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Teoría de Brönsted-Lowry
Teoría
2020 · Ordinaria · Reserva
B5
Examen

De acuerdo con la teoría de Brönsted-Lowry, justificando con las reacciones correspondientes, indique cuáles de las siguientes especies: HSOX4X\ce{HSO4-}, HNOX3\ce{HNO3}, SX2\ce{S^2-}, NHX3\ce{NH3}, HX2O\ce{H2O} y HX3OX+\ce{H3O+}

a) Actúan sólo como ácido.b) Actúan sólo como base.c) Actúan como ácido y base.
ácido-baseBrönsted-Lowry

Según la teoría de Brönsted-Lowry, un ácido es una especie química capaz de donar protones (HX+\ce{H+}) y una base es una especie capaz de aceptarlos. Para que una sustancia sea anfótera o anfiprótica, debe poseer tanto átomos de hidrógeno para donar como pares de electrones solitarios para aceptar nuevos protones.

a) Actúan sólo como ácido: HNOX3\ce{HNO3} y HX3OX+\ce{H3O+}.

El HNOX3\ce{HNO3} es un ácido muy fuerte que en medio acuoso cede su protón íntegramente al disolvente. El ion hidronio, HX3OX+\ce{H3O+}, es el ácido conjugado del agua y la especie más ácida que puede existir de forma estable en disolución acuosa; puede ceder un protón, pero no posee la capacidad de aceptar uno adicional de forma estable.

HNOX3+HX2O>NOX3X+HX3OX+\ce{HNO3 + H2O} -> \ce{NO3- + H3O+}
HX3OX++OHX>2HX2O\ce{H3O+ + OH-} -> \ce{2 H2O}
b) Actúan sólo como base: SX2\ce{S^2-} y NHX3\ce{NH3}.

El ion sulfuro (SX2\ce{S^2-}) no contiene átomos de hidrógeno en su estructura, lo que imposibilita la donación de protones. El amoníaco (NHX3\ce{NH3}) posee un par de electrones solitario en el nitrógeno con gran afinidad por los protones; aunque contiene hidrógeno, su acidez es despreciable en medios comunes, actuando exclusivamente como base.

SX2+HX2O<=>HSX+OHX\ce{S^2- + H2O} <=> \ce{HS- + OH-}
NHX3+HX2O<=>NHX4X++OHX\ce{NH3 + H2O} <=> \ce{NH4+ + OH-}
c) Actúan como ácido y base: HSOX4X\ce{HSO4-} y HX2O\ce{H2O}.

El ion hidrógenosulfato (HSOX4X\ce{HSO4-}) puede ceder su protón para transformarse en el ion sulfato o aceptar uno para regenerar el ácido sulfúrico. El agua (HX2O\ce{H2O}) presenta un comportamiento anfótero típico, pudiendo donar o aceptar un protón mediante su equilibrio de autoionización.

HSOX4X+HX2O<=>SOX4X2+HX3OX+\ce{HSO4- + H2O} <=> \ce{SO4^2- + H3O+}
HSOX4X+HX3OX+<=>HX2SOX4+HX2O\ce{HSO4- + H3O+} <=> \ce{H2SO4 + H2O}
2HX2O<=>HX3OX++OHX\ce{2 H2O} <=> \ce{H3O+ + OH-}