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Definição de ácidos e bases Um ácido é qualquer substância contendo hidrogênio que é capaz de doar um próton (íon hidrogênio) para outra substância. Uma base é uma molécula ou íon capaz de aceitar um íon hidrogênio de um ácido. As substâncias ácidas são geralmente identificadas pelo seu sabor ácido. Um ácido é basicamente uma molécula que pode doar um íon H + e pode permanecer energeticamente favorável após uma perda de H + . Sabe-se que os ácidos tornam o tornassol azul vermelho. Já as bases são caracterizadas por sabor amargo e textura escorregadia. Uma base que pode ser dissolvida em água é chamada de álcali. Quando essas substâncias reagem quimicamente com ácidos, produzem sais. Sabe-se que as bases tornam o tornassol vermelho azul. Química de Definição de Ácido Os termos ácido e base foram definidos de diferentes maneiras, dependendo da forma particular de encarar as propriedades de acidez e basicidade. Arrhenius primeiro definiu ácidos como compostos que ionizam para produzir íons hidrogênio, e bases como compostos que ionizam para produzir íons hidróxido. De acordo com a definição de Lowry-Bronsted, um ácido é um doador de prótons e uma base é um aceitador de prótons. De acordo com a definição de Lewis, ácidos são moléculas ou íons capazes de se coordenar com pares de elétrons não compartilhados, e bases são moléculas ou íons que possuem pares de elétrons não compartilhados disponíveis para compartilhamento com ácidos. Para ser ácida no sentido de Lewis, uma molécula deve ser deficiente em elétrons. Este é o conceito ácido-base mais geral. Todos os ácidos de Lowery Bronstead são ácidos de Lewis, mas, além disso, a definição de Lewis inclui muitos outros reagentes, como trifluoreto de boro, cloreto de alumínio, etc. Teorias de ácidos e bases Três teorias diferentes foram apresentadas para definir ácidos e bases. Essas teorias incluem a teoria de Arrhenius, a teoria de Bronsted-Lowry e a teoria de Lewis de ácidos e bases. Uma breve descrição de cada uma dessas teorias é fornecida nesta subseção. Ácidos e bases podem ser definidos através de três teorias diferentes. A teoria de ácidos e bases de Arrhenius afirma que “um ácido gera íons H + em uma solução, enquanto uma base produz um íon OH – em sua solução”. A teoria de Bronsted-Lowry define “um ácido como doador de prótons e uma base como aceitador de prótons”. Finalmente, a definição de Lewis de ácidos e bases descreve “ácidos como aceitadores de pares de elétrons e bases como doadores de pares de elétrons”. pH de ácidos e bases Para encontrar o valor numérico do nível de acidez ou basicidade de uma substância, pode ser utilizada a escala de pH (em que pH significa “potencial de hidrogénio”). A escala de pH é a forma mais comum e confiável de medir o quão ácida ou básica é uma substância. Uma medida de escala de pH pode variar de 0 a 14 , onde 0 é o mais ácido e 14 é o mais básico que uma substância pode ser. Outra forma de verificar se uma substância é ácida ou básica é usar papel tornassol. Existem dois tipos de papel de tornassol disponíveis que podem ser usados para identificar ácidos e bases – papel de tornassol vermelho e papel de tornassol azul. O papel tornassol azul fica vermelho em condições ácidas e o papel tornassol vermelho fica azul em condições básicas ou alcalinas. Propriedades de ácidos e bases 1. Propriedades dos ácidos Os ácidos são de natureza corrosiva. São bons condutores de eletricidade. Seus valores de pH são sempre inferiores a 7. Quando reagem com metais, essas substâncias produzem gás hidrogênio. Os ácidos têm sabor azedo. Exemplos: ácido sulfúrico [H 2 SO 4 ], ácido clorídrico [HCl], ácido acético [CH 3 COOH]. 2. Propriedades das Bases Algumas propriedades, como o sabor amargo, pertencem a todas as bases. As bases também parecem escorregadias. Sonhe com a aparência do sabonete escorregadio. E esta é uma base. Além disso, quando imersas em água, as bases conduzem eletricidade porque consistem em partículas carregadas na solução. Eles apresentam uma textura com sabão quando tocados. Essas substâncias liberam íons hidróxido (íons OH ) quando dissolvidas em água. Nas suas soluções aquosas, as bases atuam como bons condutores de eletricidade. Os valores de pH correspondentes às bases são sempre superiores a 7. As bases são substâncias de sabor amargo que têm a capacidade de tornar azul o papel de tornassol vermelho. Exemplos: hidróxido de sódio [NaOH], leite de magnésia [Mg(OH) 2 ] , hidróxido de cálcio [Ca(OH) 2 ]. 3. Substâncias Neutras A substância neutra é aquela que não é ácida nem básica, possui a mesma quantidade de íons hidrogênio e hidroxila e não altera a cor da superfície do tornassol. Estas substâncias não apresentam características ácidas ou básicas. Seus valores de pH aproximam-se de 7. As substâncias neutras não têm efeito sobre o papel tornassol vermelho ou azul. O pH da água pura é exatamente 7. Exemplos: Água, Sal comum (NaCl) Diferença entre ácidos e bases Ácidos Bases O ácido libera íons de hidrogênio quando dissolvido em água. As bases liberam íon hidroxila quando dissolvidas em água. Ele transforma o papel tornassol de cor azul em vermelho. Ele transforma o papel tornassol vermelho em azul. Tem um sabor amargo. Tem sabor amargo e sabão ao toque. Seu valor de pH varia de 1 a 7. Seu valor de pH varia de 7 a 14. Exemplo: HCl, H 2 SO 4 etc. Exemplo: NaOH, KOH etc. Conceito de Ácidos e Bases de Arrhenius O cientista sueco Svante August Arrhenius definiu ácidos como substâncias que aumentam a concentração de íons H + da água quando nela dissolvidos. Esses prótons formam íons hidrônio (H 3 O + ) ao se combinarem com moléculas de água. Da mesma forma, a definição de base de Arrhenius afirma que bases são as substâncias que, quando dissolvidas em água, aumentam a concentração de íons OH – nela. Um dos méritos desta teoria é que ela explica com sucesso a reação entre ácidos e bases que produzem sais e água. Uma limitação importante das definições de ácidos e bases de Arrhenius é que ela não consegue explicar como as substâncias sem íons hidróxido formam soluções básicas quando dissolvidas em água, como NO 2 – e F – . Teoria de Ácidos e Bases de Bronsted Lowry A teoria de Bronsted-Lowry define um ácido como um doador de prótons. Uma base é definida como um aceitador de prótons (ou aceitador de íons H + ) por esta teoria. Os ácidos de Bronsted sofrem dissociação para produzir prótons e, portanto, aumentam a concentração de íons H + na solução. Por outro lado, as bases de Bronsted aceitam prótons da água (o solvente) para produzir íons hidróxido. Uma vantagem da definição de ácidos e bases de Bronsted-Lowry é a sua capacidade de explicar a natureza ácida ou básica das espécies iônicas. Uma limitação importante desta teoria é que ela não consegue explicar como os compostos sem hidrogénio exibem propriedades ácidas, tais como BF 3 e AlCl 3 . Ácidos e Bases Conjugados De acordo com o conceito de Bronsted-Lowry, um ácido é uma substância que pode doar H+ e uma base é uma substância que pode aceitar H+. Diz-se que o ácido e a base que diferem por próton formam um par ácido e base conjugado. Um ácido conjugado é formado quando um próton é adicionado a uma base, e uma base conjugada é formada quando um próton é removido de um ácido. Exemplos: Considere a seguinte reação, CH 3 COOH + H 2 O ⇋ CH 3 COO – + H 3 O + Nesta equação acima Ácido: CH 3 COOH, Base Conjugada: CH 3 COO - Base: H 2 O, Ácido Conjugado: H 3 O + Nota: Forma ácida conjugada adicionando íon H+ na base, forma base conjugada removendo íon H+ do ácido. ( a) A base conjugada de H 2 PO 4 – é H 2 PO 4 – – H+ ⇋ HPO 4 2- O conjugado base de H 2 PO 4 – é HPO 4 2-Conceito de Lewis de ácidos e bases A definição de Lewis de ácido afirma que é uma espécie que possui um orbital vago e, portanto, tem a capacidade de aceitar um par de elétrons. Uma base de Lewis é uma espécie que contém um par solitário de elétrons e pode, portanto, atuar como um doador de pares de elétrons. Esta teoria não envolve o átomo de hidrogênio na definição de ácidos e bases. Os ácidos de Lewis são de natureza eletrofílica, enquanto as bases de Lewis possuem qualidades nucleofílicas. Exemplos de ácidos de Lewis: Cu 2+ , BF 3 e Fe 3+ . Exemplos de bases de Lewis: F – , NH 3 e C 2 H 4 (etileno). Um ácido de Lewis aceita um par de elétrons de uma base de Lewis, formando uma ligação covalente coordenada no processo. O composto resultante é referido como aduto de Lewis. Uma vantagem notável deste conceito é que muitos compostos podem ser definidos como ácidos ou bases por ele. No entanto, oferece poucos insights sobre a força desses ácidos e bases. Uma das desvantagens desta teoria é que ela não consegue explicar as reações ácido-base que não envolvem a formação de uma ligação covalente coordenada. Usos de ácidos e bases 1. Usos de ácidos O vinagre, uma solução diluída de ácido acético , tem diversas aplicações domésticas. É usado principalmente como conservante de alimentos. O ácido cítrico é parte integrante do suco de limão e do suco de laranja. Também pode ser utilizado na conservação de alimentos. O ácido sulfúrico é amplamente utilizado em baterias. As baterias usadas para dar partida nos motores dos automóveis geralmente contêm esse ácido. A produção industrial de explosivos, corantes, tintas e fertilizantes envolve o uso de ácido sulfúrico e ácido nítrico. O ácido fosfórico é um ingrediente chave em muitos refrigerantes. 2. Usos de Bases A fabricação de sabão e papel envolve o uso de hidróxido de sódio. O NaOH também é usado na fabricação de rayon. Ca(OH) 2 , também conhecido como cal apagada ou hidróxido de cálcio , é usado para fabricar pó descolorante. As misturas secas utilizadas em pintura ou decoração são feitas com auxílio de hidróxido de cálcio. O hidróxido de magnésio, também conhecido como leite de magnésia, é comumente usado como laxante. Também reduz o excesso de acidez no estômago humano e, portanto, é usado como antiácido. O hidróxido de amônio é um reagente muito importante utilizado em laboratórios. Qualquer excesso de acidez nos solos pode ser neutralizado com cal apagada. Como você identifica ácidos e bases? Para decidir se uma substância é ácida ou básica, conte os hidrogênios de cada substância antes e depois da reação. Se o número diminuiu essa substância é o ácido (que doa íons de hidrogênio). Se o número de hidrogênios aumentou, essa substância é a base (aceita íons de hidrogênio) O que torna algo um ácido ou uma base? Um ácido é um produto contribuinte contendo íons de hidrogênio. Se a solução contiver mais íons hidrônio (H3O+) do que íons hidroxila (OH-), então a solução dada é um ácido. Da mesma forma, se a solução contém mais íons hidroxila (OH-) do que íons hidrogênio (H+), então a solução dada é uma base. O que é base e exemplo? O hidróxido de sódio, o carbonato de cálcio e o óxido de potássio são exemplos de bases. Uma base é um material que interage com íons de hidrogênio e pode neutralizar o ácido. As bases são classificadas como aceitadoras de prótons (H+), e o hidróxido de amônio são exemplos típicos de bases. O que é um ácido e suas propriedades? Os ácidos são compostos iônicos que, quando dissolvidos em água, produzem íons de hidrogênio positivos (H+). Quando dissolvidos em água, os ácidos têm sabor azedo, conduzem eletricidade e reagem com metais para produzir gás hidrogênio. Certos compostos indicadores podem ser usados para detectar ácidos, como o tornassol. Os ácidos tornam o tornassol azul vermelho. Qual é a principal diferença entre um ácido e uma base? Dois tipos de compostos corrosivos são os ácidos e as bases. Qualquer material com valor de pH entre 0 e 7 é conhecido por ser ácido, enquanto um valor de pH entre 7 e 14 é uma base. enquanto as bases são compostos iônicos que produzem íons hidróxido (OH-) quando dissolvidos em água. Qual é a importância do ácido? Os ácidos desempenham papéis significativos no corpo humano. A presença de ácido clorídrico no estômago ajuda a digestão, quebrando moléculas grandes e complexas dos alimentos. Os aminoácidos são necessários para a síntese de proteínas que ajudam a crescer e reparar os tecidos do corpo. O que é base e exemplo? O hidróxido de sódio, o carbonato de cálcio e o óxido de potássio são exemplos de bases. Uma base é uma substância que reage com íons hidrogênio e pode neutralizar o ácido. A maioria das bases são minerais que formam água e sais ao reagir com ácidos. As bases incluem óxidos, hidróxidos e carbonatos metálicos. Como você identifica uma base? Para decidir se uma substância é ácida ou básica, conte os hidrogênios de cada substância antes e depois da reação. Se o número diminuiu essa substância é o ácido (que doa íons de hidrogênio). Se o número de hidrogênios aumentou, essa substância é a base (aceita íons de hidrogênio). Quais são as propriedades físicas da base? A base tem sabor amargo, textura ensaboada e libera íons hidróxido quando dissolvido em água. Eles são bons condutores de eletricidade e têm um valor de pH superior a sete. Hidróxido de sódio, hidróxido de potássio e hidróxido de magnésio são alguns exemplos de bases. O ácido pode reagir com metais? Sim, os ácidos reagem com o metal para formar o sal correspondente e liberar gás hidrogênio. 2 M + 2 HX → 2 MX + H 2
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