Algunas disoluciones acuosas provocan ardor en un corte, burbujean al entrar en contacto con metales o cambian el color del papel indicador. Estas observaciones se deben a cambios en las partículas disueltas. En particular, los ácidos y las bases modifican la concentración de iones hidronio e hidróxido en el agua. El pH es una medida logarítmica de la concentración de hidronio; por tanto, la acidez es, en última instancia, una cuestión de concentración de .
A menudo es posible vincular una manifestación macroscópica con una causa a nivel de partículas.
Norma de seguridad Probar el sabor o aplicar la sustancia directamente sobre la piel no son métodos válidos para identificar ácidos o bases, ya que las disoluciones corrosivas pueden dañar los tejidos sin previo aviso.
En el modelo de Brønsted-Lowry, un ácido dona un protón y una base acepta un protón. La transferencia de protones no implica que un protón quede libre flotando en el agua durante mucho tiempo; el protón se transfiere entre moléculas y, en el agua, se transporta en forma de ion hidronio, .
Una primera aproximación útil a nivel de partículas consiste en considerar el agua como un participante activo. Cuando una molécula de ácido entra en el agua, una molécula de agua puede aceptar su protón para formar y la base conjugada . La ecuación equilibrada a nivel de partículas es:
El recuento de átomos y cargas confirma la conservación.
De manera similar, una base puede aceptar un protón del agua, produciendo y . La idea clave es que los ácidos y las bases se definen por su comportamiento en la transferencia de protones, y el agua suele ser la molécula que recibe o suministra dicho protón.
Visualice el modelo de partículas de la transferencia de protones en el agua.
Las distintas definiciones ponen de relieve diferentes evidencias y tipos de reacciones. Un ácido de Arrhenius aumenta la concentración de en agua, mientras que una base de Arrhenius aumenta la de en agua. Este enfoque funciona bien para muchos casos en disolución acuosa, como y , pero deja fuera a aquellas bases que no contienen el ion .
La definición de Brønsted-Lowry es más amplia, ya que se centra en la transferencia de protones, incluso cuando el ion no está presente en la fórmula de la base. Por ejemplo, el es una base de Brønsted-Lowry porque acepta un protón del agua.
Un ácido de Lewis acepta un par de electrones y una base de Lewis dona un par de electrones; por tanto, este concepto va más allá de la transferencia de protones. Una molécula como el es un ácido de Lewis porque el boro posee un orbital vacío capaz de aceptar un par solitario, a pesar de que el no contiene hidrógeno para donar.
Descubra cómo diversas sustancias conocidas encajan en una definición pero no en otra.