Equilibrio iónico y teoría de la disociación iónica

La teoría de la disociación iónica, propuesta por Arrhenius en 1887, explica la conducción de la corriente eléctrica en una solución. Según esta teoría, algunas sustancias disueltas en agua se disocian en iones, los cuales son responsables de la conducción de la corriente eléctrica y se llaman electrolitos. Por otro lado, las sustancias que no tienen esta capacidad se llaman no electrolitos.

No todos los electrolitos conducen la corriente eléctrica con la misma intensidad. Un electrólito fuerte se disocia total o casi totalmente, mientras que un electrólito débil lo hace de forma parcial.

Los hidróxidos, los ácidos y las sales son sustancias (iónicas o covalentes) que en solución acuosa pueden separarse en iones.

Al encontrarse los iones de los compuestos iónicos en el sólido, el agua los disocia. Sin embargo, si lo que se solubiliza en agua es un ácido (uniones covalentes), no están presentes iones y el agua ioniza la sustancia, es decir, que el agua es capaz de romper algunos enlaces covalentes de las moléculas para formar iones.

Acidez y basicidad

En soluciones acuosas, el hidrón (catión H+) es uno de los iones provenientes de los ácidos. A este catión se le suele llamar protón y es común a todos los ácidos, lo cual permitió que Arrhenius definiera a los ácidos como la sustancia que en soluciones acuosas puede formar H+.

En cambio, las sustancias bases, en sus soluciones acuosas, poseen iones, ya que conducen la corriente eléctrica, y el hidróxido es el ion común de todas ellas.

Una de las características de las bases es que neutralizan los ácidos. La reacción que se produce entre un ácido y una base se llama neutralización.

Teoría de Brönsted-Lowry

Aunque la teoría de Arrhenius, clasificadora de sustancias en ácidos y bases, fue un gran avance, no logró explicar el comportamiento de los ácidos y las bases en medios no acuosos (soluciones en disolventes distintos al agua). Además, esta teoría no pudo explicar el comportamiento básico de muchas sustancias.

Donantes y aceptores de H+

La teoría de Brönsted-Lowry propone que un ácido es una sustancia o un ion capaz de donar un H+ y una base es una sustancia o un ion capaz de aceptar H+. Esta teoría amplía el concepto de ácidos y bases, ya que permite definir el comportamiento ácido o básico aunque la sustancia no se encuentre en un medio acuoso.

La autoionización del agua

El agua, en presencia de un ácido, se comporta como una base, ya que acepta un H+ donado por este, y en presencia de una base se comporta como un ácido, ya que es capaz de ganar un H+ para que la base lo acepte. El agua se puede autoionizar, ya que libera y capta iones.

Las sustancias anfóteras

Son aquellas que pueden actuar como ácidos o bases según las condiciones de la reacción.

La constante de equilibrio (Kw) se conoce como constante del producto iónico del agua. A mayor temperatura, el agua se encuentra más ionizada.

Las concentraciones de HO- (hidróxido) y H3O (hidronio) se comportan como un sube y baja en las soluciones acuosas: cuando una de ellas aumenta, la otra debe disminuir para que el producto iónico del agua se mantenga constante.

Las soluciones acuosas se pueden clasificar como ácidas, básicas y neutras:

• Si [H3O+] > [HO-], la solución acuosa es ácida.
• Si [H3O+] < [HO-], la solución acuosa es básica.
• Si [H3O+] = [HO-], la solución acuosa es neutra.