Óxidos, hidróxidos, ácidos y sales en la vida cotidiana
La sal que usamos para cocinar, la cal que se emplea en la construcción y el gas que da burbujas a las bebidas son ejemplos de sustancias que estudiamos en química. Muchas de ellas se clasifican en cuatro grupos: óxidos, hidróxidos, ácidos y sales. Conocer estas sustancias ayuda a entender cómo se preparan alimentos, se trata el agua y se fabrican materiales.
Los óxidos
Los
óxidos se forman cuando el oxígeno se combina con otro elemento. Por ejemplo,
el óxido de calcio (CaO), conocido como cal viva, se usa para fabricar cemento,
tratar aguas y reducir la acidez de algunos suelos. Por ejemplo: El dióxido de
carbono (CO₂) es un
óxido que se utiliza para carbonatar bebidas gaseosas y en algunos extintores.
Las plantas también lo toman del aire para fabricar su alimento mediante la
fotosíntesis. Cuando aumenta su concentración en la atmósfera, contribuye al
calentamiento del planeta.
Los
hidróxidos están formados, en general, por un catión —frecuentemente metálico—
y uno o más iones hidróxido (OH⁻).
Tienen carácter básico, por lo que pueden neutralizar ácidos y disminuir la
acidez de una mezcla. El hidróxido de sodio (NaOH), conocido como soda cáustica,
se usa para fabricar jabones y papel y es un ingrediente de algunos
destapacañerías. El hidróxido de calcio
[Ca(OH)₂], llamado
cal apagada, se usa para preparar morteros de construcción y ajustar la acidez
del agua durante su tratamiento. Algunos hidróxidos, como la soda cáustica, son
corrosivos y pueden causar quemaduras.
Los
ácidos aumentan la acidez de las disoluciones acuosas, es decir, disminuyen su
pH. Algunos carecen de oxígeno en su fórmula, como el ácido clorhídrico (HCl).
Este ácido se encuentra en el jugo gástrico y ayuda a digerir los alimentos. En
la industria también se emplea para decapar o limpiar superficies metálicas. Otros
ácidos contienen oxígeno. El ácido sulfúrico (H₂SO₄)
se usa en las baterías de plomo-ácido de muchos vehículos y en la fabricación
de fertilizantes. El ácido nítrico (HNO₃)
también se utiliza para fabricar fertilizantes. En forma concentrada, estos ácidos
son corrosivos. En la atmósfera también pueden formarse ácidos. Por ejemplo, el
dióxido de azufre (SO₂)
puede oxidarse y transformarse en ácido sulfúrico, que se incorpora a la
lluvia. La lluvia ácida puede afectar lagos, suelos, plantas y construcciones.
Las
sales son compuestos iónicos formados por cationes y aniones en proporción tal
que el conjunto es eléctricamente neutro. Algunas se obtienen cuando un ácido y
un hidróxido reaccionan en las cantidades adecuadas; por ejemplo, el ácido
clorhídrico y el hidróxido de sodio forman cloruro de sodio y agua. El cloruro
de sodio (NaCl) es la sal común, que se usa para sazonar y conservar alimentos.
En la agricultura, el nitrato de potasio (KNO₃) se usa como fertilizante porque aporta
nitrógeno y potasio a las plantas. En el cuerpo, sales minerales como el
fosfato de calcio dan dureza a los huesos y dientes. Los iones sodio (Na⁺) y potasio (K⁺) presentes en los líquidos corporales
ayudan a transmitir señales nerviosas.
La
cal muestra cómo se conectan estos compuestos. Cuando la cal viva (CaO) entra
en contacto con agua, se transforma en cal apagada [Ca(OH)₂]. Este hidróxido puede reaccionar con
el dióxido de carbono del aire y formar carbonato de calcio (CaCO₃), una sal que contribuye al
endurecimiento de los morteros de cal.
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