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Ácidos e bases Funções da Química Inorgânica Ácidos e bases são funções inorgânicas de extrema importância para os seres vivos. O primeiro confere o sabor azedo ao limão e as demais frutas cítricas, enquanto o uso do segundo está relacionado a produtos de limpeza. O equilíbrio entre ácidos e bases forma substâncias neutras como a água mineral. Mas, além do sabor, como identificar essas funções? Com a escala numérica de pH (potencial de hidrogênio) é possível medir o grau de acidez e alcalinidade das substâncias. O meio neutro (intermediário) possui ph 7, as soluções abaixo desse são consideradas ácidas e abaixo desse valor são básicas. Arrhenius (1884), Bronsted-Lowry (1923) e Lewis (1923) foram os principais estudiosos que desenvolveram teorias acerca dos ácidos e bases. Eles tentaram explicar as características e os principais comportamentos dessas funções. De acordo com Arrhenius, ácidos são substâncias que em solução aquosa liberam íons positivos de hidrogênio (H+) através do processo de ionização. As bases, na mesma condição, liberam íons negativos (OH-) por meio da dissociação iônica. Veja abaixo as reações sofridas pelo ácido clorídrico (HCl) e o hidróxido de sódio (NaOH): HCl(aq) --> H+ (aq) + Cl- (aq) NaOH(aq) --> Na+ (aq) + OH- (aq) Ele também desenvolveu o conceito de neutralização, uma reação química entre um ácido e uma base que tem como produtos um sal e a água. Observe abaixo uma equação iônica genérica: H+(aq) + OH–(aq) --> H2O(l) A definição de Arrhenius apesar de significativa para os estudos mostrou-se restrita, pois levava em consideração as reações apenas em solução aquosa. Em função disso, um novo conceito foi elaborado por Bronsted e Lowry: • Ácidos são espécies químicas que doam prótons (H+) • Bases são espécies químicas que recebem prótons (H+) A teoria desenvolvida pela dupla aponta a existência de substâncias anfipróticas, uma espécie química que se comporta como ácido e base, ou seja, capaz de doar e receber prótons. Observe abaixo o exemplo da água: • Ganho de prótons: HNO3(aq) + H2O(l) --> NO3- (aq) + H3O+(aq) • Doação de prótons: NH3(aq) + H2O(l) --> NH4+(aq) + OH-(aq) Lewis, o mesmo autor da Teoria do Octeto, desenvolver uma terceira teoria sobre ácidos e bases a partir das propriedades eletrônicas do átomo e molécula de cada substância: • Ácidos são substâncias capazes de receberem pares de elétrons • Bases são substâncias capazes de doarem pares de elétrons Por exemplo, a molécula de amônia dispõe de um par de elétrons livres, os quais são compartilhados entre o íon H+ e NH3, gerando uma ligação H3NH e em seguida o íon amônio (NH4+). H+ + NH3 --> NH4+ Propriedades Ácidos e bases são considerados inversos quimicamente. Por exemplo, eles formam íons opostos e quando passam pela reação de neutralização, o pH do meio é estabilizado. Além dessa, outras características podem ser mencionadas: - Estrutura - ácidos são moleculares, pois são formados a partir de uma ligação covalente. Já as bases, além de moleculares podem ser iônicas, ou seja, formadas por ligação iônica. - Solubilidade - os ácidos se dissolvem facilmente na água, contudo a maioria das bases são insolúveis. Há alguns casos específicos, como as bases de metais alcalinos (solúveis), metais alcalinoterrosos (pouco solúveis) e hidróxido de amônio (solúvel). - Condutividade elétrica - ácidos são capazes de conduzir energia elétrica quando estão dissolvidos em água, assim como as bases moleculares. - Indicadores - quando um indicar tem sua cor modificada em função do contato com um ácido, a base é capaz de fazer a substância indicativa retornar a sua cor original e vice-versa. Classificação Ácidos Hidrácidos - não contêm o elemento oxigênio em sua estrutura. Exemplo: • Ácido clorídrico (HCL) • Ácido bromídrico (HBr) • Ácido iodídrico (Hl) Oxiácidos - contêm o elemento oxigênio em sua estrutura. Exemplo: • Ácido sulfúrico - H2SO4 • Ácido perclórico (HCLO4) • Ácido carbônico (H2CO3) Bases • Hidróxido de Sódio (NaOH) • Hidróxido de Magnésio (Mg(OH)2) • Hidróxido de Potássio (KOH) Equilíbrio ácido-base no corpo humano O equilíbrio ácido-base é essencial para o corpo humano se manter saudável. O sangue, por exemplo, é um substância vital que possui o ph faixa de 7,35 a 7,45 em condições normais. Uma vez que o nível de neutralidade é em 7, o sangue é considerado levemente básico. O equilíbrio desses compostos é medido a partir do pH e níveis de dióxido de carbono e bicarbonato no sangue, respectivamente um ácido e uma base. A desproporção entre as eles causa duas anormalidades: • Acidose: sangue com excesso de ácido ou pouca base, resultando em ph sanguíneo baixo • Alcalose: O sangue com excesso de base ou pouco ácido, resultando em um ph sanguíneo alto. Essas anormalidades causam alguns efeitos no corpo, por exemplo: náuseas, vômitos fadiga, respiração acelerada, irritabilidade, cãibras, formigamento nas mãos e pés, entre outros.
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