- O que são ácidos e bases?
- Características de ácidos e bases
- Ácidos e bases na vida cotidiana
- Indicadores de ácido e base
- Reação neutralizadora
- Exemplos de ácidos e bases
Explicamos o que são ácidos e bases, suas características, indicadores e exemplos. Além disso, qual é a reação de neutralização.
O que são ácidos e bases?
Um ácido é aquele substância química capaz de ceder prótons (H +) a outro produto químico. Uma base é aquela substância química capaz de capturar prótons (H +) de outra substância química.
No entanto, existem duas teorias fundamentais para explicar o que são ácidos e bases: a teoria de Arrhenius e a teoria de Brönsted-Lowry.
De acordo com a teoria de Arrhenius:
Um ácido é uma substância que libera prótons (H +) em solução aquosa. Ou seja, é uma substância neutra, que quando dissolvida em água se dissocia em seus íons de acordo com o seguinte reação representante:
Por exemplo: ácido clorídrico (HCl)
Uma base é uma substância que libera íons OH– em solução aquosa. Por exemplo: hidróxido de sódio (NaOH)
Essa teoria tem suas limitações, pois segundo ela esses compostos só são definidos em solução aquosa e não em outros meios. Além disso, não explica compostos como a amônia (NH3), que é uma base, mas por não ter OH– em sua composição, não atende à definição de Arrhenius de base.
Por tudo isso, uma nova teoria era necessária para explicar melhor os conceitos de ácido e base. Então, mais tarde, Brönsted e Lowry desenvolveram uma nova teoria, que inclui os princípios de Arrhenius, mas não é apenas pensada em solução aquosa e, portanto, muito mais abrangente.
De acordo com a teoria de Brönsted-Lowry:
Segundo essa teoria, um ácido é uma substância química capaz de ceder prótons (H +) para outra substância química e uma base é aquela substância química capaz de capturar prótons (H +) de outra substância química.
De acordo com esta teoria, uma reação ácido-base é um equilíbrio que pode ser expresso como:
Onde HA se comporta como ácido, uma vez que cede um próton H + para permanecer como A–. Por outro lado, B se comporta como uma base, pois captura um próton H + para se tornar HB +.
Algumas substâncias podem se comportar como ácidos e bases ao mesmo tempo e são consideradas anfotéricas. Isso depende do ambiente em que estão ou com quem reagem. Um exemplo desse tipo de substância é a água:
Na primeira equação, a água captura um próton H +, se comportando como uma base e se transformando em H3O +. Enquanto na equação, a água desiste de um próton H +, comportando-se como um ácido e se tornando OH–.
Aparentemente, em ambas as teorias, ácidos e bases têm proporções diferentes de íons hidrogênio (H +). Isso determina sua acidez (no caso dos ácidos) ou sua alcalinidade ou basicidade (no caso das bases).
O pH é a magnitude utilizada para medir a acidez ou alcalinidade de uma solução, ou seja, indica a concentração de íons hidrogênio nela presentes.
- Ácidos. Substâncias com pH de 0 a 6.
- Neutro Substância com pH 7 (água).
- Bases / álcalis. Substâncias com pH de 8 a 14.
Quanto mais baixo for o pH de uma substância, maior será o seu grau de acidez. Por exemplo, o HCl puro tem um pH próximo a 0. Por outro lado, quanto maior o pH de uma substância, maior seu grau de alcalinidade. Por exemplo, a soda cáustica tem um pH igual a 14.
Características de ácidos e bases
Ambos os ácidos e bases podem existir como líquidos, sólido ou gases. Por outro lado, eles podem existir como substâncias puras ou diluído, preservando muitas de suas propriedades.
A diferença de pH é a característica mais perceptível de cada um. Quando o valor do pH de um composto atinge um de seus extremos, isso significa que este composto é altamente perigoso para a maioria das matérias, ambos orgânico, O que inorgânico.
Ácidos e bases têm características físicas diferentes:
Ácidos
- Eles têm um sabor azedo (por exemplo: ácido presente em várias frutas cítricas).
- Eles são altamente corrosivos e podem causar queimaduras químicas na pele ou danos respiratórios se seus gases forem inalados.
- Eles são bons condutores do eletricidade em soluções aquosas.
- Eles reagem com metais produção de sais e hidrogênio.
- Eles reagem com óxidos de metal para formar sal e Água.
Bases
- Eles têm um sabor amargo característico.
- Eles são bons condutores de eletricidade em soluções aguado.
- São irritantes para a pele: dissolvem a gordura cutânea e podem destruir a matéria orgânica devido ao seu efeito cáustico. Seu respirando também é perigoso.
- Eles têm um toque de sabão.
- Eles são solúveis em água.
Ácidos e bases na vida cotidiana
A presença de ácidos e bases em nosso dia a dia é abundante. Por exemplo, dentro das baterias de nossos dispositivos eletrônicos geralmente há ácido sulfúrico. Por isso, quando danificados e seu conteúdo despejado no aparelho, eles reagem com o metal dos eletrodos e criam um sal esbranquiçado.
Existem também ácidos suaves com os quais lidamos diariamente, como ácido acético (vinagre), ácido acetilsalicílico (aspirina), ácido ascórbico (vitamina C), ácido carbônico (presente nos refrigerantes carbonatados), ácido cítrico (presente nas frutas cítricas) ou ácido clorídrico (suco gástrico que nosso estômago secreta para dissolver os alimentos).
Quanto às bases, o bicarbonato de sódio é utilizado na panificação, como desodorante e em vários remédios contra azia. Outras bases comumente usadas são carbonato de sódio (detergente), hipoclorito de sódio (alvejante de limpeza), hidróxido de magnésio (laxante) e hidróxido de cálcio (cal de construção).
Indicadores de ácido e base
A maneira de distinguir entre um composto ácido e um básico é medindo seu valor de pH. Hoje, existem vários métodos para medir o pH de uma substância.
- Usando indicadores ácido-base. Indicadores são compostos que mudam de cor alterando o pH da solução em que são encontrados. Por exemplo, a fenolftaleína é um líquido que fica rosa se adicionado a uma base e torna-se incolor se adicionado a um ácido. Outro exemplo é o papel de tornassol, que é imerso em uma solução e se ficar vermelho ou laranja será uma substância ácida e se escurecer será uma solução básica.
- Usando um potenciômetro ou medidor de pH. Existem equipamentos eletrônicos que nos fornecem diretamente o valor de pH de uma solução.
Reação neutralizadora
A reação de neutralização ou (reação ácido-base) é um reação química O que acontece quando esses dois tipos de compostos são misturados, obtendo-se em troca um sal e uma certa quantidade de água. Essas reações são geralmente exotérmico (eles geram calor) e seu nome vem do fato de que as propriedades do ácido e da base se anulam.
Para classificar as reações de neutralização, é importante conhecer os tipos de ácidos e bases.
- Ácido forte. É um ácido que quando em solução aquosa fica completamente ionizado, ou seja, transforma-se completamente em íons que compõem sua molécula. Por exemplo: HCl (aq), HBr (aq), H2SO4 (aq).
- Base forte. É uma base que quando em solução aquosa fica completamente ionizada, ou seja, se transforma completamente nos íons que compõem sua molécula. Por exemplo: NaOH (aq), LiOH (aq), KOH (aq).
- Ácido fraco. É um ácido que, quando em solução aquosa, é parcialmente ionizado, ou seja, não se transforma completamente nos íons que compõem sua molécula. Portanto, a concentração de íons em solução desse tipo de ácido é menor do que em ácido forte. Por exemplo: ácido cítrico, ácido carbônico (H2CO3)
- Base fraca. É uma base que quando em solução aquosa é parcialmente ionizada. Ou seja, NÃO é completamente transformado nos íons que compõem sua molécula. Portanto, a concentração de íons em solução desse tipo de base é menor do que em uma forte. Por exemplo: amônia (NH3), hidróxido de amônio (NH4OH)
As reações de neutralização podem ocorrer de quatro maneiras, dependendo das propriedades de seus reagentes:
- Um ácido forte e uma base forte. O reagente mais abundante permanecerá em solução em relação ao outro. O pH da solução resultante dependerá de qual reagente está em maior proporção.
- Um ácido fraco e uma base forte. Será obtida uma solução de pH básico, a base permanecerá na solução.
- Um ácido forte e uma base fraca. O ácido é neutralizado e uma proporção de ácido permanecerá em solução, dependendo do grau de concentração do ácido. O pH da solução resultante é ácido.
- Um ácido fraco e uma base fraca. O resultado será ácido ou básico dependendo das concentrações de seus reagentes.
Exemplos de ácidos e bases
Ácidos
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- Ácido clorídrico (HCl)
- Ácido sulfúrico (H2SO4)
- Ácido nítrico (HNO3)
- Ácido perclórico (HClO4)
- Ácido fórmico (CH2O2)
- Ácido brômico (HBrO3)
- Ácido bórico (H3BO3)
- Ácido acético (C2H4O2)
Bases
- Soda cáustica (NaOH)
- Hidróxido de cálcio (Ca (OH) 2)
- Amônia (NH3)
- Bicarbonato de sódio (NaHCO3)
- Hidróxido de potássio (KOH)
- Hipoclorito de sódio (NaClO)
- Fluoreto de cálcio (CaF2)
- Hidróxido de bário (Ba [OH] 2)
- Hidróxido de ferro (III) (Fe [OH] 3)