Libro de Saberes y Pensamiento Cientifico 3 EGB

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Modelo de Arrhenius: ácidos, bases y disociación en agua

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Respuesta rápida

Ácido: libera $H^{+}$ . Base: libera $OH^{-}$ . Neutralización: $H^{+} + OH^{-} \rightarrow H_{2}O$ . $pH<7$ ácido, $pH=7$ neutro, $pH>7$ básico.

📚 theory quimica ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 6 min lectura

Solución — Página 277

Colección Nanahuatzin. Saberes y pensamiento científico. Libro de Educación Secundaria Grado 3° Ciclo Escolar 2025 - 2026

Ejercicio 1

Explicación del modelo de Arrhenius

La página es teórica y no contiene ejercicios propuestos. Se explica el contenido y se resuelve la interpretación de la tabla de disociaciones.

Ejercicio 1

Definición de ácido y base según Arrhenius

Un ácido es toda sustancia que, en disolución acuosa, genera iones hidrógeno $H^{+}$ (cationes).
Una base es toda sustancia que, en disolución acuosa, genera iones hidróxido $OH^{-}$ (aniones).
Cuando un ácido y una base se encuentran en disolución, los iones $H^{+}$ y $OH^{-}$ reaccionan entre sí para formar agua:

$H^{+} + OH^{-} \rightarrow H_{2}O$

Este proceso se denomina reacción de neutralización y tiene aplicaciones industriales y biológicas.

Respuesta orientativa: el modelo de Arrhenius clasifica las sustancias según los iones que producen en agua: los ácidos liberan $H^{+}$ y las bases liberan $OH^{-}$ .

Ejercicio 2

Disociación iónica

La disociación es la separación de los iones que forman un compuesto al entrar en contacto con moléculas de agua.
En los ácidos se separa el hidrógeno como catión $H^{+}$ y el resto del compuesto queda como anión (carga negativa).
En las bases se separa el grupo $OH^{-}$ como anión y el resto del compuesto queda como catión (carga positiva).

Respuesta orientativa: al disociarse, los ácidos ceden $H^{+}$ y las bases ceden $OH^{-}$ , lo que explica su comportamiento eléctrico en disolución.

Ejercicio 3

Ejemplos cotidianos

Ácido muriático: mezcla de ácido clorhídrico $HCl$ y agua $H_{2}O$ ; se usa en la limpieza del hogar. Se disocia así:

$HCl \rightarrow H^{+} + Cl^{-}$

Hidróxido de sodio ( $NaOH$ ), o sosa cáustica, usado para limpiar estufas. Se disocia así:

$NaOH \rightarrow Na^{+} + OH^{-}$

Respuesta orientativa: ambos productos domésticos actúan gracias a la liberación de iones en agua: el ácido cede $H^{+}$ y la base cede $OH^{-}$ .

Ejercicio 4

Interpretación de la tabla de disociaciones

$HI \rightarrow H^{+} + I^{-}$ (ácido yodhídrico).
$HBr \rightarrow H^{+} + Br^{-}$ (ácido bromhídrico).
$HNO_{3} \rightarrow H^{+} + NO_{3}^{-}$ (ácido nítrico).
$HClO_{4} \rightarrow H^{+} + ClO_{4}^{-}$ (ácido perclórico).
$H_{2}SO_{4} \rightarrow 2H^{+} + SO_{4}^{2-}$ (ácido sulfúrico, libera dos $H^{+}$ ).
$H_{2}CO_{3} \rightarrow H^{+} + HCO_{3}^{-}$ (ácido carbónico).

Respuesta orientativa: todos los compuestos de la tabla son ácidos porque liberan iones $H^{+}$ ; el número de $H^{+}$ liberados depende de los hidrógenos ionizables de cada fórmula.

Ejercicio 5

Escala de pH

$pH < 7$ : sustancia ácida.
$pH = 7$ : sustancia neutra.
$pH > 7$ : sustancia básica.

Respuesta orientativa: la cantidad de iones $H^{+}$ y $OH^{-}$ generados al disociarse define el pH de la disolución resultante.

Contenido de la página

Modelo de Arrhenius

De acuerdo con la definición de Svante Arrhenius (1859-1927), un ácido y una base son sustancias que en disolución acuosa generan iones $H^{+}$ y $OH^{-}$ , respectivamente. Cuando un ácido en disolución se encuentra con una base, los iones $H^{+}$ y $OH^{-}$ reaccionan para formar $H_{2}O$ ; a esto se le conoce como reacción de neutralización, y tiene aplicaciones industriales y biológicas que son benéficas en el día a día.

La disociación de un ácido o una base consiste en la separación de los iones que lo componen cuando entran en contacto con moléculas de agua. Esto ocasiona que en los ácidos se separen iones hidrógeno con carga positiva ( $H^{+}$ ), también llamados cationes, y el resto del compuesto pierde electrones, lo cual ocasiona que se formen iones con carga negativa, conocidos como aniones. Por otro lado, en las bases se separan el hidrógeno y el oxígeno con carga negativa formando el anión hidróxido ( $OH^{-}$ ) y el resto del compuesto con carga positiva.

Un ácido muy común es el muriático, el cual se utiliza en la limpieza del hogar y está constituido por ácido clorhídrico ( $HCl$ ) y agua ( $H_{2}O$ ). Según Arrhenius, cuando el $HCl$ se mezcla con el $H_{2}O$ se separa el hidrógeno con carga positiva ( $H^{+}$ ) del cloro que presenta carga negativa ( $Cl^{-}$ ).

El hidróxido de sodio ( $NaOH$ ) o sosa cáustica es una base ampliamente usada en la limpieza de estufas, por ejemplo. Al igual que el ácido clorhídrico, el hidróxido de sodio al mezclarse con agua se separa o disocia en el anión hidróxido ( $OH^{-}$ ) con carga negativa y el resto del compuesto, el sodio, tiene carga positiva: el catión $Na^{+}$ . La cantidad de iones $H^{+}$ y $OH^{-}$ generados al disociarse el ácido o la base es la que define el pH (potencial de iones hidrógeno) que tiene la disolución resultante. Hay que recordar que un pH menor a 7 es una característica de los ácidos; uno mayor a 7, de las bases; y un pH igual a 7 caracteriza a las sustancias neutras. Otros ejemplos de disociaciones de ácidos y bases en disolución se muestran en la siguiente tabla:

Sustancia	Separación cuando están disociados en agua
$HI$ — Ácido yodhídrico	$HI \rightarrow H^{+} + I^{-}$
$HBr$ — Ácido bromhídrico	$HBr \rightarrow H^{+} + Br^{-}$
$HNO_{3}$ — Ácido nítrico	$HNO_{3} \rightarrow H^{+} + NO_{3}^{-}$
$HClO_{4}$ — Ácido perclórico	$HClO_{4} \rightarrow H^{+} + ClO_{4}^{-}$
$H_{2}SO_{4}$ — Ácido sulfúrico	$H_{2}SO_{4} \rightarrow 2H^{+} + SO_{4}^{2-}$
$H_{2}CO_{3}$ — Ácido carbónico	$H_{2}CO_{3} \rightarrow H^{+} + HCO_{3}^{-}$

Ejemplos resueltos

Escribe la disociación en agua del ácido clorhídrico ( $HCl$ ).

El $HCl$ es un ácido de Arrhenius, por lo que libera un ion $H^{+}$ y deja el cloro como anión $Cl^{-}$ :

$HCl \rightarrow H^{+} + Cl^{-}$

Escribe la disociación en agua del hidróxido de sodio ( $NaOH$ ).

El $NaOH$ es una base de Arrhenius, por lo que libera el anión hidróxido $OH^{-}$ y deja el sodio como catión $Na^{+}$ :

$NaOH \rightarrow Na^{+} + OH^{-}$

¿Por qué el $H_{2}SO_{4}$ libera dos iones $H^{+}$ ?

Porque su fórmula contiene dos hidrógenos ionizables. Al disociarse se separan ambos como cationes y queda el anión sulfato con carga $2-$ :

$H_{2}SO_{4} \rightarrow 2H^{+} + SO_{4}^{2-}$

Tabla

Sustancia	Separación cuando están disociados en agua
$HI$ — Ácido yodhídrico	$HI \rightarrow H^{+} + I^{-}$
$HBr$ — Ácido bromhídrico	$HBr \rightarrow H^{+} + Br^{-}$
$HNO_{3}$ — Ácido nítrico	$HNO_{3} \rightarrow H^{+} + NO_{3}^{-}$
$HClO_{4}$ — Ácido perclórico	$HClO_{4} \rightarrow H^{+} + ClO_{4}^{-}$
$H_{2}SO_{4}$ — Ácido sulfúrico	$H_{2}SO_{4} \rightarrow 2H^{+} + SO_{4}^{2-}$
$H_{2}CO_{3}$ — Ácido carbónico	$H_{2}CO_{3} \rightarrow H^{+} + HCO_{3}^{-}$

Diagrama

flowchart TD
  A[Modelo de Arrhenius] --> B[Ácido]
  A --> C[Base]
  B --> D[Libera H+ en agua]
  C --> E[Libera OH- en agua]
  D --> F[Neutralización]
  E --> F
  F --> G[Forma H2O]
  D --> H[pH menor a 7]
  E --> I[pH mayor a 7]

Fórmulas y ecuaciones

$H^{+}$ + $OH^{-}$ $\rightarrow$ $H_{2}O$

pH < 7 $\text{ (ácido)}$ , $\$ ; pH = 7 $\text{ (neutro)}$ , $\$ ; pH > 7 $\text{ (base)}$

$H^{+}$ + $OH^{-}$ $\rightarrow$ $H_{2}O$

HCl $\rightarrow$ $H^{+}$ + $Cl^{-}$

NaOH $\rightarrow$ $Na^{+}$ + $OH^{-}$

HI $\rightarrow$ $H^{+}$ + $I^{-}$

HBr $\rightarrow$ $H^{+}$ + $Br^{-}$

$HNO_{3}$ $\rightarrow$ $H^{+}$ + $NO_{3}^{-}$

$HClO_{4}$ $\rightarrow$ $H^{+}$ + $ClO_{4}^{-}$

$H_{2}SO_{4}$ $\rightarrow$ $2H^{+}$ + $SO_{4}^{2-}$

$H_{2}CO_{3}$ $\rightarrow$ $H^{+}$ + $HCO_{3}^{-}$

Glosario (7)

Ácido (Arrhenius): Sustancia que en disolución acuosa libera iones hidrógeno $H^{+}$.
Base (Arrhenius): Sustancia que en disolución acuosa libera iones hidróxido $OH^{-}$.
Catión: Ion con carga eléctrica positiva, como $H^{+}$ o $Na^{+}$.
Anión: Ion con carga eléctrica negativa, como $Cl^{-}$ o $OH^{-}$.
Disociación: Separación de los iones de un compuesto al contacto con moléculas de agua.
Neutralización: Reacción entre un ácido y una base que produce agua a partir de $H^{+}$ y $OH^{-}$.
pH: Potencial de iones hidrógeno; mide la acidez o basicidad de una disolución.

Preguntas para practicar

¿Por qué el modelo de Arrhenius solo aplica a disoluciones acuosas?

Porque la definición exige que la sustancia se encuentre en agua, ya que las moléculas de agua separan los iones del compuesto. Sin agua no ocurre la disociación que genera $H^{+}$ o $OH^{-}$. Por eso el modelo no explica el comportamiento ácido-base en otros disolventes.

¿Qué aplicaciones cotidianas tienen las reacciones de neutralización?

Se usan en la industria para regular el pH de aguas residuales, en medicina como antiácidos que neutralizan el exceso de ácido estomacal y en la agricultura para corregir suelos ácidos. También en la limpieza del hogar cuando se combinan productos ácidos y básicos.

Temas y conceptos clave

Modelo ácido-base de ArrheniusDisociación en disolución acuosaReacción de neutralizaciónEscala de pHÁcido de ArrheniusBase de ArrheniusCatiónAniónDisociación iónicaNeutralizaciónpH

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Preguntas que la gente también hace

¿Qué diferencia hay entre un ácido y una base según Arrhenius?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

¿Cómo se calcula o interpreta el pH de una disolución?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

¿Qué es una reacción de neutralización y para qué sirve?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

📌 Antes de leer esto

• Estructura atómica y formación de iones
• Diferencia entre catión y anión
• Fórmulas químicas básicas y valencias
• Concepto de disolución acuosa

Siguiente tema sugerido

Modelo de Brønsted-Lowry y fuerza de ácidos y bases

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Modelo de Arrhenius

De acuerdo con la definición de Svante Arrhenius (1859-1927), un ácido y una base son sustancias que en disolución acuosa generan iones H+ y OH, respectivamente. Cuando un ácido en disolución se encuentra con una base, los iones H+y OHreaccionan para formar $H_{2}O_{1}$ a esto sele conoce como reacción de neutralización, y tiene aplicaciones industriales y biológicas que son benéficas en el dia a dia.

La disociación de un ácido o una base consiste en la separación de los iones que lo componen cuando entran en contacto con moleculas de agua. Esto ocasiona que en los ácidos se separen iones hidrógenos con carga positiva (i: $\left(H^{+}\right)$ , también llamados cationes, y el resto del compuesto pierde electrones, lo cual ocasiona que se formen iones con carga negativa, conocidos como aniones. Por otro lado,en las bases se separan el hidrógeno y el oxígeno con carga negativa formando el anión hidróxido (OH) y el resto del compuesto con carga positiva.

Un ácido muy común es el muriático, el cual se utiliza en la limpieza del hogar y está constituido por ácido clorhídrico (HCl) y agua $\left(\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}\right)$ 1. Según Arrhenius,cuando el HCl se mezcla con el $\mathrm{H_{2}O}$ se separa el hidrógeno con carga positiva (H+) del cloro que presenta carga negativa (Cl).

El hidróxido de sodio (NaOH) o sosa cáustica es una base ampliamente usada en la limpieza de estufas, por ejemplo. Al igual que el ácido clorhidrico, el hidróxido de sodio al mezclarse con agua se separa o disocia en el anión hidróxido (OH-)con carga negativa y el resto del compuesto, el sodio, tiene carga positiva: el catión $\mathrm{Na^{+}}$ . La cantidad de iones $\mathrm{H^{+}yOH^{-}}$ generados al disociarse el ácido o la base es la que define el pH (potencial de iones hidrógeno) que tiene la disolución resultante.Hay que recordar que un pH menor a 7 es una característica de los ácidos; uno mayor a 7, de las bases; y un pH igual a 7 caracteriza a las sustancias neutras.Otros ejemplos de disociaciones de ácidos y bases en disolución se muestran en la siguiente tabla:

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Sustancia	Separación cuando están disociados en agua
HI Acido yodhidrico	$\mathrm{Hl}\longrightarrow\mathrm{H^{+}}+\mathrm{l^{-}}$
HBr Acido bromhidrico	$HBr\rightarrow H^{+}+Br^{-}$
Acido nitrico $HNO_{3}$	$HNO_{3}\rightarrow H^{+}+NO^{3-}$
Acido perclórico $HClO_{4}$	$HClO_{4}\rightarrow H^{+}+ClO^{-}$
Acido sulfúrico $H_{2}SO_{4}$	$H_{2}SO_{4}\rightarrow2H^{+}+SO_{4}^{2-}$
Acido carbónico $H_{2}CO_{3}$	$H_{2}CO_{3}\rightarrow H^{+}+HCO_{3}^{-}$