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sexta-feira, 22 de agosto de 2014

ÁCIDOS (QUÍMICA INORGÂNICA)

Svante Arrehenius foi um químico sueco que, em 1887, realizou inúmeras experiências com substâncias diluídas em água e observou que:
- Quando em solução aquosa, os ácidos se ionizam, isto é, dão origem a íons, produzindo como cátion H+.
- Em solução aquosa, os ácidos conduzem eletricidade. Isso ocorre porque os ácidos se desdobram em íons.
- Os ácidos têm sabor azedo. O limão, o vinagre, o tamarindo contêm ácidos; é por isso que eles são azedos.
- Os ácidos alteram a cor de certas substâncias chamadas indicadores. Os indicadores têm a propriedade de mudar a cor conforme o caráter ácido ou básico das soluções. O tornassol e a fenolftaleína são indicadores de ácidos e bases. A solução de fenolftaleína vermelha fica incolor em presença de um ácido. Já o papel de tornassol azul fica vermelho.
- Os ácidos reagem com as bases, formando sais e água. Essa reação se chama reação de neutralização.
Resumindo, a definição de Arrehenius ficaria assim: ácido é toda substância que se ioniza em presença de água e origina, como um dos íons, o cátion H+.
Veja os exemplos de ácidos orgânicos (que fazem parte de nossa alimentação), e onde podem ser encontrados:

Ácido acético = vinagre.
Ácido tartárico = uva.
Ácido málico = maçã.
Ácido cítrico = laranja, acerola, limão.
Ácido fosfórico = usado na fabricação de refrigerantes à base de cola.
Ácido carbônico = sob a forma de gás carbônico, é um dos constituintes das águas minerais gaseificadas e dos refrigerantes.
Existe uma classe de ácidos muito perigosos, que se forem ingeridos podem levar o indivíduo à morte, são os chamados ácidos inorgânicos. Exemplos:
Ácido Clorídrico (HCl)--> O HCl impuro é comercializado com o nome de ácido muriático e é utilizado principalmente na limpeza de pisos ou de superfícies metálicas antes da soldagem. O HCl é um componente do suco gástrico, conferindo a ele um pH adequado para a ação das enzimas digestivas gástricas.
Ácido Fluorídrico (HF) --> O HF tem a propriedade de corroer o vidro; por isso, é usado para fazer gravações em vidros e cristais.
Ácido Sulfúrico (H2SO4) --> É utilizado nas baterias de automóvel, na fabricação de corantes, tintas, explosivos e papel; é também usado na indústria de fertilizantes agrícolas, permitindo a fabricação de produtos como o sulfato de amônio.
Ácido Nítrico (HNO3) --> É usado na fabricação de explosivos como o trinitrotolueno (TNT) e a nitroglicerina (dinamite); é muito útil para a indústria de fertilizantes agrícolas, permitindo a obtenção do salitre. É usado também na identificação de amostras de ouro.
Ácido Cianídrico (HCN) --> Ácido utilizado em indústrias diversas, como nas de plásticos, acrílicos e corantes, entre outras. Mas ele tem também um destino sinistro: nos Estados Unidos, é usado nas "câmaras de gás" para executar pessoas condenadas à morte, este ácido libera um gás extremamente tóxico.

Teorias ácido-base de Arrhenius, de Brønsted-Lowry e de Lewis.

  • Teoria ácido-base de Arrhenius:
O químico sueco Svante August Arrhenius propôs em 1887 a sua teoria de dissociação iônica, que levou ao conceito de ácido, base e sal. Ele trabalhou com diversas soluções e descobriu que as que eram eletrolíticas (conduziam corrente elétrica) faziam isso porque havia espécies químicas transportadoras de cargas, que eram os íons. Já as soluções não eletrolíticas não produziam íons em meio aquoso.
Arrhenius conseguiu identificar os íons presentes nas soluções eletrolíticas e isso o levou ao desenvolvimento de sua teoria ácido-base, que dizia o seguinte:

Conceito de ácido de Arrhenius
Exemplos:
Ácido     Água       Cátion      Ânion
HCℓ(g) + H2O(ℓ) → H3O+(aq) + Cℓ-(aq)
HCN(g) + H2O(ℓ) → H3O+(aq) + CN-(aq)
H2SO3(g) + 2 H2O(ℓ) → 2 H3O+(aq) + SO32-(aq)
H3PO4(s) + 3 H2O(ℓ) → 3 H3O+(aq) + PO43-(aq)
Observação: Pode-se dizer também que o cátion liberado pelos ácidos é o hidrogênio, H+:
Ácidos de Arrhenius liberam somente o cátion hidrogênio

Para Arrhenius, a neutralização seria a reação entre esses dois íons, o cátion hidrogênio liberado por um ácido e o ânion hidroxila liberado por uma base:
H+(aq) + OH(aq) → H2O(l)
A teoria de Arrhenius ajudou a explicar um grande número de fenômenos e até hoje é usada em diversos casos. Porém, ela apresentava uma série de limitações, veja algumas:
Limitações da Teoria de Arrhenius:
1- É restrita a soluções aquosas. Não é possível aplicá-la em sistemas sólidos. Além disso, muitas reações orgânicas ocorrem com outros solventes diferentes da água;
2- Existem outros solventes diferentes da água que podem ionizar ácidos e dissociar bases;
3- Não permite prever o caráter ácido de espécies químicas que não possuem o hidrogênio e o caráter básico de espécies que não possuem a hidroxila.
  • Teoria ácido-base de Brønsted-Lowry;
Essa teoria, também chamada de Teoria Protônica, foi criada em 1923 de forma independente por Johannes Nicolaus Brønsted, da Dinamarca, e por Martin Lowry, da Inglaterra.
Segundo essa teoria, temos:
Teoria ácido-base de Brønsted-Lowry
Veja um exemplo:
A amônia reage com o ácido clorídrico, recebendo um próton (H+) e formando o íon amônio e o íon cloreto:
  NH3 +  HCℓ →       NH4+ +   Cℓ-
base      ácido         ácido      base
forte      forte          fraco      fraca
Essa teoria é bastante utilizada e atual, além de resolver o problema da limitação da teoria de Arrhenius, porque ela não precisava que houvesse a presença de água. No entanto, ainda assim, ela também apresenta uma limitação: depende da presença de hidrogênio.
  • Teoria ácido-base de Lewis;
Outra teoria ácido-base foi proposta no mesmo ano, 1923, por Gilbert Lewis. Também conhecida por Teoria Eletrônica, ela elimina todas as limitações mencionadas anteriormente, abrangendo qualquer espécie química.
Segundo Lewis:
Os ácidos podem ser classificados segundo vários critérios, vejamos: 

Presença de oxigênio: 
1. Hidrácidos – ácidos que não possuem oxigênio. 
Exemplos: HI (ácido iodídrico), HCl (ácido clorídrico), HCN (ácido cianídrico). 

2. Oxiácidos – ácidos que possuem oxigênio. 
Ex: HNO3 (ácido nítrico), H2SO4 (ácido sulfúrico), H3PO(ácido fosfórico). 

Volatilidade: 
Ácidos Voláteis – apresentam tendência à evaporação. 
Exemplos: CH3COOH (ácido acético), HF (ácido fluorídrico), Hidrácidos em geral. 

O vinagre (ácido acético) é um exemplo de ácido altamente volátil, quando abrimos um recipiente que o contém logo sentimos seu odor característico. 

Ácidos Fixos – apresentam pequena tendência à evaporação. 
Exemplos: H2SO4 (ácido sulfúrico), H3PO4 (ácido fosfórico). Os Oxiácidos em geral não são voláteis. 

Número de hidrogênios ionizáveis: 
Essa classificação diz respeito à ionização de hidrogênios (H) presentes em ácidos. O número de H ionizável será a mesma quantidade de átomos de H na molécula. 

• Monoácidos: possuem um único átomo de hidrogênio por molécula, portanto, apenas 1 "H" ionizável. 
Exemplos: HCl (ácido clorídrico), HClO4 (ácido perclórico). 

• Diácidos: possuem 2 "H" ionizáveis. 
Exemplos: H2CrO4 (ácido crômico), H2CO3 (ácido carbônico). 

• Triácidos: possuem 3 "H" ionizáveis. 
Exemplos: H3SbO4 (ácido antimônico), H3AsO4 (ácido arsênico), H3[Fe(CN)] – ácido ferricianídrico. 

• Tetrácidos: possuem 4 "H" ionizáveis. 
Exemplo: H4P2O7 (ácido pirosfórico). 

http://www.alunosonline.com.br/quimica/teorias-acido-base-arrhenius-bronsted-lowry-lewis.htmlhttp://www.brasilescola.com/quimica/acidos.htm

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