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Modelo de Arrhenius: definición de ácidos, bases y disociación

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Ácido: libera H⁺ en agua. Base: libera OH⁻. Neutralización: H⁺ + OH⁻ → H₂O. pH<7 ácido, pH>7 base, pH=7 neutro.

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Solución — Página 277

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

Modelo de Arrhenius

Página teórica (sin ejercicios numerados). A continuación se explica y desarrolla su contenido con rigor.

Definición de Arrhenius

Svante Arrhenius (1859-1927) propuso que:

Ácido: sustancia que en disolución acuosa genera iones hidrógeno, $\mathrm{H^{+}}$ .
Base: sustancia que en disolución acuosa genera iones hidróxido, $\mathrm{OH^{-}}$ .

Reacción de neutralización: cuando un ácido en disolución encuentra una base, los iones $\mathrm{H^{+}}$ y $\mathrm{OH^{-}}$ reaccionan para formar agua:

$\mathrm{H^{+}(ac) + OH^{-}(ac) \rightarrow H_{2}O(l)}$

Esta reacción tiene aplicaciones industriales y biológicas benéficas en la vida diaria.

Disociación de ácidos y bases

La disociación es la separación de los iones que componen un ácido o una base al entrar en contacto con moléculas de agua:

En ácidos se separa el hidrógeno con carga positiva ( $\mathrm{H^{+}}$ ), llamado catión, y el resto del compuesto pierde electrones formando aniones (carga negativa).
En bases se separa el hidrógeno y el oxígeno con carga negativa, formando el anión hidróxido ( $\mathrm{OH^{-}}$ ), y el resto del compuesto queda con carga positiva.

Ejemplos

Ácido muriático (ácido clorhídrico): usado en limpieza del hogar; está constituido por $\mathrm{HCl}$ y $\mathrm{H_{2}O}$ . Según Arrhenius:

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

Hidróxido de sodio (sosa cáustica): base usada en limpieza de estufas. Al disociarse en agua:

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

Se forma el anión hidróxido ( $\mathrm{OH^{-}}$ ) y el catión sodio ( $\mathrm{Na^{+}}$ ).

El pH

La cantidad de iones $\mathrm{H^{+}}$ y $\mathrm{OH^{-}}$ generados al disociarse el ácido o la base define el pH (potencial de iones hidrógeno) de la disolución:

$\mathrm{pH < 7}$ : sustancia ácida.
$\mathrm{pH > 7}$ : sustancia básica.
$\mathrm{pH = 7}$ : sustancia neutra.

Tabla de disociaciones de ácidos

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

Observación: el ácido sulfúrico es diprótico, libera $2\mathrm{H^{+}}$ ; los demás son monopróticos en la primera disociación.

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 $\mathrm{H^{+}}$ y $\mathrm{OH^{-}}$ , respectivamente. Cuando un ácido en disolución se encuentra con una base, los iones $\mathrm{H^{+}}$ y $\mathrm{OH^{-}}$ reaccionan para formar $\mathrm{H_{2}O}$ ; 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 hidrógenos con carga positiva ( $\mathrm{H^{+}}$ ), 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 ( $\mathrm{OH^{-}}$ ) 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 ( $\mathrm{HCl}$ ) y agua ( $\mathrm{H_{2}O}$ ). Según Arrhenius, cuando el $\mathrm{HCl}$ se mezcla con el $\mathrm{H_{2}O}$ se separa el hidrógeno con carga positiva ( $\mathrm{H^{+}}$ ) del cloro que presenta carga negativa ( $\mathrm{Cl^{-}}$ ).

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

Ejemplos de disociaciones de ácidos y bases en disolución

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

Ejemplos resueltos

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

El HCl al disociarse en agua separa el hidrógeno con carga positiva del cloro con carga negativa: $\mathrm{HCl \rightarrow H^{+} + Cl^{-}}$ .

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

El NaOH se disocia en el anión hidróxido y el catión sodio: $\mathrm{NaOH \rightarrow Na^{+} + OH^{-}}$ .

Tabla

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

Fórmulas y ecuaciones

Reacción de neutralización: $\mathrm{H^{+} + OH^{-} \rightarrow H_{2}O}$

Ácido: disolución con $\mathrm{pH < 7}$

Base: disolución con $\mathrm{pH > 7}$

Neutro: $\mathrm{pH = 7}$

$\mathrm{H^{+}(ac) + OH^{-}(ac) \rightarrow H_{2}O(l)}$

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

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

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

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

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

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

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

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

Glosario (8)

Ácido (Arrhenius): Sustancia que en disolución acuosa genera iones hidrógeno H⁺.
Base (Arrhenius): Sustancia que en disolución acuosa genera iones hidróxido OH⁻.
Disociación: Separación de los iones que componen un ácido o una base al entrar en contacto con el agua.
Catión: Ion con carga positiva, como H⁺ o Na⁺.
Anión: Ion con carga negativa, como Cl⁻ u OH⁻.
Neutralización: Reacción entre H⁺ de un ácido y OH⁻ de una base para formar agua.
pH: Potencial de iones hidrógeno; mide la acidez: menor a 7 ácido, mayor a 7 base, igual a 7 neutro.
Sosa cáustica: Nombre común del hidróxido de sodio (NaOH), una base fuerte usada en limpieza.

Preguntas para practicar

¿Por qué el ácido sulfúrico libera dos iones H⁺ al disociarse, mientras que el clorhídrico solo libera uno?

Porque la fórmula del ácido sulfúrico es H₂SO₄ y contiene dos átomos de hidrógeno en su molécula, por lo que en la disociación libera 2 H⁺ y el ion sulfato SO₄²⁻; el HCl solo tiene un átomo de hidrógeno, por eso libera un solo H⁺ y el ion Cl⁻.

¿Qué le ocurre al pH de una disolución si se le agrega una base a un ácido?

Al agregar base, los iones OH⁻ reaccionan con los H⁺ del ácido formando agua (neutralización), por lo que la concentración de H⁺ disminuye y el pH aumenta, acercándose a 7 e incluso superándolo si se excede la base.

Temas y conceptos clave

Modelo de ArrheniusDisociación de ácidos y basesReacción de neutralizaciónpH de las disolucionesácidobasecatiónaniónhidróxidoneutralizaciónpHdisociación

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Preguntas que la gente también hace

¿Qué dice el modelo de Arrhenius sobre ácidos y bases?

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¿Qué ocurre en una reacción de neutralización?

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¿Cómo se determina si una disolución es ácida, básica o neutra?

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📌 Antes de leer esto

• Estructura atómica básica y cargas de iones
• Noción de compuestos químicos y fórmulas
• Concepto de disolución acuosa

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Escala de pH y medición del pH con indicadores

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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 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 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 $\left(H^{+}\right)$ ,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	$H\mid\rightarrow H^{+}+\Gamma$
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 $H_{2}SO_{4}$	$H_{2}SO_{4}\rightarrow2H^{+}+SO_{4}^{2-}$
$H_{2}CO_{3}$ $A\dot{C}i d o c a r b\dot{o}n i c o$	$H_{2}CO_{3}\rightarrow H^{+}+HCO_{3}^{-}$