Acidez e basicidade

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Nivelamento em Química Básica
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O Nivelamento em Química Básica tem o propósito de te auxiliar na consolidação de conteúdos básicos na área de Química.
Buscando te amparar nessa jornada rumo ao conhecimento, o Nivelamento em Química Básica foi organizado por Unidades de Aprendizagem de componentes curriculares importantes para sua formação.
Bons estudos!
Acidez e basicidade
Apresentação
Para muitos de nós esses termos Ácido e Base são bem conhecidos. Entendemos que alimentos ácidos têm sabor azedo como característica e que as bases dão origem ao sabão. Mas quais são as características químicas dessas substâncias? São substâncias encontradas não só em alimentos, mas também em produtos medicinais, cosméticos, na indústria para realização de reações e, inclusive, no nosso sistema biológico.
Nesta unidade de aprendizagem, você vai aprender o que são ácidos e bases.
Bons estudos!
Desafio
​​​As definições de ácidos e bases segundo Arrhenius são limitadas, pois aplicam-se apenas a soluções aquosas. Definições mais gerais foram propostas pelo químico dinamarquês Johannes Brønsted em 1932; um ácido de Brønsted é um doador de prótons e uma base de Brønsted é um receptor de prótons. Da seguinte forma:
O ácido clorídrico é um ácido de Brønsted, visto que doa um próton em água:
O próton hidratado, H3O+, é designado como íon hidrônio. Esta equação representa a reação em que um ácido de Brønsted (HCl) cede um próton a uma base de Brønsted (H2O).
 
A amônia (NH3) é classificada como uma base de Brønsted porque ela pode aceitar um íon H+:
Considerando o que é um ácido ou base, classifique cada uma das espécies em solução aquosa como ácido ou base de Brønsted:
a) HBr: ácido bromídrico
b) NO2-: dióxido de nitrogênio
c) HCO3-: bicarbonato
Escreva sua resposta no campo abaixo:
​a) ÁCIDO. Sabemos que o HCl é um ácido. Br e Cl são ambos halogênios (Grupo 17), logo, é de se esperar que o HBr, como o HCl, se ionize em água do seguinte modo:
HBr(aq) → H+(aq) + Br2(aq)
b) BASE. Em solução, o íon nitrito pode aceitar um próton da água para formar o ácido nitroso:
NO2-(aq) + H+(aq)  → HNO2(aq)
c) ANFÓTERO (ÁCIDO E BASE). O íon bicarbonato é um ácido de Brønsted porque se ioniza em solução do seguinte modo:
HCO3-(aq)  ↔   H+(aq) + CO32-(aq)
E é também uma base de Brønsted porque pode aceitar um próton para formar ácido carbônico:
HCO3-(aq) + H+(aq)   ↔   CO3(aq)
Infográfico
Ácidos fortes são eletrólitos fortes, ou seja, considera-se que são completamente ionizados em água (ionizado é quando rompe a molécula inicial em cátion e ânion). A maioria dos ácidos fortes são ácidos inorgânicos: ácido clorídrico (HCl), ácido nítrico (HNO3), ácido perclórico (HClO4) e ácido sulfúrico (H2SO4). Já os ácidos fracos costumam ser orgânicos, como o ácido acético (CH3COOH), ácido fórmico (HCOOH) e ácido benzoico (C6H5COOH).
Essa imagem foi retirada do livro de CHANG, R.; GOLDSBY, K. – Química, capítulo 15, pág. 676.
Extensão da ionização de um ácido forte, como o HCl (esquerda), e de um ácido fraco, como o HF (direita). Inicialmente estavam presentes 6 moléculas de HCl e 6 de HF. Supõe-se que o ácido forte está completamente ionizado em solução. O próton existe em solução na forma de íon hidrônio (H3O+).
Essa imagem foi retirada do livro de CHANG, R.; GOLDSBY, K. – Química, capítulo 15, pág. 676.
Extensão da ionização de um ácido forte, como o HCl (esquerda), e de um ácido fraco, como o HF (direita). Inicialmente estavam presentes 6 moléculas de HCl e 6 de HF. Supõe-se que o ácido forte está completamente ionizado em solução. O próton existe em solução na forma de íon hidrônio (H3O+).
O ácido sulfúrico é um ácido diprótico, ou seja, ele possui 2 íons H+ para liberar, fazendo com que sua total ionização ocorra em duas etapas.
Quando um ácido é forte, as soluções não contêm moléculas de ácido não ionizadas no equilíbrio. Mas se é um ácido fraco, no equilíbrio, as soluções aquosas contêm uma mistura de moléculas do ácido não ionizadas com H3O+ e a base conjugada.
Tal como os ácidos fortes, as bases fortes são eletrólitos fortes que se ionizam completamente em água. Hidróxidos de metais alcalinos e de certos metais alcalino-terrosos são bases fortes.
É possível fazer uma relação entre o ácido e sua base conjugada (ou a base e seu ácido conjugado):
Se o ácido é forte, sua base conjugada é fraca. E vice-versa.
Exercícios
1. Dadas as espécies químicas a seguir, qual delas pode ser classificada como um ácido de Arrhenius?
A. Na2CO3
B. KOH
C. Na2O
D. HCl
E. LiH
Você acertou!
D. HCl
O HCl é a única espécie que apresenta na sua constituição o hidrogênio ligado a uma ametal ou a um grupo aniônico.
2. Na nossa alimentação estão presentes alimentos que têm características ácidas, como o café e os refrigerantes, e características alcalinas, como a clara de ovo. ​​​​​​​ Considere a tabela de basicidade a seguir e assinale a alternativa correta:
 
A. Os refrigerantes do tipo cola são considerados de elevada basicidade.
B. Alvejantes domésticos são compostos extremamente ácidos.
C. O suco gástrico tem características neutras.
D. O café apresenta acidez superior à do bórax.
E. O sangue humano apresenta características básicas.
Você acertou!
D. O café apresenta acidez superior à do bórax.
Para resolver o exercício, podemos considerar as concentrações de H+ ([H+]) – por exemplo, quanto maior for a concentração, mais ácido será o composto. Como alternativa, podemos ter o mesmo pensamento para a concentração de OH- – quanto maior for a concentração, mais básico será o composto.
Para arbitrar os valores de pH e pOH a partir das concentrações, podemos usar a relação:
pH = - log [H+] ou pOH= - log [OH-]
3. Leia atentamente a seguinte notícia publicada em jornal:
Alunos tomam soda cáustica durante aula e passam mal. Dezesseis alunos de uma escola particular de Sorocaba, interior de São Paulo, foram internados após tomar soda cáustica durante uma aula de química. Os alunos participavam de um exercício chamado “teste do sabor”: já haviam provado limão, vinagre e leite de magnésia e insistiram em provar a soda cáustica, produto utilizado na limpeza doméstica. Em pouco tempo, os alunos já começaram a sentir os primeiros sintomas: ardência na língua e no estômago, e foram encaminhados ao Hospital Modelo da cidade. (Adaptado do Diário do Grande ABC OnLine, 19/09/2005.)
Sobre essa notícia, foram feitas as seguintes afirmações:
I- Os produtos ingeridos pelos alunos (limão, vinagre, leite de magnésia e soda cáustica) são todos ácidos e, por isso, corrosivos;
II- Tanto o leite de magnésia como a soda cáustica são compostos alcalinos;
III- A soda cáustica (NaOH) é uma base forte; o leite de magnésia (suspensão de Mg(OH)2) é uma base fraca. Isso ajuda a entender por que o leite de magnésia pode ser ingerido, mas a soda cáustica, não.
Dessas afirmações, ​​
A. apenas I é correta.
B. apenas II é correta
C. apenas III é correta.
D. II e III são corretas.
E. I e III são corretas.
Você acertou!
D. II e III são corretas.
II- Correta. É verdadeira porque a soda cáustica e o leite de magnésia são bases orgânicas, como já dito;
III- Correta. É verdadeira porque a soda cáustica apresenta o sódio e, por isso, é uma base forte. Já o leite de magnésia apresenta o magnésio (único elemento da família IIA que forma base fraca), sendo, portanto, uma base fraca.
4. Em química orgânica, a natureza do grupo substituinte pode ter grande efeito na acidez/basicidade de uma molécula. Os halogênios, F, Cl, Br e I, são compostos que retiram densidade eletrônica por efeito indutivo, aumentado a acidez dos compostos​​​​​​​. Observe a figura a seguir e assinale a afirmação falsa:
A. A troca do F por H aumenta a basicidade.
B. A troca de F por metila diminui a basicidade.
C. A troca de posição do F altera o Kb.
D. A troca do F por uma hidroxila altera o Kb.
E. A troca de F por um Cl aumenta o Kb.
Você acertou!
B. A troca de F por metila diminui a basicidade.
A questão relaciona a substituição de um átomo de flúor e o seu impacto para a acidez ou a basicidade da molécula. Sabendo quegrupos doadores de elétrons, como H e metila, diminuem a acidez e que grupos retiradores mais fortes que o F podem aumentar a acidez, temos que a troca do F por H ou por uma metila aumenta a basicidade. A alteração da posição do grupo que retira elétrons aumenta a acidez se ele estiver sendo transferido para uma posição próximo do centro de reatividade; nesse caso, quanto mais próximo da carbonila, mas ácido. A substituição do átomo de flúor por outros elementos só aumenta a acidez se esse substituinte for um grupo retirador de elétrons mais forte que o flúor. No caso da mudança do F para um grupo OH ou Cl, ocorre diminuição da acidez, pois esses grupos removem menos densidade de elétrons.
5. Leia as informações contidas na tirinha abaixo.
Uma substância que pode ser incluída no cardápio de antiácidos por ter propriedades básicas é
A. CO2
B. CaCl2
C. Mg(OH)2
D. CH3COOH
Você acertou!
C. Mg(OH)2
Esta é uma base porque libera OH- (hidróxido).
Tentativa: 1 Acertos: 5 / 5 Nota: 100 % Envio: 17/02/2024
Na prática
GERENCIAMENTO DE RESÍDUOS NA SAÚDE
Segundo o site da ANVISA, as atividades relacionadas à atenção humana ou animal que envolvem o gerenciamento de Resíduos de Serviços de Saúde (RSS) – inclusive aquelas realizadas por instituições de ensino e pesquisa – são regulamentadas desde 24 de setembro de 2018 pela RDC nº 222, que revogou a norma anterior (RDC nº 306/2004).
O PGRSS (Programa de Gerenciamento de Resíduos de Serviços de Saúde) é o documento que aponta e descreve as ações relativas ao manejo de RSS, observadas suas características e riscos, contemplando os aspectos referentes à geração, segregação, acondicionamento, coleta, armazenamento, transporte, tratamento e disposição final, bem como as ações de proteção à saúde pública, à saúde ocupacional e ao meio ambiente.
Esse conjunto de procedimentos tem como objetivo minimizar a geração de resíduos e proporcionar um encaminhamento seguro destes, de forma eficiente, visando a proteção da saúde e integridade física dos trabalhadores, à preservação da saúde pública, dos recursos naturais e do meio ambiente.
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