Ver o código fonte de «Ácido ou base conxugados»

'''Ácido conxugado''' e '''base conxugada''' son dous termos complementarios aplicados a compostos químicos dentro da [[teoría ácido-base de Brønsted-Lowry]]. Un ácido conxugado é un [[composto químico]] formado cando un ácido [[protonación|cede un protón]] ({{chem2|[[Hidrón (química)|H+]]}}) a unha [[base (química)|base]] (esta última é a que se converte no ácido conxugado), ou expresado doutra maneira, é unha base cun [[ión hidróxeno]] engadido, xa que perde un ión hidróxeno na reacción inversa (como é característico dos ácidos). Por outra parte, unha base conxugada é o que queda unha vez que un ácido doou un protón durante unha reacción química. Por tanto, unha base conxugada é unha substancia formada pola [[desprotonación|eliminación dun protón]] dun ácido, xa que pode gañar un ión hidróxeno na reacción inversa. <ref>Zumdahl, Stephen S., & Zumdahl, Susan A. ''Chemistry''. Houghton Mifflin, 2007, {{ISBN|0618713700}}</ref> Como algúns ácidos, chamados [[ácido poliprótico|polipróticos]] poden ceder máis dun protón, a base conxugada dun ácido pode ela mesma ter carácter ácido.

En resumo, isto pode representarse como a seguinte [[reacción química]] na que o ácido inicial convértese na base conxugada, e a base inicial convértese no ácido conxugado:
<math chem display="block">\text{ácido} + \text{base} \; \ce{<=>} \; \text{base conxugada} + \text{ácido conxugado}</math>

{{multiple image|left|
 | width = 100
 | footer = [[Johannes Nicolaus Brønsted]] (esquerda) e [[Martin Lowry]] (dereita).
 | image1 = Johannes Brønsted.jpg
 | image2 =Thomas Martin Lowry2.jpg
 }}
[[Johannes Nicolaus Brønsted]] e [[Martin Lowry]] presentaron a teoría de Brønsted–Lowry, que di que calquera composto que poida ceder un protón a outro composto é un ácido, e o composto que recibe o [[protón]] é unha base. Un protón é unha partícula subatómica do [[núcleo atómico|núcleo dun átomo]] con carga eléctrica positiva. Represéntase co símbolo {{chem2|H+}} porque ten un núcleo de [[átomo]] de hidróxeno,<ref>{{Cite web|url=https://www.britannica.com/science/Bronsted-Lowry-theory|title=Brønsted–Lowry theory {{!}} chemistry|website=Encyclopedia Britannica|language=en|access-date=2020-02-25}}</ref> é dicir, é un catión hidróxeno, o que a [[IUPAC]] recomenda denominar [[hidrón (química)|hidrón]].

Un [[catión]] pode ser un ácido conxugado, e un [[anión]] pode ser unha base conxugada, dependendo da [[substancia química|substancia]] que está implicada e da [[reacción ácido-base|teoría ácido-base]] que se está usando. O anión máis simple que pode ser unha base conxugada é o [[electrón solvatado|electrón libre en solución]] cuxo ácido conxugado é o hidróxeno atómico.

== Reaccións ácido-base ==
Nunha [[reacción ácido-base]], un ácido e unha base reaccionan para formar unha base conxugada e un ácido conxugado, respectivamente. O ácido perde un protón e a base gaña un protón. En diagramas que indican isto, o novo enlace formado entre a base e o protón móstrase por unha frecha que empeza nun [[par de electóns]] da base e acaba no ión hidróxeno (protón) que será transferido:
[[Ficheiro:Conjugate base reaction.svg|center]]
Neste caso, a molécula de [[auga]] é a que funciona como o ácido conxugado do ión hidróxido básico despois de que este último recibiu o ión hidróxeno do [[amoníaco]]. Por outra parte, o amoníaco é a base conxugada do [[amonio]] ácido despois de que o amonio doou un ión hidróxeno para producir a molécula de auga. Ademais, o OH<sup>−</sup> pode ser considerado como a base conxugada da {{Chem|H|2|O}}, xa que a molécula de auga doa un protón para orixinar {{Chem|NH|4|+}} na reacción inversa. Os termos "ácido", "base", "ácido conxugado" e "base conxugada" non son fixos para unha certa substancia química senón que poden ser intercambiados se a reacción que está tendo lugar se inverte.

== Forza dos conxugados ==

A forza dun ácido conxugado é proporcional á súa [[constante de disociación]]. Un ácido conxugado canto máis forte sexa máis facilmente se disociará nos seus [[produto (química)|produtos]], "expulsará" os seus protóns hidróxeno e terá unha [[constante de equilibrio]] máis alta. A forza dunha base conxugada pode considerarse que é a súa tendencia a "atraer" os protóns hidróxeno cara a ela. Se unha base conxugada se clasifica como forte, "reterá" o protón hidróxeno en disolución e o seu ácido non se disociará.

Se un composto químico é un ácido forte, a súa base conxugada será débil.<ref name="Conjugate Strength">{{Cite web| url=https://www.ausetute.com.au/cabstrength.html|title=Strength of Conjugate Acids and Bases Chemistry Tutorial| website=www.ausetute.com.au| access-date=2020-02-25}}</ref> Un exemplo deste caso sería a disociación do [[ácido clorhídrico]] {{Chem|H|Cl}} en auga. Como o {{Chem|H|Cl}} é un ácido forte (disóciase en gran proporción), a súa base conxugada ({{Chem|Cl|-}}) será feble. Por tanto, neste sistema, a maioría dos {{Chem|H|+}} serán ións [[hidronio]] {{Chem|H|3|O|+}} en vez de estaren unidos aos anións Cl<sup>−</sup> e as bases conxugadas serán máis débiles que as moléculas de auga.

Por outro lado, se un composto químico é un ácido feble, a súa base conxugada non será necesariamente forte. Consideremos que o etanoato, a base conxugada do [[ácido etanoico]], ten unha [[constante de disociación]] (Kb) de aproximadamente 5,6 × 10<sup>-10</sup>, o que fai que sexa unha base débil.
Para que as especies químicas teñan unha base conxugada forte teñen que ser un ácido moi débil, como a auga.

== Identificación de pares de ácidos e bases conxugadas ==

Para identificar o ácido conxugado, debe buscarse o par de compostos cos que está relacionado. A [[reacción ácido-base]] pode verse examinando o antes e o despois. O antes é o lado dos reactantes da ecuación, o despois é o lado dos produtos da ecuación química. O ácido conxugado no lado de despois da ecuación gaña un ión hidróxeno, así que no lado de antes da ecuación o composto que ten un ión hidróxeno menos que o ácido conxugado é a base. A base conxugada no lado de despois da ecuación perde un ión hidróxeno, de tal xeito que no lado de antes da ecuación o composto que ten un hidróxeno máis que a base conxugada é o ácido.

Consideremos a seguinte reacción ácido-base:

{{chem|HNO|3}} + {{chem|H|2|O}} → {{chem|H|3|O|+}} + {{chem|NO|3|-}}

O [[ácido nítrico]] ({{chem|HNO|3}}) é un ''ácido'' porque doa un protón á molecula de auga e a súa ''base conxugada'' é o [[nitrato]] ({{chem|NO|3|-}}). A molécula de auga actúa como unha base porque recibe o catión hidróxeno (protón) e o seu ácido conxugado é o ión [[hidronio]] ({{chem|H|3|O|+}}).

{| class="wikitable" style="text-align:center"
|-
! Ecuación !! Ácido !! Base !! Base conxugada !! Ácido conxugado
|-
| {{chem|HClO|2}} + {{chem|H|2|O}} → {{chem|ClO|2|-}} + {{chem|H|3|O|+}} || [[ácido cloroso|{{chem|HClO|2}}]] || [[auga|{{chem|H|2|O}}]] || [[clorito|{{chem|ClO|2|-}}]] || [[hidronio|{{chem|H|3|O|+}}]]
|-
| {{chem|ClO|-}} + {{chem|H|2|O}} → {{chem|HClO}} + {{chem|OH|-}} || {{chem|H|2|O}} || [[hipoclorito|{{chem|ClO|-}}]] || [[hidróxido|{{chem|OH|-}}]] || [[Ácido hipocloroso|{{chem|HClO}}]]
|-
| {{chem|HCl}} + {{chem|H|2|PO|4|-}} → {{chem|Cl|-}} + {{chem|H|3|PO|4}} || [[ácido hidroclórico|{{chem|HCl}}]] || [[fosfato|{{chem|H|2|PO|4|-}}]] || [[cloruro|{{chem|Cl|-}}]] || [[ácido fosfórico|{{chem|H|3|PO|4}}]]
|}

== Aplicacións ==

Un uso dos ácidos e bases conxugados é nos sistemas [[tampón (química)|tampóns]], os cales inclúen unha [[solución tampón]]. Nun tampón úsanse un ácido débil e a súa base conxugada (en forma de [[sal (química)|sal]]), ou unha base débil e o seu ácido conxugado, para limitar o cambio de pH durante un proceso de titulación. Os tampóns teñen aplicacións químicas orgánicas e inorgánicas. Por exemplo, ademais do uso dos tampóns en procesos de laboratorio, o [[sangue]] humano actúa como un tampón para mater o pH. O tampón máis importante na nosa circulación sanguínea é o [[sistema tampón bicarbonato|tampón ácido carbónico-bicarbonato]], que impide cambios drásticos de pH cando se introduce {{Chem|CO|2}}. Isto funciona así:
<chem display="block">CO2 + H2O <=> H2CO3 <=> HCO3^- + H+</chem>

Ademais, velaquí unha táboa dalgúns tampóns comúns.
{| class="wikitable" style="text-align:center"
!Axente tamponante!!pK<sub>a</sub>!!Rango de pH útil
|-
|[[Ácido cítrico]]||3,13, 4,76, 6,40||2,1 - 7,4
|-
|[[Ácido acético]]||4,8||3,8 - 5,8
|-
|[[dihidroxenofosfato de potasio|KH<sub>2</sub>PO<sub>4</sub>]]||7,2|| 6,2 - 8,2
|-
|[[Ácido N-ciclohexil-2-aminoetanesulfónico|CHES]]||9,3|| 8,3–10,3
|-
|[[Borato]]||9,24||8,25 - 10,25
|}

Unha segunda aplicación común un composto orgánico sería a produción dun tampón con [[ácido acético]]. Se o ácido acético, un ácido débil coa fórmula {{Chem|CH|3|COOH}}, se pon en forma de solución tampón, necesitaría combinarse coa súa base conxugada {{Chem|CH|3|COO|-}} en forma de sal. A mestura resultante chámase tampón acetato, consistente en {{Chem|CH|3|COOH}} acuoso e {{Chem|CH|3|COO|Na}} acuoso. O ácido acético, xunto con moitos outros ácidos débiles, serven como compoñentes útiles dos tampóns en diferentes instalacións de laboratorios, cada un deles é útil dentro do seu propio rango de pH.

A [[solución de lactato de Ringer]] é un exemplo no que a base conxugada dun ácido orgánico, o [[ácido láctico]], {{chem|CH|3|CH(OH)CO|2|−}} se combina cos catións sodio, calcio e potasio e anións [[cloruro]] en auga destilada,<ref name=BNF69>{{cite book|title=British national formulary: BNF 69|url=https://archive.org/details/bnf69britishnati0000unse|date=2015|publisher=British Medical Association|isbn=9780857111562|page=[https://archive.org/details/bnf69britishnati0000unse/page/n704 683]|edition=69ª}}</ref> os cales xuntos forman un líquido que é [[Tonicidade|isotónico]] respecto ao sangue humano e utilízase como [[fluído de substitución]] despois dunha [[perda de sangue]] debido a un [[trauma físico|trauma]], [[cirurxía]] ou [[queimadura]]s.<ref name="PestanaFifth">{{cite book |last1=Pestana |first1=Carlos |title=Pestana's Surgery Notes |url=https://archive.org/details/drpestanassurger0000carl |date=7 de abril de 2020 |publisher=Kaplan Medical Test Prep |isbn=978-1506254340 |pages=[https://archive.org/details/drpestanassurger0000carl/page/n19 4]–5 |edition=5ª }}</ref>

== Táboa de ácidos e as súas bases conxugadas ==
Velaquí unha táboa con varios exemplos de ácidos e as súas bases conxugadas correspondentes; nótese como difiren nun só protón (ión H<sup>+</sup>). A forza do ácido decrece e a forza da base conxugada aumenta conforme baixamos na táboa.

{| class="wikitable"
|-
! Ácido
! Base conxugada
|-
| {{Chem|H|2|F|+}} ión [[fluoronio]]
| HF [[fluoruro de hidróxeno]]
|-
| HCl [[ácido clorhídrico]]
| Cl<sup>−</sup> ión [[cloruro]]
|-
| H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> [[ácido sulfúrico]]
| HSO{{su|b=4|p=−}} ión [[sulfato de hidróxeno]] (ión ''bisulfato'')
|-
| HNO<sub>3</sub> [[ácido nítrico]]
| NO{{su|b=3|p=−}} ión [[nitrato]]
|-
| H<sub>3</sub>O<sup>+</sup> ión [[hidronio]]
| H<sub>2</sub>O [[auga]]
|-
| HSO{{su|b=4|p=−}} ión [[sulfato de hidróxeno]]
| SO{{su|b=4|p=2−}} ión [[sulfato]]
|-
| H<sub>3</sub>PO<sub>4</sub> [[ácido fosfórico]]
| H<sub>2</sub>PO{{su|b=4|p=−}} ión [[fosfato de dihidróxeno]]
|-
| CH<sub>3</sub>COOH [[ácido acético]]
| CH<sub>3</sub>COO<sup>−</sup> ión [[acetato]]
|-
| HF [[ácido fluorhídrico]]
| F<sup>−</sup> ión [[fluoruro]]
|-
| H<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> [[ácido carbónico]]
| HCO{{su|b=3|p=−}} ión [[carbonato de hidróxeno]]
|-
| H<sub>2</sub>S [[ácido sulfhídrico]]
| HS<sup>−</sup> ión [[bisulfuro|hidrosulfuro]]
|-
| H<sub>2</sub>PO{{su|b=4|p=−}} ión [[fosfato de dihidróxeno]]
| HPO{{su|b=4|p=2−}} ión [[fosfato de monohidróxeno|fosfato de hidróxeno]]
|-
| NH{{su|b=4|p=+}} ión [[amonio]]
| NH<sub>3</sub> [[amoníaco]]
|-
| H<sub>2</sub>O auga ([[pH]]=7)
| OH<sup>−</sup> ión [[hidróxido]]
|-
| HCO{{su|b=3|p=−}} ión [[hidroxenocarbonato]] ''(bicarbonato)''
| CO{{su|b=3|p=2−}} ión [[carbonato]]
|}

== Táboa de bases e os seus ácidos conxugados ==
Como comparación, velaquí unha táboa de bases e os seus ácidos conxugados. De xeito similar, a forza da base diminúe e a forza do ácido conxugado increméntase conforme baixamos na táboa.
{| class="wikitable"
|-
! Base
! Ácido conxjugado
|-
| {{Chem|C|2|H|5|N|H|2}} [[etilamina]]
| {{Chem|C|2|H|5|N|H|3|+}} ión [[etilamonio]]
|-
| {{Chem|C|H|3|N|H|2}} [[metilamina]]
| {{Chem|C|H|3|N|H|3|+}} ión [[metilamonio]]
|-
| {{Chem|N|H|3|}} [[amoníaco]]
| {{Chem|N|H|4|+}} ión [[amonio]]
|-
| {{Chem|C|5|H|5|N}} [[piridina]]
| {{Chem|C|5|H|6|N|+}} [[piridinio]]
|-
| {{Chem|C|6|H|5|N|H|2}} [[anilina]]
| {{Chem|C|6|H|5|N|H|3|+}} ión [[fenilamonio]]
|-
| {{Chem|C|6|H|5|C|O|2|-}} ión [[benzoato]]
| {{Chem|C|6|H|6|C|O|2}} [[ácido benzoico]]
|-
| {{Chem|F|-}} ión [[fluoruro]]
| {{Chem|H|F}} [[fluoruro de hidróxeno]]
|-
| PO{{su|b=4|p=3−}} ión [[fosfato]]
| HPO{{su|b=4|p=2−}} ión [[fosfato de monohidróxeno|fosfato de hidróxeno]]
|-
| OH<sup>−</sup> ión [[hidróxido]]
| H<sub>2</sub>O [[auga]] (neutro, [[pH]] 7)
|-
| {{Chem|H|C|O|3|-}} [[bicarbonato]]
| {{Chem|H|2|C|O|3}} [[ácido carbónico]]
|-
| {{Chem|C|O|3|2-}} [[ión carbonato]]
| {{Chem|H|C|O|3|-}} [[bicarbonato]]
|-
| {{Chem|Br|-}} ión [[bromuro]]
| {{Chem|H|Br}} [[bromuro de hidróxeno]]
|-
| {{Chem|H|P|O|4|2-}} [[fosfato de monohidróxeno|fosfato de hidróxeno]]
| {{Chem|H|2|P|O|4|-}} ión [[fosfato dihidróxeno]]
|-
| {{Chem|Cl|-}} ión [[cloruro]]
| {{Chem|H|Cl}} [[cloruro de hidróxeno]]
|-
| {{Chem|H|2|O}} [[auga]]
| {{Chem|H|3|O|+}} ión [[hidronio]]
|-
|<chem>NO2-</chem>ión [[nitrito]]
|<chem>HNO2</chem> [[ácido nitroso]]
|}

== Notas ==
{{listaref}}

== Véxase tamén ==
=== Outros artigos ===
* [[Solución tampón]]
* [[Desprotonación]]
* [[Protonación]]
* [[Sal (química)]]
* [[Carboxilato]]

=== Ligazóns externas ===
* [http://schoolbag.info/chemistry/mcat_2/78.html MCAT General Chemistry Review - 10.4 Titulación e tampóns]
* [https://pharmlabs.unc.edu/labs/ophthalmics/buffers.htm The Pharmaceutics and Compounding Laboratory - Tampóns e capacidade de tamponamento.] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20210428020925/https://pharmlabs.unc.edu/labs/ophthalmics/buffers.htm |date=28 de abril de 2021 }}

{{control de autoridades}}

[[Categoría:Química]]