Organizo y diferencio los compuestos que presentan características de ácidos y bases. Completo la tabla con HClO_4, HNO_3, HCl, H_2SO_4, H_3PO_4, H_2CO_3, H_2O, NH_3, N_2H_4, RNH_2, R_2NH, ArNH_2, F^-, Cl^-, Br^-, I^-, CN^-, OH^- y CH_3COO^-.

Ácidos: HClO_4, HNO_3, HCl, H_2SO_4, H_3PO_4, H_2CO_3; H_2O(anfótero) Bases: NH_3, N_2H_4, RNH_2, R_2NH, ArNH_2, OH^-, H_2O, F^-, Cl^-, Br^-, I^-, CN^-, CH_3COO^-

Libro de Química 3 BGU

Ministerio de Educación del Ecuador

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Clasificación de compuestos como ácidos y bases (Ácido-Base Brønsted-Lowry)

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Respuesta rápida

Ácidos: HClO₄, HNO₃, HCl, H₂SO₄, H₃PO₄, H₂CO₃ (y H₂O anfótero). Bases: NH₃, N₂H₄, RNH₂, R₂NH, ArNH₂, OH⁻, H₂O y los aniones F⁻, Cl⁻, Br⁻, I⁻, CN⁻, CH₃COO⁻.

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Solución — Página 162

Quimica 3° · 2024

Ejercicio 1

Actividad: Organizo y diferencio los compuestos que presentan características de ácidos y bases. Completo la tabla con las especies dadas:

Grupo 1 (ácidos): $\mathrm{HClO_4}$ , $\mathrm{HNO_3}$ , $\mathrm{HCl}$ , $\mathrm{H_2SO_4}$ , $\mathrm{H_3PO_4}$ , $\mathrm{H_2CO_3}$
Grupo 2 (bases moleculares): $\mathrm{H_2O}$ , $\mathrm{NH_3}$ , $\mathrm{N_2H_4}$ , $\mathrm{RNH_2}$ , $\mathrm{R_2NH}$ , $\mathrm{ArNH_2}$
Grupo 3 (iones): $\mathrm{F^-}$ , $\mathrm{Cl^-}$ , $\mathrm{Br^-}$ , $\mathrm{I^-}$ , $\mathrm{CN^-}$ , $\mathrm{OH^-}$ , $\mathrm{CH_3COO^-}$

Criterio de clasificación

Según la teoría de Brønsted-Lowry, un ácido es un donador de protones ( $\mathrm{H^+}$ ) y una base es un aceptor de protones.

$\mathrm{HClO_4}$ , $\mathrm{HNO_3}$ , $\mathrm{HCl}$ y $\mathrm{H_2SO_4}$ ceden $\mathrm{H^+}$ completamente en agua: son ácidos fuertes.
$\mathrm{H_3PO_4}$ y $\mathrm{H_2CO_3}$ ceden $\mathrm{H^+}$ parcialmente: son ácidos débiles.
$\mathrm{NH_3}$ , $\mathrm{N_2H_4}$ y las aminas ( $\mathrm{RNH_2}$ , $\mathrm{R_2NH}$ , $\mathrm{ArNH_2}$ ) poseen par de electrones libres en el nitrógeno y aceptan protones:

$\mathrm{NH_3 + H^+ \rightleftharpoons NH_4^+}$

$\mathrm{RNH_2 + H^+ \rightleftharpoons RNH_3^+}$

Los aniones $\mathrm{F^-}$ , $\mathrm{Cl^-}$ , $\mathrm{Br^-}$ , $\mathrm{I^-}$ , $\mathrm{CN^-}$ , $\mathrm{OH^-}$ y $\mathrm{CH_3COO^-}$ son los conjugados básicos de los ácidos correspondientes ( $\mathrm{HF}$ , $\mathrm{HCl}$ , $\mathrm{HBr}$ , $\mathrm{HI}$ , $\mathrm{HCN}$ , $\mathrm{H_2O}$ y $\mathrm{CH_3COOH}$ ) y aceptan protones:

$\mathrm{CH_3COO^- + H^+ \rightleftharpoons CH_3COOH}$

$\mathrm{CN^- + H^+ \rightleftharpoons HCN}$

$\mathrm{H_2O}$ es anfótera: acepta protones ( $\mathrm{H_2O + H^+ \rightleftharpoons H_3O^+}$ ) y también los cede ( $\mathrm{H_2O + NH_3 \rightleftharpoons NH_4^+ + OH^-}$ ), por eso aparece en ambas columnas.

Tabla completada

Compuestos ácidos (donan $\mathrm{H^+}$ )	Compuestos básicos (aceptan $\mathrm{H^+}$ )
Ácidos inorgánicos fuertes: $\mathrm{HClO_4}$ , $\mathrm{HNO_3}$ , $\mathrm{HCl}$ , $\mathrm{H_2SO_4}$	Hidróxidos / bases inorgánicas: $\mathrm{OH^-}$ , $\mathrm{NaOH}$ (la lejía)
Ácidos inorgánicos débiles: $\mathrm{H_3PO_4}$ , $\mathrm{H_2CO_3}$	Bases moleculares (con par de electrones libres): $\mathrm{NH_3}$ , $\mathrm{N_2H_4}$ , $\mathrm{RNH_2}$ , $\mathrm{R_2NH}$ , $\mathrm{ArNH_2}$
Especie anfótera que actúa como ácido: $\mathrm{H_2O}$	Aniones conjugados débiles: $\mathrm{F^-}$ , $\mathrm{Cl^-}$ , $\mathrm{Br^-}$ , $\mathrm{I^-}$ , $\mathrm{CN^-}$ , $\mathrm{CH_3COO^-}$
Ácido orgánico débil asociado al anión: $\mathrm{CH_3COOH}$ (ácido acético)	Especie anfótera que actúa como base: $\mathrm{H_2O}$ (formando $\mathrm{H_3O^+}$ )

Sabías qué (información de apoyo)

Los ácidos, como el ácido cítrico de los cítricos, liberan protones ( $\mathrm{H^+}$ ) en solución, mientras que las bases, como el hidróxido de sodio de la lejía, los aceptan:

$\mathrm{H_3C_6H_5O_7 \rightleftharpoons H^+ + H_2C_6H_5O_7^-}$

$\mathrm{NaOH \rightarrow Na^+ + OH^- \quad (el\ OH^- \ acepta\ protones)}$

Respuesta

la tabla anterior clasifica los compuestos: ácidos = $\mathrm{HClO_4}$ , $\mathrm{HNO_3}$ , $\mathrm{HCl}$ , $\mathrm{H_2SO_4}$ , $\mathrm{H_3PO_4}$ , $\mathrm{H_2CO_3}$ (y $\mathrm{H_2O}$ como anfótero); bases = $\mathrm{NH_3}$ , $\mathrm{N_2H_4}$ , $\mathrm{RNH_2}$ , $\mathrm{R_2NH}$ , $\mathrm{ArNH_2}$ , $\mathrm{OH^-}$ , $\mathrm{H_2O}$ , más los aniones conjugados $\mathrm{F^-}$ , $\mathrm{Cl^-}$ , $\mathrm{Br^-}$ , $\mathrm{I^-}$ , $\mathrm{CN^-}$ , $\mathrm{CH_3COO^-}$ .

Contenido de la página

ACTIVIDADES

1. Organizo y diferencio los compuestos que presentan características de ácidos y bases. Completo la siguiente tabla:

$\mathrm{HClO_4;\ HNO_3;\ HCl;\ H_2SO_4;\ H_3PO_4;\ H_2CO_3}$

$\mathrm{H_2O,\ NH_3,\ N_2H_4,\ RNH_2,\ R_2NH,\ ArNH_2}$

$\mathrm{F^-,\ Cl^-,\ Br^-,\ I^-,\ CN^-,\ OH^-,\ CH_3COO^-}$

Compuestos ácidos	Compuestos básicos

¿Sabías qué?

Los ácidos, como el ácido cítrico, tienen la capacidad de liberar protones (iones de hidrógeno) en solución, mientras que las bases, como el hidróxido de sodio en la lejía, pueden aceptar protones.

Ejemplos resueltos

Escribe la reacción del amoniaco con el ácido clorhídrico.

$\mathrm{NH_3 + HCl \rightarrow NH_4^+ + Cl^-}$

El $\mathrm{NH_3}$ actúa como base (acepta el protón) y el $\mathrm{HCl}$ como ácido (cede el protón). Los productos son el ion amonio y el ion cloruro.

Tabla

Compuestos ácidos (donan H⁺)	Compuestos básicos (aceptan H⁺)
Ácidos inorgánicos fuertes: HClO₄, HNO₃, HCl, H₂SO₄	Hidróxidos: OH⁻, NaOH
Ácidos inorgánicos débiles: H₃PO₄, H₂CO₃	Bases moleculares: NH₃, N₂H₄, RNH₂, R₂NH, ArNH₂
Especie anfótera que actúa como ácido: H₂O	Aniones conjugados: F⁻, Cl⁻, Br⁻, I⁻, CN⁻, CH₃COO⁻
Ácido orgánico débil asociado: CH₃COOH	Especie anfótera que actúa como base: H₂O → H₃O⁺

Diagrama

graph TD
  A[Compuestos] -->|Donan H+| B[Ácidos]
  A -->|Aceptan H+| C[Bases]
  B --> B1[Fuertes: HClO4, HNO3, HCl, H2SO4]
  B --> B2[Débiles: H3PO4, H2CO3]
  B --> B3[Anfótero como ácido: H2O]
  C --> C1[Hidróxidos: OH-, NaOH]
  C --> C2[Moleculares: NH3, N2H4, RNH2, R2NH, ArNH2]
  C --> C3[Aniones conjugados: F-, Cl-, Br-, I-, CN-, CH3COO-]
  C --> C4[Anfótero como base: H2O]

Fórmulas y ecuaciones

Acid + $H_2O$ $\rightleftharpoons$ A^- + $H_3O^+$

Base + $H_2O$ $\rightleftharpoons$ BH^+ + OH^-

$\mathrm{NH_3 + H^+ \rightleftharpoons NH_4^+}$

$\mathrm{RNH_2 + H^+ \rightleftharpoons RNH_3^+}$

$\mathrm{CH_3COO^- + H^+ \rightleftharpoons CH_3COOH}$

$\mathrm{CN^- + H^+ \rightleftharpoons HCN}$

$\mathrm{H_2O + H^+ \rightleftharpoons H_3O^+}$

$\mathrm{H_2O + NH_3 \rightleftharpoons NH_4^+ + OH^-}$

$\mathrm{HClO_4 \rightarrow H^+ + ClO_4^-}$

Glosario (7)

Ácido (Brønsted-Lowry): Especie química capaz de ceder un protón (H⁺) a otra especie.
Base (Brønsted-Lowry): Especie química capaz de aceptar un protón (H⁺) en una reacción ácido-base.
Par conjugado ácido-base: Dos especies que difieren entre sí en un solo protón, como HCl/Cl⁻ o NH₃/NH₄⁺.
Anfótero: Compuesto que puede actuar como ácido o como base según la especie con la que reacciona; ejemplo: H₂O.
Amina: Derivado orgánico del amoniaco (RNH₂, R₂NH, R₃N) que actúa como base al aceptar un protón con su par de electrones libres.
Anión conjugado: Especie negatively charged resultante de la pérdida de un protón por parte de un ácido, y que puede reaccionar como base.
Íon hidróxido: Ion OH⁻, principal especie básica en disolución acuosa.

Preguntas para practicar

¿Sabías qué? Explica por qué el ácido cítrico puede liberar protones en solución y la lejía (hidróxido de sodio) puede aceptarlos.

El ácido cítrico posee grupos carboxílicos (–COOH) cuyos protones son ácidos y se desprenden en agua formando el anión citrato, por eso actúa como donador de protones. La lejía contiene hidróxido de sodio, que al disociarse libera el ion OH⁻, el cual tiene pares de electrones libres capaces de capturar protones (p. ej. OH⁻ + H⁺ → H₂O), comportándose como base aceptor de protones.

¿Por qué el agua se considera un compuesto anfótero?

El agua puede ceder un protón (actuando como ácido, H₂O → H⁺ + OH⁻) o aceptar uno (actuando como base, H₂O + H⁺ → H₃O⁺), dependiendo de la especie con la que reacciona. Por eso puede figurar en ambas columnas de la tabla.

Temas y conceptos clave

Ácidos y bases según Brønsted-LowryÁcidos fuertes y débilesAniones conjugadosCompuestos anfóterosAminas como basesácido donador de protonesbase aceptor de protonespar conjugadoión hidróxidopar de electrones libresamoniacoácido acético

Fuentes y referencias

https://es.wikipedia.org/wiki/Ácido_y_base_de_Br%C3%B8nsted-Lowry

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Preguntas que la gente también hace

¿Qué es un ácido según la teoría de Brønsted-Lowry?

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¿Por qué el agua es un compuesto anfótero?

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¿Qué diferencia hay entre un ácido fuerte y uno débil?

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📌 Antes de leer esto

• Disociación de ácidos en agua
• Nomenclatura de ácidos inorgánicos
• Formulación de aniones (CN⁻, CH₃COO⁻)
• Estructura electrónica básica del nitrógeno y sus pares de electrones

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Ecuaciones de neutralización y cálculo de pH de ácidos y bases débiles

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Organizo y diferencio los compuestos que presentan características de ácidos y bases.

Completo la siguiente tabla:

HCIO, ; HNO, ; HCl ; H,SO, ; H,PO4 ; H2COs H20 , NH3, N2Ha, RNH2 , R2NH, ArNH2 F—, Cl—, Br—, I—, CN—,OH— ,CH3COO—

https:/n9.cl’2st7u0

Compuestos dcidos Compuestos bdsicos

¿Sabías qué?

Los dcidos, como el dcido citrico, tienen la capacidad de liberar protones (iones de hidrógeno) en solución, mientras que las bases, como el hidróxido de sodio en la lejía, pueden aceptar protones.

Texto de Química ' 161

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