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En 1923 el químico danés Johannes Bronsted (1879-1947) y el químico ingles Thomas Lowry (1874- 1936) propusieron una definición más general de ácidos y bases. Su concepto se basa en el hecho de que las reacciones ácido- base implican la transferencia de iones H de una sustancia a otra.
Un ion H es simplemente un protón sin electrón de valencia a su alrededor.
Esta pequeña partícula con carga positiva interactúa fuertemente con los pares de electrones desapareados de la molécula de agua para formar iones hidrógeno hidratados, formando el ion hidronio H O .
H + O---H -------------------------- H O H
H H
HCl + H O --------------------------- H O + Cl
Así pues cuando se disuelve HCl en agua, el HCl actúa como una base de Bronsted-Lowry, (dona un protón al H O) y el H O actúa como una base de Bronsted-Lowry (acepta un protón del HCl).
Por lo tanto postulan “un ácido es una sustancia (molécula o ion) capaz de donar un protón a otra sustancia y una base es una sustancia capaz de aceptar un protón.”
Esta definición implica que, por cada ácido, hay una base relacionada con él.
HA + B ------------------- A + BH
Al ser reversible puede observarse que ahora la especie BH es la que dona un protón y A la que lo acepta.
Los ácidos son agentes oxidantes ya que el protón que donan tiende a reducirse.
Ácidos y bases conjugados
La base relacionada con un cierto ácido se denomina su “base conjugada”.
ácido base ácido conjugado base conjugada
HNO + H O ----------------- H O + NO
H O + NH ----------------- NH + OH
HCl + H O ----------------- H O + Cl
Puede generalizarse que todos los ácidos según Arrhenius, son también ácidos según Bronsted-Lowry, ya que son capaces de ceder un protón al agua que actúa como base. Así mismo todas las bases según Arrhenius también lo son según Bronsted-Lowry, ya que el OH posee mas de un par de electrones solitarios y es capaz de aceptar un protón para formar agua.
Sin embargo hay otras moléculas que son bases de Bronsted-Lowry , sin ser bases de Arrhenius, como es el caso de las aminas, ya que poseen un par de electrones solitarios.
HCl + CH NH ------------ CH NH + Cl
Cloruro de metil amonio
Algo similar sucede con los alcoholes, cuyo oxigeno cuenta con 2 pares de electrones solitarios, lo que los convierte, en bases de Bronsted-Lowry
HBr + CH OH ---------------- CH OH + Br
Ya que el concepto de Bronsted-Lowry pone énfasis en la transferencia de protones, también se aplica a reacciones que no se llevan a cabo en disolución acuosa. En la reacción entre HCl y NH se transfiere un protón del HCl a la base NH y se lleva a cabo en fase gaseosa.
HCl + N—H ----------------- Cl + [ H—N—H ]
Ejemplos
Base ácido ácido base
NH + HCl ---------------- NH + Cl
NH + H O --------------- NH + OH
H O + HCl --------------- H O + Cl
(Varde, 1879-Copenhague, 1947) Químico danés. Profesor en la Universidad de Copenhague, sus principales aportaciones a la ciencia fueron el desarrollo de la teoría de la actividad química y la teoría sobre el comportamiento de ácidos y bases.
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