Óxidos, Bases, Ácidos y pH

Óxidos, Bases, Ácidos y pH

Óxidos.-

Óxidos son compuestos binarios que se forman por una reacción de “Combinación” del oxígeno con otro elemento; si se trata de un metal al óxido se le llama “ óxido básico” , en tanto que si se trata de un no metal se le denomina “óxido ácido u óxido no metálico”.

Como ejemplo de óxido básico podemos mencionar el óxido de hierro, cuya fórmula química es y que lo vemos comúnmente, se trata de la herrumbre anaranjada que se forma cuando dejamos un pedazo de hierro o algún utensilio que lo contenga, por ejemplo, un machete, a la intemperie; el , dióxido de carbono, es un ejemplo de óxido ácido, es el compuesto que se utiliza en los extintores de fuego.

Los óxidos son compuestos muy estables. Sus propiedades ácidas o básicas son fácilmente deducibles a partir de consideraciones de periodicidad.

En general, si un determinado óxido reacciona con el agua produciendo iones hidrógeno (H+), se denomina ácido y si ocasiona un exceso de iones OH‑ , se denomina básico.

BaO (s) + H2O Ba+2 + 2 OH-

óxido básico

SO2 (g) + 3 H2O SO3-2 + 2 H3O+

óxido ácido

Muchos óxidos son insolubles en agua, pero son solubles en medio ácido. Estos óxidos también se llaman básicos, por ejemplo:

NiO (s) + H3O+ Ni+2 + 2 H2O

Observando la tabla periódica, se puede decir que los principales elementos de los grupos Ia y IIa, (alcalinos y alcalinotérreos), presentan óxidos básicos mientras que los óxidos de los no metales presentan propiedades ácidas.

Los elementos situados en el centro de la tabla periódica, forman óxidos que poseen ambas características dependiendo del medio en que reaccionen, por ejemplo, el óxido de aluminio:

Al2O3 + 6 H3O+ 2 Al+3 + 9 H2O

óxido básico

Al2O3 + 2 OH- 3 H2O + 2 Al(OH)4-

óxido ácido

a este tipo de óxidos se les llama anfóteros.

En el caso de que el elemento presente varios estados de oxidación, los óxidos de estados superiores serán generalmente ácidos, mientras que los inferiores suelen ser básicos. Por ejemplo:

Val 2 CrO + H3O+ Cr+2 + 2 H2O

básico

Val 3 Cr2O3 + 6 H3O+ 2 Cr+3 + 9H2O básico

Cr2O3 + 2 OH- 2 CrO-2 + H2O ácido Anfótero

Cr2O3 + 2 OH- 2Cr(OH)4- + 3 H2O ácido

Val 6 CrO3 + H2O H2CrO4

2 CrO3 + H2O H2Cr2O7 ácido

Bases.-

Las bases, también llamadas álcalis, fueron caracterizadas, en un principio, por oposición a los ácidos. Eran sustancias que intervenían en aquellas reacciones en las que se conseguía neutralizar la acción de los ácidos. Cuando una base se añade a una disolución ácida elimina o reduce sus propiedades características.

Otras propiedades observables de las bases son las siguientes:

- Solubles en agua

- Tienen un sabor amargo característico

- Al igual que los ácidos, en disolución acuosa conducen la electricidad

- Colorean de azul el papel de tornasol

- Reaccionan con los ácidos para formar una sal más agua

- Reaccionan con grasas dando lugar a una sal de ácido graso que se denomina jabón

- Su pH en en solucion es mucho mayor a 7

- Sus disoluciones acuosas producen una sensación suave (jabonosa) al tacto

Ácidos.-

Un ácido es considerado tradicionalmente como cualquier compuesto químico que, cuando se disuelve en agua, produce una solución con una actividad de catión hidronio mayor que el agua pura, esto es, un pH menor que 7.

Existen dos tipos de ácidos:

*Los oxácidos, que contienen oxígeno en su molécula, como el ácido nítrico (HNO3), el ácido sulfúrico (H2SO4) o el ácido fosfórico (H3PO4);

*Los hidrácidos, carentes de oxígeno, que son propiamente disoluciones acuosas de un compuesto binario de hidrógeno con un elemento fuertemente electronegativo (un no metal), como el ácido clorhídrico (HCl), el ácido sulfhídrico (H2S) y el ácido fluorhídrico (HF).

El carácter ácido sólo se manifiesta cuando se hallan en disolución acuosa. Si la proporción de ácido en la disolución es elevada, se denomina ácido concentrado, en contraposición al ácido diluido. Un ácido fuerte es aquel que presenta un importante grado de disociación, mientras que el poco disociable recibe el nombre de ácido débil.

Se clasifican según:

Arrhenius "toda sustancia que en solución acuosa libera protones" Según Brönsted, "el ácido es toda sustancia que en solución acuosa libera protones", que es la definición más amplia

En química orgánica se estudian los llamados ácidos orgánicos, que son compuestos que contienen el grupo funcional carboxilo, de fórmula -COOH. Los ácidos orgánicos, como el ácido acético (CH3-COOH), el acido formico (CHOOH), etc; tienen propiedades similares a las que presentan los ácidos inorgánicos, aunque generalmente son más débiles que éstos.

Algunas propiedades son:

- Tienen sabor ácido como en el caso del ácido cítrico en la naranja y el limón

- Cambian el color del papel tornasol azul a rosa, el anaranjado de metilo de anaranjado a rojo y deja incolora a la fenolftaleína

- Son corrosivos

- Producen quemaduras de la piel

- Son buenos conductores de electricidad en disoluciones acuosas

- Reaccionan con metales activos formando una sal e hidrógeno

- Reaccionan con bases para formar una sal mas agua

- Reaccionan con óxidos metálicos para formar una sal mas agua

pH.-

El pH es una medida de la acidez o alcalinidad de una disolución. El pH indica la concentración de iones hidronio [H3O+] presentes en determinadas sustancias. La sigla significa "potencial de hidrógeno".

Desde entonces, el término "pH" se ha utilizado universalmente por lo práctico que resulta para evitar el manejo de cifras largas y complejas. En disoluciones diluidas, en lugar de utilizar la actividad del ion hidrógeno, se le puede aproximar empleando la concentración molar del ion hidrógeno.

El pH típicamente va de 0 a 14 en disolución acuosa, siendo ácidas las disoluciones con pH menores a 7 (el valor del exponente de la concentración es mayor, porque hay más protones en la disolución) , y alcalinas las que tienen pH mayores a 7. El pH = 7 indica la neutralidad de la disolución (cuando el disolvente es agua).