Ácidos

Ana Zita
Ana Zita
Doctora en Bioquímica

Un ácido es un compuesto que libera hidrógenos cuando se disuelve en agua. Los hidrógenos se liberan como iones positivos o protones H+, con una carga positiva. La palabra "ácido" deriva del latín acere, que significa agrio.

Propiedades de los ácidos

Los ácidos comparten ciertas propiedades:

  • Sabor agrio.
  • Cambia de azul a rosado el papel tornasol.
  • Son corrosivos.
  • Reacciona con bicarbonato de sodio (u otros carbonatos) y produce dióxido de carbono.
  • Ácidos fuertes queman los tejidos biológicos.
  • Los ácidos tienen la capacidad de conducir la electricidad cuando están disueltos en agua.
  • Los ácidos reaccionan con las bases para formar sal y agua. Este proceso se llama neutralización.
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¿Cómo identificar un ácido?

Muchas de las propiedades de los ácidos son difíciles de detectar por una simple inspección física. En este caso, se hace uso de materiales que cambian de color cuando entran en contacto con el ácido. A estos compuestos se les conoce como indicadores.

Dentro de los indicadores más conocidos podemos mencionar:

Ácidos indicadores

Muchas plantas y flores contienen pigmentos que pueden actuar como indicadores. Por ejemplo, el jugo del repollo morado cambia a purpura en presencia de ácidos y a verde amarillento en presencia de bases.

Otra manera de determinar la acidez de una sustancia es midiendo su pH por medio de un aparato: el pHmetro.

Teorías de definición de los ácidos

Teoría de Arrhenius

El químico sueco Svante Arrhenius definió un ácido como una sustancia que produce iones hidrogeniones o protones H+ cuando se disuelve en agua. El ácido clorhídrico HCl puede ser considerado un ácido de Arrhenius típico:

negrita HCl negrita paréntesis izquierdo negrita ac negrita paréntesis derecho negrita flecha derecha negrita H subíndice negrita paréntesis izquierdo negrita ac negrita paréntesis derecho fin subíndice superíndice negrita más negrita más negrita Cl subíndice negrita paréntesis izquierdo negrita ac negrita paréntesis derecho fin subíndice superíndice negrita menos

En la teoría de Arrhenius, los iones H+ provenientes del ácido reaccionan con los OH producidos por las bases, formando agua:

negrita H subíndice negrita paréntesis izquierdo negrita ac negrita paréntesis derecho fin subíndice superíndice negrita más negrita más negrita OH subíndice negrita paréntesis izquierdo negrita ac negrita paréntesis derecho fin subíndice superíndice negrita menos negrita flecha derecha negrita H subíndice negrita 2 negrita O subíndice negrita paréntesis izquierdo negrita l negrita paréntesis derecho fin subíndice

Esta teoría no permite explicar la acidez de soluciones acuosas de algunas sales o el comportamiento de ácidos en otros solventes diferentes al agua.

Teoría de Brønsted-Lowry

Johannes Brønsted y Thomas Lowry reinterpretaron el concepto de ácido como una especie (molécula o ión) dadora de protones H+. Estos protones luego interactuan con el agua formando el ion hidronio H3O+:

negrita H subíndice negrita paréntesis izquierdo negrita ac negrita paréntesis derecho fin subíndice superíndice negrita más negrita más negrita H subíndice negrita 2 negrita O subíndice negrita paréntesis izquierdo negrita l negrita paréntesis derecho fin subíndice negrita flecha derecha negrita H subíndice negrita 3 negrita O subíndice negrita paréntesis izquierdo negrita l negrita paréntesis derecho fin subíndice superíndice negrita más

En la reacción del amoníaco con el agua, esta se comporta como el ácido, siendo el amoníaco el receptor del protón:

negrita NH subíndice negrita 3 negrita paréntesis izquierdo negrita g negrita paréntesis derecho fin subíndice negrita más negrita H subíndice negrita 2 negrita O subíndice negrita paréntesis izquierdo negrita l negrita paréntesis derecho fin subíndice negrita flecha derecha sobre flecha izquierda negrita NH subíndice negrita 4 negrita paréntesis izquierdo negrita ac negrita paréntesis derecho fin subíndice superíndice negrita más negrita más negrita OH subíndice negrita paréntesis izquierdo negrita ac negrita paréntesis derecho fin subíndice superíndice negrita menos

Teoría de Lewis

El químico americano Gilbert Lewis formuló una definición general de ácido como cualquier compuesto que puede aceptar un par de electrones. En contraparte, las bases son compuestos que pueden donar un par de electrones.

Medida del pH en los ácidos

El pH es la medida de los iones hidrógeno libres en una solución acuosa. La escala del pH va desde 0 hasta 14; las sustancias ácidas tienen valores de pH menores de 7. El agua y las sustancias neutras tienen un pH igual a 7. Por encima de 7 estamos en presencia de sustancias básicas o alcalinas.

En la tabla siguiente te mostramos el pH de diferentes sustancias ácidas:

Sustancia pH
Ácido clorhídrico (HCl) 0
Ácido de sulfúrico (H2SO4) 0,8
Jugo de limón 2,0
Vinagre 2,2
Bebidas carbonatadas 3,5
Vino 4,0
Café negro 5,5
Leche 6,5

Vea también pH.

Ácidos fuertes y ácidos débiles

Existen unos ácidos que podemos consumir mientras que otros sólo pueden ser manipulados con fuertes medidas de seguridad. Los ácidos fuertes son aquellos que se disocian o ionizan completamente en soluciones acuosas. Por otro lado, los ácidos débiles liberan de forma más restringida los protones.

Una forma de visualizar cómo distinguir ácidos débiles y fuertes es haciendo la analogía con jugadores de rugby:

  • un ácido fuerte es aquel jugador que suelta el balón tan pronto lo recibe,
  • un ácido débil es como aquel jugador que se queda con el balón y corre con él sin soltarlo por mayor cantidad de tiempo.

Ejemplos de ácidos fuertes

Entre los ácidos fuertes conocidos tenemos:

  • el ácido clorhídrico HCl,
  • el ácido sulfúrico H2SO4,
  • el ácido nítrico HNO3
  • el ácido perclórico HClO4
  • el ácido fluoroantimónico H[SbF6]

Cómo mezclar ácidos y agua de forma segura

Cuando se mezclan ácidos y agua, es importante adicionar el ácido al agua, ya que esta es una reacción exotérmica fuerte, es decir, se libera calor. Si se le adiciona el agua al ácido, esta se calienta rápidamente y puede provocar salpicaduras y quemaduras. En cambio, al adicionar poco a poco el ácido sobre el agua, el riesgo de salpicaduras será menor.

Ejemplos de ácidos débiles

Normalmente los ácidos de compuestos orgánicos son conocidos como débiles:

  • ácido acético H3CCOOH,
  • ácido butírico o butanoico H7C3COOH (el ácido orgánico de la mantequilla),
  • ácido cítrico o ácido 2-hidroxi 1, 2, 3-tricarboxilpropano C6H8O7,
  • ácido láctico o 2-hidroxi propanoico H6C3O3.

Ácidos más comunes

En nuestro día a día estamos constantemente en contacto con ácidos: los consumimos, participan en el metabolismo o los necesitamos para obtener energía. Veamos algunos ejemplos de ácidos de uso cotidiano.

Ácido clorhídrico

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El ácido clorhídrico HCl es un ácido fuerte, que se produce en el estómago. Participa en la digestión de proteinas y lípidos, en la absorción de hierro, calcio y otros nutrientes y en la destrucción de agentes infecciosos.

Ácido cítrico

acido citrico
Las frutas cítricas, como el limón, la naranja y las mandarinas, son ricas en ácido cítrico.

El ácido cítrico es un ácido tricarboxílico, es decir, tiene tres grupos carboxilo COOH, cuya fórmula es C6H8O7. Es un ingrediente típico de los jugos, que le da el sabor ácido. También forma parte del metabolismo de los seres vivos.

Ácido ascórbico

ácido ascórbico vitamina C
La vitamina C es un ácido derivado de la glucosa.

El ácido ascórbico C6H8O6 es mejor conocido como vitamina C. Esta vitamina es esencial para el funcionamiento de algunas enzimas y su deficiencia produce el escorbuto.

Vinagre

vinagre acido acetico
Una técnica de preservación es sumergir vegetales en vinagre.

El vinagre es una mezcla líquida que contiene de 5% de ácido acético o ácido etanoico:

negrita CH subíndice negrita 3 negrita COOH negrita arpón derecho sobre arpón izquierdo negrita CH subíndice negrita 3 negrita COO elevado a negrita menos negrita más negrita H elevado a negrita más

El vinagre es producto de la transformación del etanol por bacterias de la familia Acetobacteraceae:

negrita CH subíndice negrita 3 negrita menos negrita CH subíndice negrita 2 negrita menos negrita OH negrita espacio negrita más negrita H subíndice negrita 2 negrita O negrita flecha derecha negrita CH subíndice negrita 3 negrita menos negrita COOH negrita espacio negrita más negrita 2 negrita H subíndice negrita 2

El vinagre es un ácido débil con un pH alrededor de 2,6. Este bajo pH es lo que permite la preservación de alimentos en encurtidos, por su actividad bactericida.

Aspirina

acido acetilsalicilico aspirina
La aspirina o ácido acetilsalicílico es el medicamento más conocido en el mundo.

La aspirina o ácido acetilsalicílico se usa para reducir la inflamación, bajar la fiebre y aliviar el dolor. Originalmente se obtenía del tronco del árbol Salix sp., el cual se usaba para tratar problemas inflamatorios.

Ácido sulfúrico

ácido sulfúrico bateria de coche
Las baterías de los vehículos están llenas de ácido sulfúrico H2SO4.

El ácido sulfúrico H2SO4 es un ácido inorgánico fuerte que se usa en las baterías de los vehículos. La reacción que se produce en las baterias es la siguiente:

negrita Pb subíndice negrita paréntesis izquierdo negrita s negrita paréntesis derecho fin subíndice negrita más negrita PbO subíndice negrita 2 negrita paréntesis izquierdo negrita s negrita paréntesis derecho fin subíndice negrita más negrita 2 negrita H subíndice negrita 2 negrita SO subíndice negrita 4 negrita paréntesis izquierdo negrita ac negrita paréntesis derecho fin subíndice negrita flecha derecha negrita 2 negrita PbSO subíndice negrita 4 negrita paréntesis izquierdo negrita s negrita paréntesis derecho fin subíndice negrita más negrita 2 negrita H subíndice negrita 2 negrita O subíndice negrita paréntesis izquierdo negrita l negrita paréntesis derecho fin subíndice

Una bateria de plomo contiene unas placas de plomo Pb y óxido de plomo PbO2 embebidas en ácido sulfúrico> Cuando las placas de Pb y PbO2 quedan totalmente recubiertas con sulfato de plomo PbSO4 la bateria deja de funcionar.

Ácido fólico

acido folico
El ácido fólico es una vitamina importante en el metabolismo celular.

El ácido fólico C19H19N7O6 es una vitamina B que participa en la síntesis de los ácidos nucleicos. Este compuesto se encuentra de forma natural en los vegetales, las leguminosas y los huevos. Su deficiencia produce anemia y defectos en el crecimiento fetal.

Ana Zita
Ana Zita
Doctora en Bioquímica por el Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC), con licenciatura en Bioanálisis de la Universidad Central de Venezuela.