Ácido
[1] Esto se aproxima a la definición moderna de Johannes Nicolaus Brønsted y Thomas Martin Lowry, quienes definieron independientemente un ácido como un compuesto que dona un catión hidrógeno (H+) a otro compuesto (denominado base).
Una base de Arrhenius es una molécula que aumenta la concentración del ion hidróxido cuando está disuelta en agua.
Aunque el concepto de Arrhenius es muy útil para describir muchas reacciones, también está un poco limitado en su alcance, pues solo se circunscribe a las disoluciones acuosas.
En 1923, los químicos Johannes Nicolaus Brønsted y Thomas Martin Lowry reconocieron independientemente que las reacciones ácido-base involucran la transferencia de un protón.
Dependiendo del contexto, los ácidos de Lewis también pueden ser descritos como agentes reductores o como electrófilo.
Debido al rango de valores posibles para Ka se extiende por varios órdenes de magnitud, más frecuentemente se utiliza una constante más manipulable, pKa, donde pKa = -log10 Ka.
En las recomendaciones de nomenclatura IUPAC, simplemente se agrega acuoso al nombre del compuesto iónico.
Respecto a los ácidos orgánicos con grupo carboxílico (R-COOH), aquellos que tienen nombres vulgares o históricos, se suelen nombrar utilizando la terminación con el sufijo "ico", de forma similar a la nomenclatura tradicional de los ácidos inorgánicos.
La nomenclatura sistemática recomendada por la IUPAC, establece que estos ácidos se nombren indicando como raíz el nombre del hidrocarburo, pero terminado con el sufijo "oico", si tiene un solo grupo carboxílico o "dioico", en el caso de que tenga dos.
Dos factores clave que contribuyen a la facilidad de deprotonación son la polaridad del enlace H-A.
Los superácidos pueden protonar permanentemente el agua, para producir "sales" de oxonio iónicas, cristalinas.
Cuando hay una diferencia significativa en electronegatividades de los dos átomos enlazados, los electrones pasan más tiempo cerca al núcleo del elemento más electronegativo, y se forma un dipolo eléctrico, o separación de cargas, tal que hay una carga parcial negativa localizada en el elemento electronegativo, y una carga parcial positiva en el elemento electropositivo.
Un átomo electronegativo puede "jalar" densidad electrónica desde el enlace ácido, a través del efecto inductivo.
La habilidad para atraer electrones disminuye rápidamente con la distancia del elemento electronegativo al enlace ácido.
A la vez que el átomo de cloro se aleja del enlace ácido O-H, el efecto disminuye.
Sin embargo, cuando el átomo de cloro está separado por varios enlaces, el efecto es mucho menor.
Esto, a su vez, es dependiente del tamaño de los átomos que comparten el enlace.
Un ácido diprótico (simbolizado aquí como H2A) puede sufrir una o dos disociaciones, dependiendo del pH.
Los tres protones pueden ser perdidos consecutivamente, produciendo H2PO-4, luego HPO2-4, y finalmente PO3-4, el anión ortofosfato, simplemente llamado fosfato.
Aunque las posiciones de los protones en la molécula original pueden ser equivalentes, los valores de Ka difieren puesto que es energéticamente menos favorable perder un protón si la base conjugada está cargada negativamente.
La disminución en la concentración de H+ en la solución básica desplaza el equilibrio hacia la base conjugada (la forma deprotonada del ácido).
En soluciones a menor pH (más ácidas), hay suficiente concentración de H+ en la solución para que el ácido permanezca en su forma protonada, o para que se protone la base conjugada.
Los ácidos son usados frecuentemente para eliminar herrumbre y otra corrosión de los metales en un proceso conocido como pickling.
Por ejemplo, el ácido nítrico reacciona con el amoníaco para producir nitrato de amonio, un fertilizante.
En la glicina, el aminoácido más simple, el grupo R es un átomo de hidrógeno, pero en todos los demás aminoácidos contiene uno o más átomos de carbono unidos a hidrógeno, y puede contener otros elementos, tales como azufre, selenio, oxígeno o nitrógeno.
Estos contienen largas cadenas de hidrocarburo y un grupo ácido carboxílico en un extremo.
En humanos y muchos otros animales, el ácido clorhídrico es parte del ácido gástrico segregado en el estómago para ayudar a hidrolizar a las proteínas, así como para convertir la proenzima inactiva pepsinógeno en la enzima activa pepsina.
El gas oxígeno (O2) lleva a cabo la respiración celular, proceso por el cual los animales liberan la energía potencial química almacenada en los alimentos, produciendo dióxido de carbono (CO2) como producto.
Por ejemplo, durante períodos de ejercitación, el cuerpo rompe rápidamente los carbohidrato almacenados, liberando CO2 al torrente sanguíneo.
Sin embargo, la forma cargada suele ser más soluble en la sangre y el citosol, ambos medios acuosos.
