Ácidos y bases de Pearson

La termodinámica se puede utilizar para predecir si una reacción química es factible o no, sin embargo, se necesitan ciertos datos termodinámicos para poder realizar los cálculos, datos que no siempre tenemos disponibles. Es por esto que los químicos han intentado de diferentes maneras encontrar un cierto enfoque cualitativo para realizar las predicciones de las reacciones. Por ejemplo, para responder a la pregunta ¿reaccionaría el yoduro de sodio con el nitrato de plata, para dar como producto yoduro de plata y nitrato de sodio?, o simplemente, ¿reaccionará el yoduro de plata con el nitrato de sodio para poder dar yoduro de sodio y nitrato de plata?

Intentando responder a preguntas de este estilo, el químico R.G. Pearson se inventó un método bastante eficaz para poder hacer una predicción de las reacciones, método conocido con el nombre de “concepto de los ácidos y las bases duros y blandos” (ABDB).

Pearson propuso la idea de que los ácidos y las bases de Lewis podían ser clasificados como duros o blandos, creando categorías. Así Pearson consiguió demostrar que generalmente una reacción suele ocurrir en la dirección que consigue aparear al ácido más blando con la base más blanda, o el ácido más duro con la base más dura, por lo que realizó las siguientes divisiones:

• Ácidos duros: Los ácidos duros, también llamados iones metálicos de clase a, son la gran mayoría de los iones metálicos que encontramos en la tabla periódica. Están caracterizados por la electronegatividad baja que poseen, y en algunos casos, también por la alta densidad de carga. A veces la densidad de carga es el mejor indicativo para saber la dureza, ya que clasificamos los iones H^+, B^3+ y C^4+, como si fuesen ácidos duros, y éstos poseen una densidad de carga demasiado grande, aunque los átomos tienen una electronegatividad muy baja.
• Ácidos blandos: A este grupo también se les conoce como iones metálicos de clase b, que son los iones que se encuentran en la parte derecha, en el segmento inferior de los elementos metálicos de la tabla periódica. Son ácidos con bajas densidades de carga, y son los elementos de más electronegatividad. Debido a la baja densidad con la que cuentan, son unos cationes que se polarizan con gran facilidad, por lo cual tienen tendencia a formar enlaces de tipo covalente. De estos ácidos, el más blando de todos es el oro.
• Ácidos intermedios: Como suele pasar en todas las clasificaciones, existen sustancias intermedias. En este caso, los ácidos intermedios se encuentran entre los ácidos blandos y los duros, siendo intermedia también su densidad de carga. Es esencial saber su estado de oxidación para dar valor a su dureza. Por ejemplo, el cobre (I), el cual tiene una densidad de carga de unos 51 C.mm^-3, se dice que es blando, y un ácido intermedio es el cobre (II), con una densidad de carga de 116 C.mm^-3. En el grupo de los ácidos intermedios duros podemos destacar por ejemplo los iones de hierro (III), o el cobalto (III) hidratados.
• Bases duras: Las bases duras, también llamados, ligandos de clase a. Se trata de especies relacionadas con el flúor o el oxígeno, ya sea en forma de óxidos, nitratos, hidróxidos, fosfatos, carbonatos, sulfatos, etc. Los iones de este grupo tienen una densidad de carga grande relativamente. Por ejemplo, un duro intermedio es el cloruro.
• Bases blandas: También llamados ligandos de clase b. Se trata de los no metales nos menor electronegatividad, como por ejemplo el carbono, el azufre, o el yodo entre otros. Dichos iones, son grandes y polarizables, tendiendo a favorecerse la formación de enlaces de tipo covalentes.
• Bases intermedias: Como habíamos comentado en el caso de los ácidos intermedios, a las bases les ocurre lo mismo, a pesar de que no podemos decir que estas categorías sean algo rígido e inamovible. Por ejemplo, los iones halogenuro forman series que van desde el fluoruro por ejemplo, el cual es considerado muy duro, hasta el cloruro, un ion intermedio, o el ion yodo, el cual es blando.