QUESTIONARIO AULA 1

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QUÍMICA INORGÂNICA – UFVJM
LISTA DE ATIVIDADES 1 – BLOCO 1
1. Com base em seu conhecimento sobre ácidos e bases, baseados nas teorias aceitas, explique o que quer dizer a seguinte afirmação: ͞Temos que ter em mente, entretanto, que na verdade podemos fazer um ácido ser qualquer coisa que queiramos.
Para responder à esta questão, o estudante de química deve lembrar que as transformações envolvendo ácidos e bases são, assim como em outras transformações químicas, reações químicas. Logo qualquer reação química poderá, a depender das condições, ser reversível. Portanto, um ácido é um ácido a depender em que direção estamos olhando as setas de reação. Tomando como exemplo a teoria de Bronsted-Lowry, em uma equação química que explique a liberação de prótons (H+), a espécie ácida estará liberando esses prótons na equação química se olharmos da esquerda para a direita. Mas se olharmos da direita para a esquerda, teremos uma espécie básica capturando esse próton e dando origem à um ácido. Tomando como base a teoria de Lewis, essa verdade se repete. Se misturarmos dois ácidos diferentes, um deles deverá ser mais forte que o outro, e por isso o outro ácido tenderá a atuar como base. Tudo é relativo. por isso podemos afirmar qu na verdade podemos fazer um ácido ser qualquer coisa que queiramos. O mesmo podemos afirmar para as bases. Para uma substância qualquer atuar como um ácido ou como uma base, dependerá em que meio (ambiente químico) nós as pusermos.
Questão 2 Explique a teoria de ARRHENIUS sobre ácidos e bases e exlpique o que torna essa teoƌia mais limitada que a teoƌia de BRǾNTED-LOWRY.
 A teoria de ARRHENIUS foi muito importante na definição inicial de ácidos e de bases no desenvolvimento da Química moderna. Entretanto ela limitava o conceito de bases. ARRHENIUS dizia que ácidos eram aquelas espécies que liberam H+ no meio, enquanto que bases liberavam OH-. Esse OH- era responsável por remover H+ do meio, que por sua vez eram liberados pelas espécies ácidas. Logo, ARRHERIUS estava certo em afirmar que essas espécies que liberavam OH- eram classificadas como bases. Entretanto, várias outras espécies químicas não liberavam OH- para o meio e mesmo assim capturavam H+ do meio. Dessa forma, a teoria de ARRHENIUS não contemplava adequadamente todas as espécies básicas possíveis na natureza. A teoria de ARRHENIUS não definia corretamente todas as bases, e sim apenas uma parcela delas.
Podemos dizer então que a teoria de BRǾNTED-LOWRY era menos limitada que a de ARRHENIUS, pois a teoria de BRǾNTED-LOWRY afirmava que as bases eram quaisquer espécies capazes de receber um próton (H+). Assim, a teoria de BRǾNTED-LOWRY expandiu as possibilidades para as substâncias básicas. Não sendo possível apenas o OH- remover H+ do meio, mas também outras espécies.
Questão 3
3.O que são ácidos fortes e ácidos fracos? Qual a ligação desses conceitos com a teoria de ARRHENIUS?
Ácidos fortes são espécies químicas que se dissociam completamente em meio aquoso, liberando cátions e ânions, sendo que o cátion liberado é sempre o H+
Ácidos fracos são espécies químicas que se dissociam incompletamente em meio aquoso, liberando cátions e ânions. Não dissociar completamente, significa que partes das moléculas/ ou compostos químicos ficarão inalterados no meio aquoso e somente uma parcela destas irá dissociar. Assim como nos ácidos fortes, o cátion liberado aqui é sempre o H+.
A ligação desses conceitos de ácidos fortes/fracos e bases fortes/fracas é que teoria de ARRHENIUS de ácidos e bases foi formulada com base na sua teoria de ionização das substâncias em soluções aquosas. As substâncias que se dissociavam totalmente ou em parte como íons em solução aquosa eram considerados eletrólitos. Aquelas que se dissociavam totalmente eram eletrólitos fortes, as que não se dissociavam totalmente eram eletrólitos fracos.
4. Na teoria de BRǾNTED-LOWRY sugere-se que qualquer substância que atue como um doador de próton deveria ser classificada como ácido e qualquer substância que atue como um receptor de próton deveria ser classificada como base. Explique de onde vem esses prótons que são relatados em sua teoria. Do íon hidrogênio presente nos compostos.
O cátion H+ que é o objeto do estudo das reações ácido/base são provenientes de uma espécie química que pode ser uma molécula não carregada, um íon positivo, ou um íon negativo. Esse H+ inicialmente faz parte dessas estruturas podendo estar ligado aos demais átomos da estrutura por ligações covalente, iônica, etc.
Quando essas espécies química são colocadas em contato com a água e com alguma outra espécie de caráter básico, então esses cátions H+ são capturados pelas bases,
5. Defina corretamente o que é um par ácido-base. E diga qual teoria criou este termo.
Em uma reação química qualquer que envolva a presença e atuação de um ácido, sempre haverá também a presença de uma base. Da mesma forma, podemos afirmar que, em uma reação química qualquer que envolva a presença e a atuação de base, sempre haverá também a presença de um ácido. Isso acontece porque as reações dessa natureza sempre serão reações ácido/base, pois são reações de troca de prótons. Ou seja, se há alguém para doar, então deverá existir alguém para receber. Ao se generalizar reações dessa natureza, o ácido é normalmente simbolizado por HA e a base por B, então podemos escrever uma equação generalizada ácido-base:
HA + B --> A- + BH+
Pela equação química descrita acima, pode-se notar que a espécie química HA, que é inicialmente ácida, transforma-se em A-. Se lermos a equação da direita para esquerda teremos a espécie A- atuando como base. Dessa forma, qualquer espécie química engajada numa reação ácido/base terá seu equivalente ácido e equivalente básico. No exemplo acima, a espécie AH é ácido e a espécie A- é básica. Logo, temos um par ácido-base, ou seja AH - A-
6. Explique o que é uma espécie anfiprótica.
Uma espécie ou substâncias anfiprótica é aquela que pode agir tanto como um ácido como quanto uma base, dependendo da substância que está em sua presença.
7. Defina corretamente o que são os ácidos e bases de LEWIS.
Para LEWIS a base é definida como um doador de par de elétrons e ácido como um receptor de par de elétrons. Com essa teoria, LEWIS consegue ampliar ainda mais o conceito de ácido e de base, aumentando o leque de possibilidades, para que uma substância possa ser classificada como ácido ou como base.
8. O que a teoria de LEWIS tem de vantagem em relação às demais teorias? Explique.
A vantagem da teoria de LEWIS sobre ácidos e bases sobre as teorias anteriores é que ela amplia a noção de um ácido e de uma base. LEWIS percebeu, que o cátion H+ é uma espécie deficiente em um par de elétrons e que a base capturava esse H+ por que possuia um par de elétrons extra para poder doar a esse H+. Para LEWIS portanto, a acidez surgia pela falta de um par de elétrons e não pela presença do íon H+ em si. Já a base se comportava como base, por possuir um par de elétrons que pudesse ser compartilhado.
9. Analisando a fórmula da constante ácida mostrada logo abaixo, qual o significado químico de se ter um valor de Ka pequeno para um determinado ácido e de um valor de Ka grande para outro ácido? Explique.
Um valor de Ka pequeno, matematicamente significa que o termo [HA] da equação é maior que o produto [H+].[A-]. Logo, pode-se concluir que a maior parte da espécie química está na forma não dissociada e que portanto, trata-se de um ácido fraco. Por analogia, pode-se concluir que um valor de Ka grande refere-se á uma ácido forte.
10. Faça a dedução matemática da equação de Henderson-Hasselbalch a partir da fórmula de Ka.
11. Dê exemplos de ácidos e de bases do seu dia a dia.
Ácidos mais comuns no nosso dia-a-dia:
- Ácido Acético: Componente do vinagre
- Ácido Clorídrico: Vendido com o nome de Ácido Muriático, usado na limpeza de Mármore.
- Ácido Cítrico: Componentes das frutas (laranja, limão, mexerica, acerola, etc.)
- Ácido Carbônico: responsável pelo gás dos refrigerantes.
- Etc...
Bases mais comuns no nosso dia-a-dia:- Soda Cáustica: Usado no desentupimento de pias e ralos.
- Bicarbonato: Antiácido
- Amônia: presente no sal amoníaco (usado em culinária e produtos de limpeza)
- Hidróxido de Magnésio: Vendido como leite de magnésia (Antiácido)
- Etc...