Libro de Saberes y Pensamiento Cientifico 3

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Reacciones ácido-base: intercambio de iones y modelo de Arrhenius

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Sustitución doble: H⁺+OH⁻→H₂O y Na⁺+Cl⁻→NaCl. 2a) KBr+H₂O; 2b) LiNO₃+H₂O; 2c) CaSO₄+2H₂O; 2d) Na₂CO₃+2H₂O; 2e) Ca₃(PO₄)₂+6H₂O. 3) La base neutraliza el HCl gástrico. 4) Arrhenius: ácido da H⁺, base da OH⁻.

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

Solución — Página 279

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

Ejercicio 1

Explica, usando la reacción $\mathrm{HCl + NaOH}$ , por qué la reacción ácido-base se clasifica como sustitución doble y qué productos se forman.

Al disolverse, $\mathrm{HCl}$ se separa en $\mathrm{H^{+}}$ y $\mathrm{Cl^{-}}$ , y $\mathrm{NaOH}$ en $\mathrm{Na^{+}}$ y $\mathrm{OH^{-}}$ .
Las cargas contrarias se atraen: $\mathrm{H^{+}}$ se une a $\mathrm{OH^{-}}$ y $\mathrm{Na^{+}}$ se une a $\mathrm{Cl^{-}}$ .
Se intercambian los iones de ambos compuestos (sustitución doble): $\mathrm{H^{+}Cl^{-} + Na^{+}OH^{-} \rightarrow Na^{+}Cl^{-} + H_{2}O}$
Productos: agua ( $\mathrm{H_2O}$ ) y cloruro de sodio ( $\mathrm{NaCl}$ ), la sal común o sal de mesa.

Respuesta

Los iones se intercambian y se forman $\mathrm{H_2O}$ y $\mathrm{NaCl}$ .

Ejercicio 2

Completa o verifica las reacciones ácido-base de la tabla.

Parte 2.a

$\mathrm{HBr + KOH}$

Sustitución doble: $\mathrm{H^{+}}$ con $\mathrm{OH^{-}}$ , $\mathrm{K^{+}}$ con $\mathrm{Br^{-}}$ .
$\mathrm{H^{+}Br^{-} + K^{+}OH^{-} \rightarrow K^{+}Br^{-} + H_{2}O}$

Respuesta

$\mathrm{KBr + H_2O}$

Parte 2.b

$\mathrm{HNO_3 + LiOH}$

$\mathrm{H^{+}}$ con $\mathrm{OH^{-}}$ , $\mathrm{Li^{+}}$ con $\mathrm{NO_3^{-}}$ .
$\mathrm{H^{+}NO_{3}^{-} + Li^{+}OH^{-} \rightarrow Li^{+}NO_{3}^{-} + H_{2}O}$

Respuesta

$\mathrm{LiNO_3 + H_2O}$

Parte 2.c

$\mathrm{H_2SO_4 + Ca(OH)_2}$

El ácido sulfúrico aporta 2 $\mathrm{H^{+}}$ ; la base aporta 2 $\mathrm{OH^{-}}$ .
$\mathrm{H_{2}SO_{4} + Ca(OH)_{2} \rightarrow CaSO_{4} + 2H_{2}O}$

Respuesta

$\mathrm{CaSO_4 + 2H_2O}$

Parte 2.d

$\mathrm{H_2CO_3 + 2NaOH}$

Carbonato dipotásico... en este caso sodio: $\mathrm{Na_2CO_3}$ .
$\mathrm{H_{2}CO_{3} + 2NaOH \rightarrow Na_{2}CO_{3} + 2H_{2}O}$

Respuesta

$\mathrm{Na_2CO_3 + 2H_2O}$

Parte 2.e

$\mathrm{2H_3PO_4 + 3Ca(OH)_2}$

El ácido fosfórico aporta 6 $\mathrm{H^{+}}$ y la base 6 $\mathrm{OH^{-}}$ .
$\mathrm{2H_{3}PO_{4} + 3Ca(OH)_{2} \rightarrow Ca_{3}(PO_{4})_{2} + 6H_{2}O}$

Respuesta

$\mathrm{Ca_3(PO_4)_2 + 6H_2O}$

Ejercicio 3

¿Por qué al ingerir una base se alivia la acidez estomacal?

El estómago produce $\mathrm{HCl}$ (ácido clorhídrico), que causa la acidez.
La base ingerida (p. ej., $\mathrm{Mg(OH)_2}$ o $\mathrm{NaHCO_3}$ ) reacciona con el ácido.
Se forma sal y agua, disminuyendo la concentración de $\mathrm{H^{+}}$ .

Respuesta

La base neutraliza el ácido del estómago al formar sal y agua.

Ejercicio 4

Según Arrhenius, ¿cómo se definen ácidos y bases?

Un ácido en agua aumenta la concentración de iones $\mathrm{H^{+}}$ .
Una base en agua aumenta la concentración de iones $\mathrm{OH^{-}}$ .
Su reacción mutua produce agua y sal.

Respuesta

Ácido → $\mathrm{H^{+}}$ ; base → $\mathrm{OH^{-}}$ ; juntos → agua + sal.

Contenido de la página

Reacciones ácido-base como sustitución doble

En la imagen anterior se aprecia cómo se separan en iones tanto el ácido ( $\mathrm{HCl}$ ) como la base ( $\mathrm{NaOH}$ ), y que existe una atracción fuerte entre los iones positivos y negativos de ambas sustancias (las cargas contrarias se atraen), por lo que los iones $\mathrm{H^{+}}$ del ácido se juntan con los iones $\mathrm{OH^{-}}$ de la base para formar agua ( $\mathrm{H_{2}O}$ ); mientras que los iones $\mathrm{Cl^{-}}$ del ácido se juntan con los iones $\mathrm{Na^{+}}$ de la base para formar cloruro de sodio ( $\mathrm{NaCl}$ ), mejor conocido como sal común o sal de mesa.

Las reacciones ácido-base también se clasifican como reacciones de sustitución doble, lo cual significa que los iones de ambos compuestos se intercambian para formar dos nuevos compuestos.

Mezcla	Reacción química
$\mathrm{HBr + KOH}$ (ácido bromhídrico + hidróxido de potasio)	$\mathrm{H^{+}Br^{-} + K^{+}OH^{-} \rightarrow K^{+}Br^{-} + H_{2}O}$
$\mathrm{HNO_{3} + LiOH}$ (ácido nítrico + hidróxido de litio)	$\mathrm{H^{+}NO_{3}^{-} + Li^{+}OH^{-} \rightarrow Li^{+}NO_{3}^{-} + H_{2}O}$
$\mathrm{H_{2}SO_{4} + Ca(OH)_{2}}$ (ácido sulfúrico + hidróxido de calcio)	$\mathrm{H_{2}SO_{4} + Ca(OH)_{2} \rightarrow CaSO_{4} + 2H_{2}O}$
$\mathrm{H_{2}CO_{3} + 2NaOH}$ (ácido carbónico + hidróxido de sodio)	$\mathrm{H_{2}CO_{3} + 2NaOH \rightarrow Na_{2}CO_{3} + 2H_{2}O}$
$\mathrm{2H_{3}PO_{4} + 3Ca(OH)_{2}}$ (ácido fosfórico + hidróxido de calcio)	$\mathrm{2H_{3}PO_{4} + 3Ca(OH)_{2} \rightarrow Ca_{3}(PO_{4})_{2} + 6H_{2}O}$

Las reacciones ácido-base se caracterizan por el intercambio de iones entre el ácido y la base que se mezclan, y dan origen a dos nuevos productos: sales y agua. Es importante entender cómo funcionan estas reacciones para aprovechar sus beneficios; por ejemplo, en el alivio de la acidez estomacal al consumir una base.

Existen muchos modelos para definir los ácidos y las bases; sin embargo, uno de los más sencillos y efectivos es el de Arrhenius, donde no sólo se plantea el comportamiento de los ácidos y las bases cuando se encuentran disueltos en agua, sino que ejemplifica perfectamente su reactividad química.

Ejemplos resueltos

Reacción de HCl con NaOH.

$\mathrm{H^{+}Cl^{-} + Na^{+}OH^{-} \rightarrow Na^{+}Cl^{-} + H_{2}O}$ : se forma agua y sal de mesa ( $\mathrm{NaCl}$ ).

Tabla

Mezcla	Reacción química
HBr + KOH (ácido bromhídrico + hidróxido de potasio)	H⁺Br⁻ + K⁺OH⁻ → K⁺Br⁻ + H₂O
HNO₃ + LiOH (ácido nítrico + hidróxido de litio)	H⁺NO₃⁻ + Li⁺OH⁻ → Li⁺NO₃⁻ + H₂O
H₂SO₄ + Ca(OH)₂ (ácido sulfúrico + hidróxido de calcio)	H₂SO₄ + Ca(OH)₂ → CaSO₄ + 2H₂O
H₂CO₃ + 2NaOH (ácido carbónico + hidróxido de sodio)	H₂CO₃ + 2NaOH → Na₂CO₃ + 2H₂O
2H₃PO₄ + 3Ca(OH)₂ (ácido fosfórico + hidróxido de calcio)	2H₃PO₄ + 3Ca(OH)₂ → Ca₃(PO₄)₂ + 6H₂O

Fórmulas y ecuaciones

$\text{Ácido}$ + $\text{Base}$ $\rightarrow$ $\text{Sal}$ + $\text{Agua}$

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

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

$\mathrm{H^{+}NO_{3}^{-} + Li^{+}OH^{-} \rightarrow Li^{+}NO_{3}^{-} + H_{2}O}$

$\mathrm{H_{2}SO_{4} + Ca(OH)_{2} \rightarrow CaSO_{4} + 2H_{2}O}$

$\mathrm{H_{2}CO_{3} + 2NaOH \rightarrow Na_{2}CO_{3} + 2H_{2}O}$

$\mathrm{2H_{3}PO_{4} + 3Ca(OH)_{2} \rightarrow Ca_{3}(PO_{4})_{2} + 6H_{2}O}$

Glosario (5)

Ácido: Sustancia que al disolverse en agua aumenta la concentración de iones H⁺.
Base: Sustancia que al disolverse en agua aumenta la concentración de iones OH⁻.
Sustitución doble: Reacción en la que los iones de dos compuestos se intercambian formando dos productos nuevos.
Neutralización: Reacción ácido-base que produce sal y agua.
Sal: Compuesto iónico resultante de la unión del catión del ácido con el anión de la base (o viceversa).

Preguntas para practicar

¿Qué productos se forman siempre en una reacción ácido-base?

Siempre se forman dos productos: una sal (compuesto iónico) y agua, por el intercambio de iones entre el ácido y la base.

¿Por qué decimos que las reacciones ácido-base son de sustitución doble?

Porque los iones del ácido y los de la base se intercambian mutuamente: el catión del ácido se une al anión de la base y viceversa, formando dos compuestos nuevos.

Temas y conceptos clave

Reacciones ácido-baseSustitución dobleModelo de Arrheniusácidobaseiónsalneutralizaciónsustitución doblehidróxido

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Preguntas que la gente también hace

¿Qué es una reacción ácido-base de sustitución doble?

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¿Qué productos se forman al mezclar un ácido con una base?

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¿Quién fue Arrhenius y cómo define los ácidos y las bases?

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📌 Antes de leer esto

• Iones y cargas eléctricas
• Fórmulas de ácidos e hidróxidos
• Balance de ecuaciones químicas

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Modelo de Arrhenius en profundidad y ejemplos de neutralización

📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 2436 caracteres

En la imagen anterior se aprecia cómo se separan en iones tanto el ácido (HCl)como la base (NaOH), y que existe una atracción fuerte entre los iones positivos y negativos de ambas sustancias (hay que recordar que cargas contrarias se atraen), por lo que los iones $\mathrm{H^{+}}$ del ácido se juntan con los iones OH de la base para formar un nuevo compuesto químico, en este caso, agua $\left(\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}\right)$ ;mientras que los iones de Cl del ácido se juntan con los iones de $\mathrm{Na^{+}}$ de la base para formar otro compuesto químico, cloruro de sodio (NaCl), mejor conocido como sal comin o sal de mesa.

Las reacciones ácido-base también se clasifican como reacciones de sustitución doble, lo cual significa que los iones de ambos compuestos se intercambian para formar dos nuevos compuestos. Algunos ejemplos de reacciones ácido-base se muestran en la siguiente tabla:

Las reacciones ácido-base se caracterizan por el intercambio de iones entre el ácido y la base que se mezclan, y dan origen a dos nuevos productos: sales y agua. Es importante entender cómo funcionan estas reacciones para aprovechar sus beneficios; por ejemplo, en el alivio de la acidez estomacal al consumir una base.

Existen muchos modelos para definir los ácidos y las bases; sin embargo, uno de los más sencillos y efectivos es el de Arrhenius, donde no sólo se plantea el comportamiento de los ácidos y las bases cuando se encuentran disueltos en agua, sino que ejemplifica perfectamente su reactividad química.

278

求

Mezcla	Reacción química
más hidróxido bromhidrico de potasio $HBr+KOH$ $\dot{A}c i d o$	$H^{}Br^{-}+K^{}OH^{-}\rightarrow K^{*}Br^{-}+H_{2}O$
Acido nítrico más hidróxido de litio $HNO_{3}+LiOH$	$\mathrm{H^{+}NO_{3}^{-}+Li^{+}OH^{-}\longrightarrow Li^{+}NO_{3}^{-}+H_{2}O}$
Acido sulfúrico más hidróxido de calcio $H_{2}SO_{4}+Ca(OH)_{2}$	$\mathrm{H_{2}SO_{4}^{-}+Ca^{+}(OH)_{2}\rightarrow Ca^{+}SO_{4}^{-}+2H_{2}O}$
Acido carbónico más hidróxido de sodio $H_{2}CO_{3}+NaOH$	$\mathrm{H_{2}^{+}CO_{3}^{-}+2Na^{+}OH^{-}\rightarrow Na_{2}^{+}CO_{3}^{-}+2H_{2}O}$
Acido fosfórico más hidróxido de calcio $H_{3}DO_{4}+Ca(OH)_{2}$	$2H_{3}^{}DO_{4}^{-}+3Ca^{}(OH)_{2}^{-}\longrightarrow Ca_{3}^{*}(DO_{4})_{2}^{-}+6H_{2}O$