Ácidos

¿Qué son los ácidos?

Los ácidos son compuestos con altas tendencias de donar protones o aceptar un par de electrones. Si una sustancia es un donador extremadamente débil de protones, comparado al agua, por ejemplo, se puede afirmar que no es un ácido.

Un ejemplo típico puede encontrarse en el interior de muchas frutas, como los cítricos. Las limonadas poseen su sabor característico debido al ácido cítrico y otros componentes.

La lengua puede detectar la presencia de los ácidos, como lo hace con otros sabores. Dependiendo del nivel de acidez de dichos compuestos, el sabor se vuelve más intolerable. De esta manera, la lengua funciona como un medidor organoléptico de la concentración de los ácidos, específicamente la concentración de ion hidronio (H₃O⁺).

Por otro lado, los ácidos no solo se encuentran en los alimentos, también dentro de los organismos vivos. Asimismo, los suelos presentan sustancias que pueden caracterizarlos como ácidos, como el aluminio y otros cationes metálicos.

Características de los ácidos

–Propiedades físicas. Los ácidos poseen un sabor, valga la redundancia, ácido y su olor frecuentemente quema las fosas nasales. Son líquidos con textura pegajosa o aceitosa y tienen la capacidad de cambiar el color del papel tornasol y el naranja de metilo a rojo.

– Capacidad de donar protones. Se definen como sustancias que pueden donar protones (iones de hidrógeno, H⁺) en una reacción química, según la teoría de Brønsted-Lowry.

– pH menor a 7. En la escala de pH, los ácidos tienen un valor inferior a 7. Cuanto más bajo es el pH, mayor es la acidez de la sustancia.

– Reacción con metales. Reaccionan con ciertos metales, como el zinc o el magnesio, liberando gas hidrógeno y formando una sal metálica. Esta reacción es típica en ácidos fuertes.

– Neutralización con bases. Pueden neutralizarse cuando reaccionan con bases, formando agua y una sal en el proceso. Este tipo de reacción se denomina reacción ácido-base.

– Corrosividad. Los ácidos, especialmente los más fuertes, como el ácido clorhídrico o el sulfúrico, pueden ser corrosivos y dañar tejidos o materiales al entrar en contacto con ellos.

Ácidos fuertes y ácidos débiles

Los ácidos se clasifican en ácidos fuertes y ácidos débiles. La fortaleza de un ácido se asocia con su constante de equilibrio, de allí que para el caso de los ácidos, dichas constantes se nombran constantes de acidez Ka.

Así, los ácidos fuertes tienen una constante de acidez grande, por lo que tienden a disociarse completamente. Ejemplos de estos ácidos son el ácido sulfúrico, el ácido clorhídrico y el ácido nítrico, cuyas constantes de acidez son tan grandes que no se puede medir en agua.

Por otra parte, un ácido débil es aquel cuya constante de disociación es baja, por lo que se encuentra en equilibrio químico. Ejemplos de estos ácidos son el ácido acético, el ácido láctico y ácido nitroso cuyas constantes de acidez están al orden de 10^-4. 

Ejemplos de ácidos

• Haluros de hidrógeno. Todos los haluros de hidrógeno son compuestos ácidos, en especial cuando se disuelven en agua:
  • HF (ácido fluorhídrico).
  • HCl (ácido clorhídrico).
  • HBr (ácido bromhídrico).
  • HI (ácido yódico).
• Oxoácidos. Los oxoácidos son las formas protonadas de los oxoaniones:
  • HNO₃ (ácido nítrico).
  • H₂SO₄ (ácido sulfúrico).
  • H₃PO₄ (ácido fosfórico).
  • HClO₄ (ácido perclórico).
• Superácidos. Los superácidos son la mezcla de un ácido de Bronsted y un ácido de Lewis fuertes. Una vez mezclados forman estructuras complejas donde, de acuerdo a ciertos estudios, el H⁺ “brinca” dentro de ellas. Su poder corrosivo es tal que son miles de millones de veces más fuertes que el H₂SO₄ concentrado. Se les utilizan para craquear grandes moléculas presentes en el crudo, en moléculas más pequeñas, ramificadas, y con un gran valor económico agregado.
  • BF₃/HF.
  • SbF₅/HF.
  • SbF₅/HSO₃F.
  • CF₃SO₃H.
• Ácidos orgánicos. Los ácidos orgánicos se caracterizan por poseer uno o más grupos carboxílicos (COOH), y entre ellos están:
  • Ácido cítrico (presente en muchas frutas).
  • Ácido málico (de las manzanas verdes).
  • Ácido acético (del vinagre comercial).
  • Ácido butírico (de la mantequilla rancia).
  • Ácido tartárico (de los vinos).
  • Y la familia de los ácidos grasos.

Referencias

1. Torrens, H. Ácidos y Bases Duros y Blandos. Recuperado de depa.fquim.unam.mx.
2. Helmenstine, A.M. Names of 10 Common Acids. Recuperado de thoughtco.com.
3. Acids and Bases: Molecular Structure and Behavior. Recuperado de chem.wisc.edu.
4. Deziel, C. General Characteristics of Acids & Bases. Recuperado de sciencing.com.
5. Acids. Recuperado de psc.edu.