Ácidos y bases Ayuda Muchas de las soluciones, que manejamos tanto en el laboratorio como en la casa o en la industria, pertenecen a una de dos grandes.

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2 Ácidos y bases

3 Ayuda Muchas de las soluciones, que manejamos tanto en el laboratorio como en la casa o en la industria, pertenecen a una de dos grandes familias de la química: los ácidos y las bases (éstas denominadas también álcalis). La pertenencia a un grupo a otro se decide por una serie de propiedades características y contrarias entre sí. PROPIEDADES CARÁCTERÍSTICAS DE LOS ÁCIDOS Y DE LAS BASES ÁCIDOSBASES Se disuelven en agua Sabor agrio Colorean de rojo el tornasol Reaccionan con el cinc o el magnesio desprendiendo hidrógeno Reaccionan con los carbonatos desprendiendo dióxido de carbono Algunos son cáusticos (dañan la piel y los tejidos) Conducen la corriente eléctrica en solución Reaccionan con las bases neutralizándolas Se disuelven en agua Sabor amargo Tacto untuoso Colorean de azul el tornasol Algunas son caústicas (dañan la piel y los tejidos) Conducen la corriente eléctrica en solución Reaccionan con los ácidos neutralizándolos

4 Ayuda De una manera más general, un ácido es “la sustancia que en solución acuosa cede iones hidrógeno (H + )” y una base “aquella sustancia que en solución acuosa acepta iones hidrógeno (H + )”. Si consideramos los álcalis como los hidróxidos solubles, éstos se caracterizan por disociar en agua el ión hidróxido (OH - ). No todos los ácidos tienen la misma fortaleza, y por tanto es diferente la acidez que presentan En solución. Así hay ácidos muy fuertes (clorhídrico, sulfúrico) y otros débiles (acético, benzoico). Además, para cada ácido también influye la concentración en agua que presenta: cuanto mayor sea ésta más acidez mostrará. Análogas consideraciones pueden hacerse respecto de las bases. Hay bases fuertes (hidróxido de sodio) y débiles (amoniaco), y además su basicidad dependerá de su concentración. Todos estos factores pueden medirse a través de lo que se denomina pH. Es una escala logarítmica relacionada con la concentración de H + que contiene una disolución, y por tanto con su carácter más o menos ácido o básico. Valor de pHDisolución pH<7ácida pH=7neutra pH>7básica

5 Escala de papel pH Ayuda El pH puede medirse mediante indicadores en solución- algunos de ellos extraídos de plantas- que son sustancias que adoptan diferente color según el pH de la solución en la que se hallan. Y también mediante papel indicador, que se utiliza añadiéndole una gota de la solución a medir. El modo mas exacto de medir el pH es utilizar un pH-metro, aparato que mediante un sensor nos da una lectura directa del pH. Indicador universal tomando diferentes colores según el pH El repollo colorado es un indicador ácido-base. Rojo: muy ácido Amarillo: muy básico Midiendo con el pH-metro Ácida Neutra Básica

6 Ayuda Ácidos más importantes NombreFórmulaDónde se encuentra Ác. Clorhídrico Ác. Sulfúrico Ác. Nítrico Ác. Carbónico Ác. Acético Ác. Fórmico Ác. Cítrico HCl H 2 SO 4 HNO 3 H 2 CO 3 C 2 O 2 H 4 CO 2 H 2 C 6 H 8 O 7 En el estómago. Es el salfumán En la lluvia ácida, baterías de coche En la lluvia ácida En las bebidas carbónicas En el vinagre En las hormigas rojas En los limones y naranjas Bases más importantes NombreFórmulaDónde se encuentra o cómo se utiliza Hidróxido de sodio Hidróxido de calcio Amoníaco o (hidróxido de amonio) NaOH Ca(OH) 2 NH 3 (NH 4 OH) Fabricación de jabones Neutralización de suelos Limpiador doméstico, en la industria, precursor de abonos y otros productos nitrogenados

7 Una reacción de neutralización puede seguirse mediante el cambio de color que experimenta un indicador que ha sido previamente añadido a la mezcla. Ayuda Cuando se añade una base a un ácido o viceversa en las proporcionas adecuadas, las propiedades características de ambos desaparecen, por ello a esta reacción química se le denomina “neutralización”. El esquema típico de una reacción de neutralización es la que sucede entre cualquier ácido y un hidróxido: HCl(aq) + NaOH(aq)  NaCl(aq)+ H 2 O (l) ácido + base  sal + agua

8 El vinagre, el jugo de limón y el yogur tienen sabor ácido ¿qué otras propiedades tendrán en común? 1

9 ¿Qué diferencias hay entre un ácido y un álcali? 2 Recuerda las propiedades de ambos o consulta la ayuda. PROPIEDADES CARÁCTERÍSTICAS DE LOS ÁCIDOS Y DE LAS BASES ÁCIDOSBASES Subraya las que sean diferentes

10 Si tienes una solución de hidróxido de sodio, otra de ácido sulfúrico y una de repollo colorado, ¿qué harías para saber si una solución desconocida es un ácido o un álcali? 3 Consulta la ayuda para ver cómo se comporta el repollo morado como indicador de ácidos y álcalis Consulta la ayuda para ver cómo se comporta el repollo morado como indicador de ácidos y álcalis

11 Contesta a las siguientes preguntas. 4 ¿Por qué cambia el color del té cuando se añade limón? ¿Por qué el color de algunas flores depende del tipo de tierra? Relaciona tu respuesta con el comportamiento de algunos colorantes vegetales que aparecen en la información.

12 Mencioná qué ácidos esperas encontrar en los siguientes lugares 5 En el estómago En la batería de un coche En un vaso de jugo de naranja En una botella de vinagre

13 Muchos ácidos y bases, sobre todo cuando están concentrados, son cáusticos o corrosivos. (a) ¿Qué significa este término? (b) ¿Cómo podemos saber de antemano si una sustancia es corrosiva ? (c) ¿Cómo deberemos protegernos al utilizarla? 6

14 (a) ¿Qué ión contienen todos los ácidos en solución acuosa? (b) ¿Qué ión contienen todos los álcalis en solución acuosa? 7

15 Indica en cada caso el valor de pH en la escala propuesta y también si las sustancias son ácidos o bases o sustancias neutras: (a) superior a 9 (b) aproximadamente 7 (c) inferior a 5 8 Sustancia Clasificación (ácido o base) Valor de pH Vinagre Agua de lluvia Ácido sulfúrico concentrado Solución de hidróxido de sodio Agua de mar

16 El ácido bórico es un sólido blanco soluble en agua. Su solución no colorea apreciablemente el papel indicador, que se queda amarillo, ni se observan burbujas al hacer reaccionar ácido bórico con cinc. ¿Qué experimentos podríamos hacer para demostrar que el ácido bórico es realmente un ácido? 9

17 Si hacemos burbujear dióxido de carbono gaseoso en el agua, ¿el pH de ésta aumentará o disminuirá? ¿Con qué tipo de sustancias comunes relacionás este proceso? 10 El CO 2 reacciona con el agua y se convierte en un ácido, piensa cuál es y escribe la ecuación química que representa la reacción. ¿Qué sustancias tienes en casa que puedan contener CO 2 ? Todas las bebidas con burbujas.

18 ¿Por qué es peligroso ingerir aspirinas con el estómago vacío? ¿Cómo puede protegerse el estómago de la acción de este medicamento? 11

19 ¿Por qué se usan ácidos débiles, como el acético o cítrico, para eliminar los residuos calcáreos de las resistencias eléctricas ? 12 Piensa y escribe la ecuación química que representa la reacción de un carbonato con un ácido, ya sea ácido clorhídrico (fuerte) o ácido acético (débil). Consulta en la información la fórmula de éste último. Ácido reaccionado con un carbonato. Las burbujas de gas son debidas al CO 2.

20 a) bacterias que se comen los dientes La caries dental es causada por b) partículas de comida que se quedan en la boca c) bacterias que descomponen los azúcares de los restos de comida generando ácidos que atacan los dientes El problema de la caries dental también tiene relación con los ácidos.. Seleccionar la respuesta correcta en cada caso. 15 b) pH=5,5 ¿A partir de qué pH se daña el esmalte dental? a) pH= 2 c) pH=4 Al cepillarnos los dientes no eliminamos a) placa dental b) bacterias c) sarro El pH de la pasta dental debe ser pH<7 pH>7 pH=7