Ácido y Base

un saludo a para toda la comunidad de steemit, la comunidades científica y académicas de #stem-espanol, #steemstem, #cervantes, tambien @beanz, @bebeth, @eturnerx; Desde tiempos remotos, los químicos conocían unas sustancias de sabor agrio, que provocaban la corrosión de muchos metales y que coloreaban intensamente a algunos extractos vegetales, estas sustancias recibieron el nombre de algunos de ácidos, también habían descubiertos, que existían otras sustancias de sabor cáustico y tacto jabonoso, que llamaron base, con propiedades totalmente opuestas y que neutralizaban los efectos de los ácidos, entre estas sustancias habían algunos óxidos, que denominaban clase y algunos óxidos en agua que recibían el nombre de clase apagadas, hoy conocidos como hidróxidos.

La primera definición moderna de ácidos y base se debe al químico sueco Svante Arrthenius (1859 – 1927), que definió los ácidos como las estancias que aumentas la concentración de iones hidronio (H3O+). A pesar de que la teoría de Arrthenius, explica el comportamiento ácido o básico de un gran número de sustancias, resulta muy limitada, dando un ejemplo, no permite explicar el carácter básico del amoníaco (NH3).

Un enfoque más amplio fue dado por el químico danés Johannes N. Bronsed (1879 – 1956) y el químico ingles Thomas M. Lowry (1874 – 1936), quienes definieron un ácido, como aquella sustancias capaz de ceder un protón a otras sustancias y una base como aquella sustancias capa de aceptar un protón de un ácido, es decir, un ácido es un dador de protones y una base es receptor de protones. La teoría teoría de Bronsted y Lowry, permite subsanar el problema, que planteaba el comportamiento del amoníaco. En general, cualquier reacción ácido – base, según la teoría de Bronsted y Lowry, puede representarse de la siguiente manera:

Se dice que un ácido es fuerte cuando su base conjugada es débil, análogamente, una base es fuerte cuando su ácido conjugado es débil, las sustancias como el agua pueden comportarse indistintamente, como ácido o como base recibiendo en el nombre de anfipróticas o anfóteras. La fortaleza de los ácidos viene dad cuantitativamente por su constante de acidez, llamada también constante iónica, Ka, que se puede calcular para la reacción general:
Ka= [A-][H3O+]/[HA]

Del mismo modo, la fortaleza de la base viene dada por sus contantes de basicidad, Kb, que se puede calcular:
Kb= [B+][OB+]/[BOH]
La constante de acidez de un ácido y la constante de basicidad de su base conjugada viene relacionada por la siguiente expresión:



Las acuosas de amoniaco son básicas, puesto que el agua actúa como ácido, cediendo un protón a la molécula de NH3, que actúa como una base. (Imagen editada por @centaurox)

Escala de pH.
Cuando se disuelve en agua un ácido o una base, se forman iones H3O+ y OH-, que originan el carácter ácido o básico de la disolución, ahora bien, como el agua pura tiene un comportamiento anfiprótico y se autoioniza según la ecuación:

Indicadores.
Un indicador es unas sustancias que cambia de color dentro de un pequeño intervalo de pH, debido a que puede existir en dos o más formas, que tienen estructuras distintas y presentan colores diferentes. Los indicadores se emplean, para medir de modo aproximado el pH, de las disoluciones, puesto que en general, el intervalo de viraje (cambio de color), de los indicadores es de unas 2unidades de pH, se denomina indicador universal, a una mezcla en volúmenes iguales de disoluciones de los siguientes indicadores: rojos de metilo, naftolftaleína, timolftaleína, fenolftaleína y azul de bromo timol.

Volumetrías Ácido – base.
El procedimiento utilizados, para determinar la concentración de una disolución ácida o básica se denomina valoración de disolución y se efectúa por volumetría, es decir, midiendo volúmenes. La valoración de una disolución ácida recibe el nombre de acidimetría, mientras que la valoración de una disolución básica recibe el nombre de alcalimetría y es de manera análoga.

Ácidos y bases a nivel industrial.
Es importante a conocer lo siguiente, ya que los ácidos y las bases se encuentran en nuestro entorno cotidiano, en los alimentos, los medicamentos, los productos de limpieza, y otros tantos, pero más a ya de estos productos químicos, su aplicación ayudan: Verificar que se lleva a cabo la transformación de materia, cuantificar el volumen obtenido, porcentaje de error en el proceso, control de calidad del proceso, visualizar puntos donde pueda hacerse disminución de costos; por eso es importante su aplicación, empresa agroindustriales, agroquímicas, procesadoras de alimentos, petroquímicas, para unos cuantos ejemplos como es el caso de visualizar puntos donde pueda haber fugas de materia prima y pérdidas.

Industria

El descubrimiento de los ácidos orgánicos, especialmente carboxílicos, está estrechamente relacionado con el desarrollo de la química experimental y bioquímica. Desde entonces los acontecimientos importantes en la ingeniería, la bioquímica y la microbiología (la transferencia de oxígeno, la escala y el diseño de medios de cultivo, entre otros) han permitido la aplicación de procesos a escala industrial.

El tratamiento matemático se reduce al cálculo de la concentración de la disolución valorada a partir del volumen de disolución valorante medido sobre la bureta y de su concentración. Ya que la aplicación matemática en el mundo de la química, cuando se trabaja con ácido y base, nos encontramos la determinación del punto de equivalencia fuera algo más difícil puesto que la determinación visual o gráfica del punto de inflexión de la curva lleva asociado un importante error de cálculo, se recurre al aplicación de o el uso de derivadas.

Imagen editada por @centaurox

En la naturaleza encontramos:
Ácidos y bases usado en la biotecnología de plantas, como es caso del cilantro y el perejil, son buenos determinantes cuando los suelos tienes elevados nivel de pH, debido la lata parecencia de acidez, estos cultivos, se pone de color amarillo, eso es por la reacción de la siguiente manera por la acidez de la tierra, las moléculas se hidroliza espontáneamente liberando etileno, como agente acelerador de maduración, hasta el caso como si estos cultivos, se provocaran la muerte, porque esta reacción química, lo pone caliente hasta el punto pudrirse, por eso es bueno saber el estado de las tierras que se desea cultivar y que nutrientes o base se necesita para nivelar el Ph, y tener buenas cosecha y el cuidados delos cultivos, así mantener la ecología de la tierras.

Imagen editada por @centaurox

El repollo morado
Pueden emplearse como indicador ácido-base, para obtener el pigmento, se necesitará dejar el repollo rallado en una raza con agua, donde se agitará ocasionalmente. Cuando el agua esté de un fuerte color rojo, se vierte con cuidado, de tal forma que elimine lo más posible el repollo.

El repollo morado

A nivel de la biología, es de suma importancia en los seres vivos, ya que el ácido carbónico es fundamental para mantener el pH, en la sangre, también el ácido láctico y el ácido butanoico como el caso de la leche y la mantequilla, se forman por la acción bacteriana sobre los hidratos de carbonos.

Sangre

El estómago dentro de este órgano encontramos un fluido (Jugo gástrico ), que se segrega por las glándulas de las membranas mucosa, que envuelve al estomago; en tres otras sustancias contiene ácido clorhídrico, el pH del jugo vale alrededor 1,5.

El estómago

Las Hormigas son portadoras de ácido fómico, cuando pica liberan este ácido por eso se hincha de una vez.

Hormigas

En la tecnología, en 1859, el físico e inventor francés Gaston Planté desarrolló la batería de plomo-ácido, considerada la primera batería eléctrica recargable. Dióxido de plomo (PbO2) Cátodo, La batería está formada por un depósito de ácido sulfúrico y dentro de él un conjunto de placas de plomo, paralelas entre sí y dispuestas alternadamente en cuanto a su polaridad (positiva (+) y negativa (-). Para evitar la combadura de las placas positivas, se dispone una placa negativa adicional, de forma que siempre haya una placa negativa exterior, Ácido es una solución de Ácido Sulfúrico y agua (destilada), con una densidad específica que podría establecerse dentro de un rango de 1.200 gr/cc a 1.400 gr/cc, estos valores están definidos de acuerdo a la capacidad de la batería, uso, temperatura, régimen de descarga, diseño, materiales en la fabricación de la batería entre otras condiciones.

Bacteria.(imagen editada por @centaurox)

Producción de ácido acrílico grado éster, mediante una combinación de las tecnologías de Lurgi y Nippon Kayaku, Air Liquide Engineering & Construction, ofrece la posibilidad de producir ácido acrílico grado éster (EAA), utilizado con frecuencia en adhesivos, pinturas y revestimientos así como en la producción de pañales. El proceso ofrece altos rendimientos de ácido acrílico y un tiempo real de funcionamiento prolongado, las tasas de consumo de materia prima y de energía son bajas, y el impacto sobre el medio ambiente es mínimo.

Imagen editada por @centeurox

Aplicaciones del ácido benzoico en la ciencia, medicina y limpieza. El principal uso de ácido benzoico es como el de agente antimicrobiano y antifúngico, aunque su uso más común es convertir la forma de su sal (benzoato de sodio), para este propósito y con restricciones de seguridad del benzoato de sodio, los componentes están conectados con el anillo de benceno de carbono, oxígeno e hidrógeno, que consiste en un ácido aromático.

Nos dimos cuenta que los ácidos y las bases están en nuestra vida cotidianas y tiene muchas aplicaciones, como también su uso en medicinas y cosméticos, lo que se trata a dar a conocer de manera educativa y aplicaciones científica, que enriquece el conocimiento.

Referencia bibliográfica.
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Martínez-Salas, J. (1982). Elementos de matemáticas. Valladolid: José Martínez Salas.
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