Teoría de ácidos y bases de Bronsted Lowry

 La teoría de base ácido de Brønsted-Lowry (o teoría de Bronsted Lowry) identifica ácidos y bases fuertes y débiles en función de si la especie acepta o dona protones o H⁺. Según la teoría, un ácido y una base reaccionan entre sí, haciendo que el ácido forme su base conjugada y que la base forme su ácido conjugado intercambiando un protón. La teoría fue propuesta independientemente por Johannes Nicolaus Brønsted y Thomas Martin Lowry en 1923.

En esencia, la teoría ácido-base de Brønsted-Lowry es una forma general de la teoría Arrhenius de ácidos y bases. Según la teoría de Arrhenius, un ácido de Arrhenius es aquel que puede aumentar el ion hidrógeno (H⁺) concentración en solución acuosa, mientras que una base de Arrhenius es una especie que puede aumentar el ion hidróxido (OH^-) concentración en agua. La teoría de Arrhenius es limitada porque solo identifica reacciones ácido-base en el agua. La teoría de Bronsted-Lowry es una definición más inclusiva, capaz de describir el comportamiento ácido-base en una gama más amplia de condiciones. Independientemente del disolvente, se produce una reacción ácido-base de Bronsted-Lowry cada vez que se transfiere un protón de un reactivo a otro.

Conclusiones clave: Teoría de la base ácida de Brønsted-Lowry

• Según la teoría de Brønsted-Lowry, un ácido es una especie química capaz de donar un catión de protones o hidrógeno..
• Una base, a su vez, puede aceptar un ión protón o hidrógeno en solución acuosa..
• Johannes Nicolaus Brønsted y Thomas Martin Lowry describieron de forma independiente los ácidos y las bases de esta manera en 1923, por lo que la teoría generalmente lleva sus dos nombres.

Puntos principales de la teoría de Bronsted Lowry

• Un ácido de Bronsted-Lowry es una especie química capaz de donar un catión de protones o hidrógeno..
• Una base de Bronsted-Lowry es una especie química capaz de aceptar un protón. En otras palabras, es una especie que tiene un par de electrones solitario disponible para unirse a H⁺.
• Después de que un ácido de Bronsted-Lowry dona un protón, forma su base conjugada. El ácido conjugado de una base de Bronsted-Lowry se forma una vez que acepta un protón. El par ácido-base conjugado tiene la misma fórmula molecular que el par ácido-base original, excepto que el ácido tiene un H más⁺ en comparación con la base conjugada.
• Los ácidos y bases fuertes se definen como compuestos que se ionizan completamente en agua o solución acuosa. Los ácidos y bases débiles solo se disocian parcialmente.
• Según esta teoría, el agua es anfótera y puede actuar como ácido de Bronsted-Lowry y como base de Bronsted-Lowry.

Ejemplo de identificación de ácidos y bases de Brønsted-Lowry

A diferencia del ácido y las bases de Arrhenius, los pares de ácidos y bases de Bronsted-Lowry pueden formarse sin una reacción en solución acuosa. Por ejemplo, el amoníaco y el cloruro de hidrógeno pueden reaccionar para formar cloruro de amonio sólido de acuerdo con la siguiente reacción:

NUEVA HAMPSHIRE₃(g) + HCl (g) → NH_{4 4}Cl (s)

En esta reacción, el ácido Bronsted-Lowry es HCl porque dona un hidrógeno (protón) a NH₃, la base de Bronsted-Lowry. Porque la reacción no ocurre en el agua y porque ninguno de los reactivos formó H⁺ o OH^-, esto no sería una reacción ácido-base de acuerdo con la definición de Arrhenius.

Para la reacción entre el ácido clorhídrico y el agua, es fácil identificar los pares ácido-base conjugados:

HCl (aq) + H₂O (l) → H₃O⁺ + Cl^-(aq)

El ácido clorhídrico es el ácido de Bronsted-Lowry, mientras que el agua es la base de Bronsted-Lowry. La base conjugada del ácido clorhídrico es el ion cloruro, mientras que el ácido conjugado del agua es el ion hidronio..

Ácidos y bases de Lowry-Bronsted fuertes y débiles

Cuando se le pide que identifique si una reacción química involucra ácidos o bases fuertes o débiles, es útil mirar la flecha entre los reactivos y los productos. Un ácido o base fuerte se disocia completamente en sus iones, sin dejar iones no disociados después de que se completa la reacción. La flecha generalmente apunta de izquierda a derecha.

Por otro lado, los ácidos y bases débiles no se disocian por completo, por lo que la flecha de reacción apunta hacia la izquierda y hacia la derecha. Esto indica que se establece un equilibrio dinámico en el que el ácido o base débil y su forma disociada permanecen presentes en la solución..

Un ejemplo si la disociación del ácido acético ácido débil para formar iones hidronio e iones acetato en agua:

CH₃COOH (ac) + H₂O (l) ⇌ H₃O⁺(aq) + CH₃ARRULLO^-(aq)

En la práctica, es posible que se te pida que escribas una reacción en lugar de que te la den. Es una buena idea recordar la breve lista de ácidos fuertes y bases fuertes. Otras especies capaces de transferir protones son ácidos y bases débiles..

Algunos compuestos pueden actuar como un ácido débil o una base débil, dependiendo de la situación. Un ejemplo es el fosfato de hidrógeno, HPO_{4 4}^2-, que puede actuar como un ácido o una base en agua. Cuando son posibles diferentes reacciones, las constantes de equilibrio y el pH se utilizan para determinar de qué manera procederá la reacción.