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A finales de 1800, el científico sueco Svante Arrhenius propuso que el agua puede disolver muchos compuestos separándolos en sus iones individuales. Arrhenius sugirió que los ácidos son compuestos que contienen hidrógeno y pueden disolverse en el agua liberando iones de hidrógeno a la solución. Por ejemplo, el ácido clorhídrico (HCl) se disuelve en el agua de la siguiente manera:
HCl + H2O → H+(ac) + Cl-(ac)
Arrhenius también definió a las bases como sustancias que se disuelven en el agua liberandoiones oxidrilo (OH-) a la solución. Por ejemplo, una base típica de acuerdo con la definición de Arrhenius es el hidróxido de sodio (NaOH):
NaOH + H2O → Na+(ac) + OH-(ac)
Así, la teoría de Arrhenius explica en términos moleculares por qué todos los ácidos y todas las bases tienen características similares entre sí. La definición de Arrhenius también explica la observación de Boyle: los ácidos y las bases se neutralizan entre ellos. Esta idea –que una base puede debilitar un ácido y viceversa– es llamada neutralización.
Tal como se dijo, los ácidos liberan H+ en la solución y las bases liberan OH-. Si se mezclaran un ácido y una base, el ión H+ se combinaría con el ión OH- para formar la molécula H2O según la siguiente ecuación:
H+(ac) + OH-(ac) → H2O (l)
Aunque Arrhenius ayudó a explicar los fundamentos de la química sobre ácidos y bases, su teoría no podía explicar algunos hechos. Por ejemplo, la definición de Arrhenius no explica por qué algunas sustancias pueden actuar como ácidos o bases, a pesar deque no contengan H+ u OH-, como el bicarbonato de sodio (NaHCO3) y el amoníaco (NH3).
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