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00:00:16,050 --> 00:00:22,390
Hola a todos, soy Raúl Corraliza, profesor de química de segundo de bachillerato en el IES

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00:00:22,390 --> 00:00:27,329
arquitecto Pedro Gumiel de Alcalá de Hinares, y os doy la bienvenida a esta serie de videoclases

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00:00:27,329 --> 00:00:32,390
de la unidad 7 dedicada a la primera parte del estudio de las reacciones ácido-base.

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00:00:32,909 --> 00:00:40,320
En la videoclase de hoy introduciremos los ácidos y las bases.

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00:00:46,719 --> 00:00:53,719
En esta videoclase vamos a caracterizar desde distintos puntos de vista, utilizando distintas teorías,

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00:00:53,719 --> 00:00:58,159
las sustancias con carácter ácido y las sustancias con carácter básico.

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00:00:58,799 --> 00:01:02,380
Todas ellas eran conocidas desde la antigüedad.

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00:01:02,560 --> 00:01:05,819
Los alquimistas sabían que existían dos familias de compostos químicos

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00:01:05,819 --> 00:01:07,480
con unas ciertas propiedades características.

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00:01:08,640 --> 00:01:11,599
Como vemos aquí, las sustancias con carácter ácido,

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00:01:11,700 --> 00:01:13,819
en aquella época ya se conocían el ácido cítrico,

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00:01:13,939 --> 00:01:17,379
que se encuentra en el zumbo de las naranjas y los limones,

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00:01:17,819 --> 00:01:20,840
el ácido acético, etanoico, que se encuentra en el vinagre,

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00:01:20,840 --> 00:01:24,819
y también otros ácidos inorgánicos como el clorhídrico, el nítrico, el sulfúrico, etc.

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00:01:25,400 --> 00:01:31,060
Pues ven, como decía, todas estas sustancias con carácter ácido en disolución diluida,

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00:01:31,579 --> 00:01:33,920
esto quiere decir con una concentración muy, muy, muy baja,

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00:01:34,739 --> 00:01:38,840
pues al tacto con la lengua tienen un sabor agrio característico.

18
00:01:39,500 --> 00:01:41,260
En la actualidad diríamos que tienen un sabor ácido.

19
00:01:42,159 --> 00:01:46,379
Mientras que al tacto producen una sensación punzante o picante.

20
00:01:46,640 --> 00:01:49,819
En la actualidad diríamos que sentimos una cierta quemazón donde hemos tocado.

21
00:01:50,840 --> 00:01:57,079
Esto se debe a que los ácidos en disoluciones concentradas son sustancias cáusticas.

22
00:01:57,280 --> 00:02:01,219
Esto quiere decir que atacan a la materia orgánica y la descomponen.

23
00:02:01,819 --> 00:02:05,359
De tal manera que al tacto, cuando notamos una cierta sensación punzante,

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00:02:05,459 --> 00:02:07,659
en realidad lo que estamos notando es una quemadura.

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00:02:08,099 --> 00:02:11,599
Una quemadura química, no por la acción del sol, pero una quemadura en última instancia.

26
00:02:11,599 --> 00:02:16,300
Lo que está ocurriendo es que se está descomponiendo la materia orgánica que forma nuestro cuerpo,

27
00:02:16,439 --> 00:02:18,819
que forma nuestra mano, nuestros dedos, y lo estamos tocando con ellos.

28
00:02:19,439 --> 00:02:32,280
En cuanto a las sustancias con carácter básico, que se denominaban alcalis, en aquel momento se conocían la sosa, que es el carbonato de sodio, la potasa, que es el carbonato de potasio, entre otras.

29
00:02:33,340 --> 00:02:43,900
Estas eran bases fijas porque se encontraban en estado sólido, pero también había otras bases no fijas, como el amoníaco, que es una sustancia de carácter gaseoso, pero que ya era conocida en aquella época.

30
00:02:43,900 --> 00:03:02,699
Pues como decía, las sustancias con carácter básico en disolución diluida tienen un sabor amargo característico por oposición al sabor agrio que tienen las sustancias de carácter ácido y al tacto no producen una sensación punzante sino que tienen una sensación agradable, una sensación suave, jabonosa.

31
00:03:02,699 --> 00:03:10,159
las sustancias con carácter básico insisto en que se comprueba sus características organolépticas

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00:03:10,159 --> 00:03:14,039
esto es a través de los sentidos en disolución muy diluida porque al igual que ocurre con las

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00:03:14,039 --> 00:03:19,120
sustancias con carácter ácido en disolución concentrada son cáusticas atacan a la materia

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00:03:19,120 --> 00:03:25,680
orgánica y producen quemaduras químicas desde el punto de vista de las reacciones químicas también

35
00:03:25,680 --> 00:03:31,620
como podéis ver las sustancias de carácter ácido atacan el mármol y en general a todas las rocas

36
00:03:31,620 --> 00:03:37,439
carbonatadas, que son aquellas que contienen carbonato de calcio, son casi todas las que

37
00:03:37,439 --> 00:03:44,319
nos podemos encontrar en la corteza habitualmente, produciendo efervescencia al desprender dióxido

38
00:03:44,319 --> 00:03:48,979
de carbono. Y también son capaces de reaccionar con metales alcalinos, lo que en aquel momento

39
00:03:48,979 --> 00:03:55,199
se llamaban metales activos, formando hidrógeno gaseoso. En cuanto a las bases, por otro lado,

40
00:03:55,199 --> 00:04:00,300
son sustancias capaces de disolver las grasas y al reaccionar con ellas producen jabón,

41
00:04:00,300 --> 00:04:03,139
mediante la reacción que se denomina reacción de saponificación

42
00:04:03,139 --> 00:04:06,800
y que estudiaremos, entre otras, cuando lleguemos a las reacciones químicas

43
00:04:06,800 --> 00:04:09,479
de la química orgánica hacia el final del curso.

44
00:04:10,740 --> 00:04:13,180
Sustancias con carácter ácido y con carácter básico,

45
00:04:13,360 --> 00:04:17,720
ambas se caracterizan por ser buenos conductores de la electricidad en disolución acuosa

46
00:04:17,720 --> 00:04:22,019
y ácidos y bases se caracterizan por oposición.

47
00:04:23,139 --> 00:04:26,399
Los ácidos son sustancias capaces de reaccionar con las bases

48
00:04:26,399 --> 00:04:28,639
sin neutralizar sus acciones, formando sales,

49
00:04:29,319 --> 00:04:35,819
mientras que las bases son sustancias capaces de reaccionar con los ácidos y neutralizar sus acciones también formando sales.

50
00:04:38,589 --> 00:04:42,550
Como podéis ver, hasta este momento ácidos y bases están definidos por oposición.

51
00:04:43,209 --> 00:04:48,889
Si hay una cierta sustancia de la cual quiero comprobar si es o no un ácido, lo que voy a hacer es ponerla en contacto con la base

52
00:04:48,889 --> 00:04:51,509
y si reaccionan, entonces sí efectivamente se trata de un ácido.

53
00:04:52,129 --> 00:04:58,110
Y al revés, si tengo una sustancia que sospecho que pueda ser una base o bien sencillamente quiero testar si se trata o no de una base,

54
00:04:58,110 --> 00:05:04,870
lo que voy a hacer es ponerla en contacto con un ácido conocido y si reaccionan, entonces, efectivamente, se trata de una sustancia con carácter básico.

55
00:05:05,689 --> 00:05:14,110
Pero esto de caracterizar una sustancia en función de la otra y la otra en función de la una, esta definición circular, no es satisfactoria desde el punto de vista científico.

56
00:05:15,509 --> 00:05:25,089
Como podéis ver, en el siglo XVII, Boyle reintroduce una cierta caracterización de ácidos y bases en función de la coloración que adquieren ciertas infusiones y extractos vegetales.

57
00:05:25,089 --> 00:05:39,370
Y escribo que reintroduce, porque todo esto ya era conocido en la antigüedad, aunque estas características no tenían la cualidad de ser algo que permitía caracterizar ácidos y bases, sino que era meramente anecdótico.

58
00:05:39,370 --> 00:05:56,389
En el caso de los ácidos, como podéis ver, cambian el color del babel tornasol del azul a rosa, el anaranjado de metilo cambia de su color anaranjado a rojo y cuando entran en contacto con la cenoftalina, que es una sustancia incolora, la dejan incolora.

59
00:05:56,389 --> 00:06:12,490
En cambio, las sustancias con carácter básico lo que hacen es cambiar el color del baper tornasol a azul, cambian el color del ananjado de metilo a amarillo y vuelven de color rojo, con un cierto color rosáceo, a la fenoftaleína.

60
00:06:13,230 --> 00:06:25,209
Así pues, desde el punto de vista organoléptico, existe una forma de caracterizar a ácidos y a bases sin necesidad de hacerlos accionar unos con otros, desde un punto de vista absoluto, por así decirlo.

61
00:06:25,209 --> 00:06:32,649
hasta este momento todas estas propiedades permitían diferenciar una y otra sustancia

62
00:06:32,649 --> 00:06:37,529
permitían nombrarlas o caracterizarlas como pertenece a la familia de los ácidos pertenece

63
00:06:37,529 --> 00:06:43,529
a la familia de las bases pero no nos habla de cuáles son sus características en la estructura

64
00:06:43,529 --> 00:06:50,069
química no nos permite tratar de decidir si los ácidos tienen tal o cual característica o vista

65
00:06:50,069 --> 00:06:54,209
la fórmula química de tal sustancia tiene o no tiene carácter ácido tiene carácter básico

66
00:06:55,189 --> 00:07:02,209
Para eso tenemos que esperar al primer modelo, al concepto de acido y base, según la teoría de Arrhenius.

67
00:07:04,209 --> 00:07:07,870
Arrhenius estudia disoluciones a cosa que constituyen electrolitos.

68
00:07:08,629 --> 00:07:13,310
Como podéis ver aquí, un electrolito es cualquier sustancia que contenga iones.

69
00:07:13,850 --> 00:07:17,910
De tal manera que podemos pensar desde el punto de vista de lo que hemos estudiado en las unidades anteriores,

70
00:07:17,910 --> 00:07:22,910
que por ejemplo, la disolución de una sal es un electrolito o forma un electrolito.

71
00:07:22,910 --> 00:07:28,170
electrolito. Podemos pensar en cualquier sustancia BA que en disolución acuosa se disocie formando

72
00:07:28,170 --> 00:07:33,050
cationes y aniones. Es el caso de una sal, como hemos estudiado en la unidad anterior. Pues bien,

73
00:07:33,110 --> 00:07:38,910
esa disolución acuosa que contiene iones sería un electrolito. El nombre electrolito, por cierto,

74
00:07:39,089 --> 00:07:44,310
proviene de que estas disoluciones son buenas conductoras de la electricidad y desde ese punto

75
00:07:44,310 --> 00:07:51,649
de vista, estudiaremos los electrolitos en la unidad 10, hablando de reacciones redox.

76
00:07:52,750 --> 00:07:58,910
Bueno, pues volviendo a los electrolitos, se denomina ácido, ácido de Arrhenius, porque

77
00:07:58,910 --> 00:08:04,050
se corresponde con su teoría, a cualquier sustancia que en disolución acuosa produce

78
00:08:04,050 --> 00:08:10,069
iones hidrón. Los hidrones son átomos de hidrógeno que han perdido su electrón, son

79
00:08:10,069 --> 00:08:17,149
iones H+. Así pues, una sustancia que contenga hidrógenos y que en disolución acuosa se disocia

80
00:08:17,149 --> 00:08:25,069
produciendo hidrones y otros aniones sería un ácido. Por oposición a los ácidos, una base es

81
00:08:25,069 --> 00:08:30,470
cualquier sustancia que en disolución acuosa va a producir iones hidróxido, OH con signo menos.

82
00:08:31,449 --> 00:08:37,289
Así pues, una base será cualquier sustancia cuya fórmula química contenga OH, contenga hidróxidos,

83
00:08:37,289 --> 00:08:39,929
y que en disolución acuosa sea capaz de disociarse,

84
00:08:40,549 --> 00:08:43,289
liberando por un lado los hidróxidos con la carga negativa

85
00:08:43,289 --> 00:08:44,669
y por otro lado cationes.

86
00:08:46,269 --> 00:08:49,629
Una reacción muy importante entre ácidos y bases

87
00:08:49,629 --> 00:08:51,090
es la reacción de neutralización.

88
00:08:51,309 --> 00:08:53,850
De hecho, era lo que permitía caracterizar ácidos y bases.

89
00:08:54,610 --> 00:08:57,350
Un ácido es una sustancia que se neutraliza con una base,

90
00:08:57,509 --> 00:08:59,750
una base es una sustancia que se neutraliza con un ácido.

91
00:09:00,470 --> 00:09:02,750
Pues bien, desde el punto de vista de la teoría de Arrhenius,

92
00:09:03,490 --> 00:09:05,309
una reacción de neutralización se produce

93
00:09:05,309 --> 00:09:10,529
cuando un ácido, y aquí tenemos esta sustancia que hemos visto antes capaz de liberar hidrones,

94
00:09:11,350 --> 00:09:15,929
reacciona con una base, y aquí tenemos esta otra sustancia que en disolución no cosa va a ser capaz

95
00:09:15,929 --> 00:09:21,970
de liberar hidróxidos, que van a reaccionar entre sí para formar siempre una sal y agua.

96
00:09:23,250 --> 00:09:29,049
Desde el punto de vista de la teoría de Arrhenius, la neutralización es en realidad la reacción que

97
00:09:29,049 --> 00:09:34,049
se produce entre los hidrones que provienen del ácido y los hidróxidos que provienen de la base.

98
00:09:35,309 --> 00:09:41,049
El ácido en disolución, como habíamos dicho anteriormente, va a formar hidrones y aniones.

99
00:09:41,769 --> 00:09:48,629
La base, como también habíamos dicho anteriormente, va a ser una sustancia que en disolución acuosa va a producir hidróxidos y cationes.

100
00:09:49,470 --> 00:09:55,110
Pues bien, la neutralización es en realidad la reacción del hidrón con el hidróxido para formar agua.

101
00:09:55,690 --> 00:10:01,169
Mientras que la reacción del anión con el cation producirá esta sal.

102
00:10:01,169 --> 00:10:07,669
aquí hemos tenido cuidado porque en principio dependiendo de cuál sea la característica de

103
00:10:07,669 --> 00:10:14,269
esta sal nos la podemos encontrar precipitada o no tenemos que tener en cuenta que si esta sal

104
00:10:14,269 --> 00:10:19,490
fuera una sal soluble en disolución acuosa estará completamente disociada de tal forma que en realidad

105
00:10:19,490 --> 00:10:25,389
no observaríamos esta sal sino que obtendríamos y observaríamos el anión y el catión correspondiente

106
00:10:25,389 --> 00:10:30,809
mientras que si fuera una sal insoluble lo que observaríamos si sería el precipitado de la sal

107
00:10:30,809 --> 00:10:49,779
En una reacción de neutralización, para que se produzca una reacción de neutralización completa, lo que tiene que ocurrir es que las cantidades de hidrones e hidróxido coincidan, puesto que, como veis, en la reacción de neutralización para producir agua, hidrones e hidróxido se encuentran en proporción estequimétrica 1 a 1.

108
00:10:49,779 --> 00:11:03,960
Si nos vamos al ácido y a la base de los cuales provienen los hidrones y los hidróxidos, en la reacción de neutralización, para que sea completa, las cantidades del ácido y de la base deben estar en proporción estequiométrica 1 a 1.

109
00:11:05,379 --> 00:11:17,659
Esta teoría es la primera que surge en la historia, es una de las más sencillas. Un ácido es una sustancia que en disolución acuosa libera hidrones. Una base es una sustancia que en disolución acuosa libera hidróxidos. Bien sencillo.

110
00:11:17,659 --> 00:11:23,080
y una reacción de neutralización es la que ocurre entre un ácido y una base para producir una sal y agua.

111
00:11:23,519 --> 00:11:28,019
Entre paréntesis pensamos, es la que se produce entre los hidrones que provienen del ácido

112
00:11:28,019 --> 00:11:30,980
y los hidróxidos que provienen de la base para producir agua.

113
00:11:31,700 --> 00:11:33,460
Pero tiene importantes limitaciones.

114
00:11:33,700 --> 00:11:37,679
Lo primero que únicamente es aplicable a disoluciones acuosas de sustancias neutras.

115
00:11:38,340 --> 00:11:42,799
Y hay sustancias que se comportan como ácido como base sin necesidad de estar en disolución.

116
00:11:44,000 --> 00:11:47,059
Por otro lado, para que una sustancia tenga carácter ácido,

117
00:11:47,059 --> 00:11:53,440
debe contener en su fórmula química hidrógenos para que en disolución libere hidrones y una base

118
00:11:53,440 --> 00:11:57,720
tiene que ser una sustancia que en su fórmula química contenga hidróxidos para que en disolución

119
00:11:57,720 --> 00:12:03,159
una cosa pueda liberar los iones hidróxido. Pero hay sustancias con un comportamiento ácido pese a

120
00:12:03,159 --> 00:12:08,879
no contener hidrógenos en su molécula y sustancias con carácter básico pese a no contener hidróxidos.

121
00:12:09,700 --> 00:12:14,580
De tal forma que esta teoría está bien para caracterizar ciertas sustancias de carácter

122
00:12:14,580 --> 00:12:19,100
ácido y básico, pero no es definitiva. Necesitaríamos una nueva teoría que

123
00:12:19,100 --> 00:12:23,299
permitirá ampliarla. En la línea de lo que habíamos visto en la primera unidad,

124
00:12:23,740 --> 00:12:29,860
hablando de las teorías de los átomos, la siguiente teoría que vamos a estudiar

125
00:12:29,860 --> 00:12:35,120
es la teoría de Bronsted y Lowry. Esta caracteriza los ácidos como cualquier

126
00:12:35,120 --> 00:12:39,539
sustancia que sean capaces de ceder un hidrón a otra. Y el hecho de que esta

127
00:12:39,539 --> 00:12:43,419
otra sea capaz de captar un hidrón es lo que permite caracterizarlo como una

128
00:12:43,419 --> 00:12:49,379
base. Así pues tenemos reacciones entre ácidos y bases tales como, por ejemplo, aquí tenemos una

129
00:12:49,379 --> 00:12:55,460
sustancia HA que reacciona con una sustancia B. Esta sustancia HA es capaz de ceder un hidrón y

130
00:12:55,460 --> 00:13:02,019
convertirse consecuentemente en el anión A-. Esta sustancia B es capaz de captar un hidrón y

131
00:13:02,019 --> 00:13:10,340
convertirse en esta sustancia HB+. Pues bien, HA capaz de ceder un hidrón es un ácido y B capaz

132
00:13:10,340 --> 00:13:17,519
de captar un hidrón es una base. Esta reacción es invertible. Yo podría escribir esta reacción

133
00:13:17,519 --> 00:13:27,860
como el cation Hb+, que reacciona con el anión A-, Hb+, es capaz de cederle un hidrón a la

134
00:13:27,860 --> 00:13:34,139
sustancia A-, de tal forma que Hb+, que pierde el hidrón, se convierte en B nuevamente, y A-,

135
00:13:34,139 --> 00:13:40,639
que es capaz de captar el hidrón, es capaz de volver a convertirse en HA. En esta reacción

136
00:13:40,639 --> 00:13:46,919
tengo una vez más una sustancia capaz de ceder un hidrón, Hb+, que consecuentemente será un ácido,

137
00:13:47,379 --> 00:13:54,399
y otra sustancia capaz de captar un hidrón, A-, que consecuentemente será una base. Si yo comparo

138
00:13:54,399 --> 00:14:00,919
estas reacciones, que son equivalentes, la una la inversa de la otra, lo que podemos ver es que

139
00:14:00,919 --> 00:14:09,919
las sustancias se encuentran por parejas, de tal forma que yo podría aparejar HA con A- y formarían

140
00:14:09,919 --> 00:14:17,200
un par ácido-base. HA es un ácido capaz de captar un hidrón, se convierte en A-. A- es una sustancia

141
00:14:17,200 --> 00:14:25,379
de carácter básico, capaz de captar un hidrón y regenerar HA. Por otro lado, HB+, IB también forman

142
00:14:25,379 --> 00:14:31,320
un par ácido-base. Igual que hemos comentado anteriormente, Hb+, es una sustancia capaz de

143
00:14:31,320 --> 00:14:38,200
ceder un hidrón ácido y convertirse en B. B es capaz de captar un hidrón, sustancia de carácter

144
00:14:38,200 --> 00:14:44,799
básico, y regenerar Hb+. Así pues, con carácter general y desde el punto de vista de la teoría

145
00:14:44,799 --> 00:14:51,940
de Bronsted y Lowry, las sustancias ácido y base, con carácter ácido y con carácter básico, se van

146
00:14:51,940 --> 00:14:57,740
encontrar siempre por parejas y a todo ácido le va a corresponder una contrapartida de carácter

147
00:14:57,740 --> 00:15:03,379
básico, a toda base le va a corresponder una contrapartida de carácter ácido. Y la diferencia

148
00:15:03,379 --> 00:15:10,000
entre una y otra es un hidrón. La sustancia capaz de ceder un hidrón es el ácido, la sustancia que

149
00:15:10,000 --> 00:15:15,000
queda después de perder el hidrón y que a su vez sería capaz de captarlo es la sustancia con carácter

150
00:15:15,000 --> 00:15:21,840
básico. Todas estas reacciones son, desde el punto de vista de esta teoría, reacciones de

151
00:15:21,840 --> 00:15:28,620
neutralización. Son reacciones entre un ácido y una base y, en esencia, consisten en la transferencia

152
00:15:28,620 --> 00:15:34,000
de un hidrón. Todas las sustancias de carácter ácido que reaccionan con sustancias de carácter

153
00:15:34,000 --> 00:15:41,950
básico lo que hacen es cederle un hidrón a aquellas. Para que esta reacción de neutralización

154
00:15:41,950 --> 00:15:47,789
sea completa, lo que necesitaríamos es, vista la estequiometría de la reacción química, pues que

155
00:15:47,789 --> 00:15:54,210
la cantidad de iones hidrón que se ceden por los ácidos y que sean captados por las bases sean las

156
00:15:54,210 --> 00:15:58,809
mismas. Eso quiere decir que ácidos y bases deben reaccionar en proporción estequiométrica.

157
00:16:00,149 --> 00:16:05,730
La teoría de Mostec y Lowry elimina unas cuantas de las limitaciones de la teoría de Arrhenius. En

158
00:16:05,730 --> 00:16:10,009
primer lugar, aquí no hemos mencionado en ningún momento disolución de esa cosa. Luego ya hemos

159
00:16:10,009 --> 00:16:15,470
eliminado esa restricción. Podemos caracterizar sustancias de carácter ácido y de carácter básico

160
00:16:15,470 --> 00:16:21,009
sin necesidad de que se encuentren en disolución. Incluye, por supuesto, todas las sustancias que

161
00:16:21,009 --> 00:16:26,309
eran ácido y base desde el punto de vista de la teoría anterior. De hecho, en la teoría anterior,

162
00:16:26,409 --> 00:16:31,389
en la teoría de Arrhenius, sustancias de carácter ácido, vamos a volver, son sustancias que en

163
00:16:31,389 --> 00:16:36,809
disolución a cosas se disocian y producen hidrones. Estos hidrones serán capaces de ir hacia una base.

164
00:16:37,470 --> 00:16:44,769
En cuanto a las sustancias de carácter básico, bueno, desde el punto de vista de la teoría de Bronsted y Lowry son capaces de captar hidrones.

165
00:16:45,350 --> 00:16:51,629
En la teoría de Arrhenius, sustancias de carácter básico son aquellas que en disolución producen hidróxidos.

166
00:16:51,750 --> 00:16:55,690
Pues bien, estos hidróxidos son las sustancias capaces de captar hidrones.

167
00:16:56,269 --> 00:17:01,990
Ya habíamos visto que la reacción de neutralización en la teoría de Arrhenius era hidróxido más hidrón para formar agua.

168
00:17:01,990 --> 00:17:06,890
consecuentemente desde el punto de vista de la teoría de Bronsted y Lowry

169
00:17:06,890 --> 00:17:09,809
la sustancia que tiene carácter básico no es en esencia

170
00:17:09,809 --> 00:17:13,430
el hidróxido neutro que nosotros introducemos en agua

171
00:17:13,430 --> 00:17:16,650
sino los propios hidróxidos que se producen en la disociación

172
00:17:16,650 --> 00:17:20,730
y cumplen desde luego con lo que dice la teoría de Bronsted y Lowry

173
00:17:20,730 --> 00:17:24,549
los iones OH son capaces de captar hidrones

174
00:17:24,549 --> 00:17:25,670
aquí teníamos la reacción

175
00:17:25,670 --> 00:17:27,730
y desde ese punto de vista

176
00:17:27,730 --> 00:17:33,690
los hidróxidos son sustancias básicos de la teoría de Bronsted y Lowry.

177
00:17:34,769 --> 00:17:40,450
Volviendo a esta teoría, hemos eliminado una cuanta de las limitaciones.

178
00:17:41,450 --> 00:17:45,930
No se limita a disoluciones acuosas, pero mantiene otras.

179
00:17:46,150 --> 00:17:51,069
Y es que, como podéis ver aquí, nosotros necesitamos que haya una transferencia de hidrones.

180
00:17:51,069 --> 00:18:12,869
Y, consecuentemente, para que sean sustancias con carácter ácido, todos los ácidos deben contener en su fórmula química hidrógenos, puesto que tienen que liberar hidrones, deben tener hidrógenos en su fórmula química. Pero, nuevamente, hay sustancias con comportamiento ácido pese a no contener hidrógenos en su molécula.

181
00:18:12,869 --> 00:18:28,710
La última teoría que vamos a estudiar en esta videoclase y en el curso es la teoría de Lewis, con la cual no se caracterizan ácidos y bases por cómo se comportan en disolución a cosa, liberando hidrones o liberando hidróxidos.

182
00:18:28,710 --> 00:18:44,369
Eso es lo que hacía la teoría de Arrhenius. No vamos a caracterizar ácidos y bases por la forma en la cual reaccionan entre sí intercambiando un hidrón, como veíamos con la teoría de Bronsted y Lowry, sino que vamos a descender a observar cuál es la estructura molecular.

183
00:18:44,369 --> 00:18:49,430
Vamos a ver cómo son los orbitales en los átomos que conforman las moléculas.

184
00:18:49,849 --> 00:18:57,349
Desde el punto de vista de la teoría de Lewis, un ácido es cualquier sustancia que contiene un átomo con al menos un orbital vacío,

185
00:18:58,089 --> 00:19:04,910
que sea capaz de aceptar y compartir un par de electrones aportados por otro átomo formando un enlace covalente coordinado o dativo.

186
00:19:06,390 --> 00:19:12,950
Esto incluye a todos los ácidos de Bronsted-Lowry, así como a sustancias con un octeto de electrones incompleto.

187
00:19:13,690 --> 00:19:28,349
En cuanto a sustancias con carácter básico, son aquellas que contienen un átomo con al menos un par de electrones libre, que sea capaz de ser cedido y compartido en un orbital vacío que sea aportado por una sustancia con carácter ácido.

188
00:19:29,329 --> 00:19:36,769
Así pues, las bases de Lewis incluyen a todas las bases de Bronsted y Lowry, así como a cualquier sustancia con algún par de electrones libre.

189
00:19:37,769 --> 00:19:57,309
Las reacciones de neutralización, las reacciones entre ácido y base, desde el punto de vista de la teoría de Lewis, es precisamente la formación de un enlace covalente coordinado activo entre esa sustancia con carácter ácido, con un par de, con órbita al vacío, y esa sustancia con carácter básico, con un par de electrones libres.

190
00:19:58,009 --> 00:20:04,269
Aquí, por ejemplo, tenemos la reacción entre el trifluoruro de boro y el amoníaco.

191
00:20:04,829 --> 00:20:11,569
El amoníaco es una base conocida desde la antigüedad y, como hemos estudiado en la unidad correspondiente,

192
00:20:12,190 --> 00:20:20,069
el nitrógeno, que es el átomo central, tiene cuatro pares de electrones, tres formando enlace con los hidrógenos y un par de electrones libre.

193
00:20:20,849 --> 00:20:26,349
Así pues, este par de electrones libre, desde el punto de vista de la teoría de Lewis, es lo que le confiere al amoníaco carácter básico.

194
00:20:27,069 --> 00:20:31,410
En cuanto al trifluoruro de boro, también era una sustancia que estudiábamos en su momento.

195
00:20:32,130 --> 00:20:38,170
Cuando representábamos la estructura de Lewis del trifluoruro de boro, teníamos en cuenta que el boro era una excepción a la regla del octeto.

196
00:20:38,849 --> 00:20:42,069
Con seis electrones en su última capa ya alcanzaba una cierta estabilidad,

197
00:20:42,349 --> 00:20:52,430
de tal forma que el boro como átomo central tenía tres pares de electrones formando todos tres enlace con los flúor.

198
00:20:53,230 --> 00:20:58,470
De tal forma que aquí lo que tenemos es, en el trifluoro de boro, el boro con un orbital vacío.

199
00:20:58,930 --> 00:21:01,890
Tiene tres orbitales completos y un orbital vacío en su último nivel.

200
00:21:02,190 --> 00:21:04,890
Y eso es lo que permite caracterizarlo como un ácido de Lewis.

201
00:21:05,529 --> 00:21:09,369
¿En qué consiste la reacción ácido-base entre esta base y este ácido de Lewis?

202
00:21:09,369 --> 00:21:15,230
En el hecho de que se establezca un enlace covalente coordinado.

203
00:21:15,230 --> 00:21:29,049
De tal manera que este par de electrones del nitrógeno en el amoníaco se va a solapar en su orbital con el orbital vacío del boro en el trifluoruro de boro y se va a formar lo que se denomina un aducto ácido-base.

204
00:21:30,210 --> 00:21:40,410
Esto que hemos estudiado aquí con el amoníaco y el trifluoruro de boro se puede ver equivalentemente con el trifluoruro de boro, por cambiar, para que no sea trifluoruro, puede ser trifluoruro de boro.

205
00:21:40,410 --> 00:21:45,769
y esta otra sustancia que también es una base de Lewis, es el dietil éter.

206
00:21:46,569 --> 00:21:51,549
Y aquí lo que observamos es que el oxígeno, como átomo central, tiene dos pares de electrones libres.

207
00:21:51,670 --> 00:21:58,049
Pues bien, los éteres ya veremos en su momento cuando estudiemos las características de los compostos orgánicos.

208
00:21:58,829 --> 00:22:04,009
Tiene carácter básico precisamente por esto, por este átomo de hidrógeno con estos pares de electrones libres

209
00:22:04,009 --> 00:22:07,829
y es capaz de formar un aducto ácido-base con el tricoloro de borro,

210
00:22:07,829 --> 00:22:16,630
donde uno de los orbitales que contienen el par de electrones libres se solapa con el orbital vacío del boro para formar este aducto ácido-base.

211
00:22:20,430 --> 00:22:25,309
Con esto no quiero que penséis que todas las sustancias son o bien ácidos o bien bases.

212
00:22:25,630 --> 00:22:31,109
Existen sustancias que, desde el punto de vista de la teoría de Lewis, no son ni ácido ni base,

213
00:22:31,109 --> 00:22:38,269
son todas aquellas cuyos átomos no contienen ningún par de electrones libres, ningún orbital completamente vacío.

214
00:22:38,269 --> 00:22:57,789
Es más, no solamente las sustancias químicas no se pueden dividir en ácido, base o nada, sino que existen ciertas sustancias que se denominan anfóteros que dependiendo de con quién reaccionen se van a comportar o bien con carácter ácido o bien con carácter básico. No son siempre ácidos o siempre bases.

215
00:22:57,789 --> 00:23:10,630
Uno de los ejemplos más conocidos es el caso del agua. Lo que vamos a hacer es reaccionar el agua con una base conocida, como es el amoníaco, para comprobar si el agua tiene carácter ácido.

216
00:23:11,470 --> 00:23:21,509
Y lo que vemos es que el amoníaco es capaz de captar un hidrón del agua, el agua se convertiría en el ión hidróxido y el amoníaco se convertiría en el ión amonio.

217
00:23:22,490 --> 00:23:28,369
Así pues, lo que vemos es que el agua puede comportarse como ácido y tiene como base conjugada el ión hidróxido.

218
00:23:28,769 --> 00:23:33,970
El amoníaco, por supuesto, es una base y tiene como ácido conjugado el ión amonio.

219
00:23:35,089 --> 00:23:41,789
Para comprobar si el agua puede comportarse como base, le vamos a hacer reaccionar con un ácido conocido como es el ácido clorhídrico.

220
00:23:42,329 --> 00:23:49,789
Y lo que vemos es que el ácido clorhídrico es capaz de cederle un hidrón, convertirse en el ión cloruro, que será la base conjugada del ácido clorhídrico.

221
00:23:49,789 --> 00:23:53,849
y el agua capta el hidrón y se convierte en el león oxidáneo,

222
00:23:54,029 --> 00:23:57,849
que sería la base conjugada del agua actuando como ácido.

223
00:23:58,750 --> 00:24:04,150
No solo el agua es una sustancia anfótera, existe una multiplicidad de sustancias.

224
00:24:04,769 --> 00:24:10,829
Otro ejemplo más sería el león hidrógeno sulfuro, que aquí tenemos HS con una carga negativa.

225
00:24:11,650 --> 00:24:16,450
Para comprobar si se puede comportar como un ácido, lo vamos a hacer reaccionar con una base,

226
00:24:16,450 --> 00:24:22,650
el amoníaco, una base conocida, y el amoníaco es capaz de captar un hidrón que le ceda el

227
00:24:22,650 --> 00:24:27,750
ión hidrógeno sulfuro, convertirse en el ión amonio, y a cambio el ión hidrógeno sulfuro se

228
00:24:27,750 --> 00:24:33,309
convertirá en el ión sulfuro. Y así pues lo que estamos viendo es que el ión sulfuro es la base

229
00:24:33,309 --> 00:24:39,809
conjugada del ión hidrógeno sulfuro que actuaría como un ácido. Para comprobar si el ión hidrógeno

230
00:24:39,809 --> 00:24:44,130
sulfuro puede comportarse como una base lo vamos a hacer reaccionar con un ácido conocido, el ácido

231
00:24:44,130 --> 00:24:49,190
clorhídrico. Y lo que vemos es que el ácido clorhídrico es capaz de cederle un hidrón,

232
00:24:49,309 --> 00:24:54,990
convirtiéndose en su base conjugada, en el ión cloruro, y el ión hidrógeno sulfuro es capaz de

233
00:24:54,990 --> 00:25:01,730
captar ese hidrón y convertirse en el ácido sulfídrico. De tal forma que el ácido sulfídrico

234
00:25:01,730 --> 00:25:07,009
sería el ácido conjugado del ión hidrógeno sulfuro, que se estaría comportando como una base.

235
00:25:07,009 --> 00:25:21,490
Bien, en este momento podemos empezar a pensar en qué es lo que hace que tal sustancia, el agua, el ión hidrógeno sulfuro, se comporta en un momento como un ácido o en otro momento como una base.

236
00:25:22,130 --> 00:25:26,789
Bien, pues, y sobre todo, ¿qué es lo que pasa si yo pongo en contacto dos sustancias ampóteras entre sí?

237
00:25:27,250 --> 00:25:30,930
Podría predecir cuál se va a comportar como ácido, cuál se va a comportar como base.

238
00:25:30,930 --> 00:25:39,509
Pues sí, existe una caracterización de lo que se denomina la fortaleza relativa de los ácidos y de las bases.

239
00:25:41,170 --> 00:25:50,950
Nosotros en este momento lo que vamos a hacer es caracterizar ácidos y bases fuertes frente a ácidos y bases débiles.

240
00:25:51,670 --> 00:25:56,990
Ácidos y bases fuertes son sustancias que desde el punto de vista de ácidos y bases de Arrhenius,

241
00:25:57,569 --> 00:26:04,829
En disolución, las cosas se van a disociar por completo, liberando, en el caso de los ácidos, hidrones y en el caso de las bases, hidróxidos.

242
00:26:05,349 --> 00:26:11,109
Mientras que ácidos y bases débiles serían sustancias que se disociarían sólo parcialmente.

243
00:26:11,529 --> 00:26:16,690
En el caso de ácidos y bases fuertes no hablaremos nunca de equilibrio, es una reacción que transcurre por completo.

244
00:26:17,349 --> 00:26:22,569
En el caso de ácidos y bases débiles lo que observaríamos es que existe un cierto equilibrio químico.

245
00:26:22,569 --> 00:26:47,829
Y aquí entraría lo que hemos estudiado en la unidad 5 del equilibrio químico en general. Y lo que vamos a hacer es intentar caracterizar la fortaleza relativa de ácidos y bases desde el punto de vista de la constante del equilibrio que se establece con el agua. Y a esto va a estar dedicada la siguiente videoclase donde, como podéis ver, hablaremos precisamente de eso, de equilibrios ácido-base, de ionizaciones de ácidos y bases débiles.

246
00:26:48,710 --> 00:26:58,849
Un resultado interesante, antes de cerrar esta videoclase, es el hecho de que cuando comparamos un ácido y una base conjugados, su fortaleza es inversa.

247
00:26:59,410 --> 00:27:07,809
El conjugado de un ácido fuerte es una base débil, el conjugado de un ácido débil es una base fuerte, y viceversa.

248
00:27:08,369 --> 00:27:15,309
Y de hecho, cuanto más débil o cuanto más fuerte sea un ácido de una base, tanto más débil o tanto más fuerte va a ser su base conjugada.

249
00:27:15,309 --> 00:27:24,109
A todo esto, al estudio y a la caracterización de la fortaleza de ácidos y bases, va a estar dedicada, como he dicho anteriormente, la siguiente videoclase.

250
00:27:27,309 --> 00:27:33,069
En el aula virtual de la asignatura tenéis disponibles otros recursos, ejercicios y cuestionarios.

251
00:27:33,730 --> 00:27:37,450
Asimismo, tenéis más información en las fuentes bibliográficas y en la web.

252
00:27:38,170 --> 00:27:43,690
No dudéis en traer vuestras dudas e inquietudes a clase o al foro de dudas de la unidad en el aula virtual.

253
00:27:44,289 --> 00:27:45,829
Un saludo y hasta pronto.