cuando el pH ya es fuertemente básico (es decir, pH de aproximadamente 12 o más alto). La escala de pH técnicamente va más allá de 14.0, pero este nivel de concentración de iones hidróxido es difícil de producir químicamente y rara vez se observa.

Hay bastantes ejemplos de álcalis en la vida cotidiana. Un ejemplo de solución alcalina está más o menos en el nombre: ¡antiácidos! Estas son sustancias que pueden neutralizar los ácidos mediante la donación de grupos hidroxilo que se combinan con los protones del ácido para formar agua.

Esto es lo que ocurre en el estómago cuando toma un antiácido (una reducción de "antiácido"). Los protones liberados del ácido clorhídrico gástrico son neutralizados por el componente relevante del compuesto ingerido.

Estas sustancias no se toman como tabletas o cápsulas en todos los casos, sino como soluciones, después de que una tableta se disuelve en agua. La "efervescencia" proviene del dióxido de carbono, a su vez derivado del bicarbonato (HCO3^–) moléculas del antiácido.

Una lista de álcalis que se encuentran en el mundo cotidiano incluye todos los Metales alcalinos en la tabla periódica de elementos combinados con –OH para crear un hidróxido: litio, sodio, potasio, rubidio y cesio. El hidróxido de calcio, estroncio, bario y amonio también se consideran álcalis.
Algunos lugares en el mundo son productores de carbonato de sodio o álcali natural. La composición de este mineral suele tomar la forma de sesquicarbonato de sodio, que tiene la fórmula Na₂CO₃NaHCO₃2H₂O. Estados Unidos genera una gran fracción de los álcalis naturales del mundo, y los obtiene de depósitos muy grandes bajo tierra en minas en la mitad occidental del país y, en particular, en California.