Os ácidos e bases são conceitos fundamentais na química e na biologia, o que torna essencial compreender as suas propriedades e comportamentos.
Neste resumo, você vai conhecer as definições de ácido, de base, as suas propriedades, o conceito de pH e a sua nomenclatura. Assim, continue com a leitura para descobrir.
Ácidos e bases: guia completo
Primeiramente, tanto o ácido quanto a base são exemplos de funções inorgânicas (diferentemente das orgânicas). Ou seja, eles representam com os sais e os óxidos o grupo de compostos que não possui majoritariamente carbono em sua composição.
A saber, o conceito tradicional referente a essas espécies químicas foi formulado pelo cientista sueco Svante Arrhenius (1859-1927), que baseou a sua definição em um contexto no qual a substância se encontra na água.
Enfim, essas funções inorgânicas se encontram principalmente em alimentos, remédios, produtos de limpeza e inclusive no corpo humano.
Definição de ácido
Adiante, ácidos são substâncias que, quando dissolvidas em água, sofrem ionização e liberam cátions de hidrogênio (H+). A sua estrutura é molecular, composta por ligações covalentes com compartilhamento de elétrons. Por exemplo, podemos citar os seguintes ácidos:
- Clorídrico (HCI): encontrado no suco gástrico do estômago.
- Sulfúrico (H2SO4): usado em baterias de carros.
Propriedades do ácido
- reação com bases para a formação de água e um sal;
- mudança da cor de indicadores para vermelho;
- tendência de solubilidade na água;
- condutividade elétrica na água;
- reação com metais ativos para a liberação de hidrogênio gasoso.
Nomenclatura
A saber, os ácidos se dividem em dois grupos: hidrácidos (sem oxigênio) e oxiácidos (com oxigênio). Para estabelecer a nomenclatura do primeiro grupo, deve-se adotar a fórmula Ácido + Nome do Elemento + ÍDRICO. Por exemplo, ácido clorídrico ou ácido fluorídrico.
Entretanto, a nomenclatura dos oxiácidos é um pouco mais complexa, com referência ao número de oxidação (NOX) do elemento central:
- +7: Ácido + PER + radical do elemento + ICO (Exemplo:ácido perclórico HClO4).
- +6 ou +5: Ácido + radical do elemento + ICO (Exemplo: ácido clórico HClO3).
- +4 ou +3: Ácido + radical do elemento + OSO (Exemplo: ácido cloroso HClO2).
- +2 ou +1: Ácido + HIPO + radical do elemento + OSO (Exemplo: ácido hipocloroso HClO).
Contudo, existe uma exceção à esta fórmula. Logo, quando o ácido em questão se formar pelos elementos carbono ou boro, teremos ácido carbônico (H2CO3) ou ácido bórico (H3BO3).
Bases
Ademais, vejamos agora o segundo elemento deste guia de ácidos e bases. Uma base é uma substância que, quando dissolvida em água, sofre dissociação e libera o ânion hidroxila (OH-). A sua estrutura pode ser iônica ou molecular, a depender da substância. A título de exemplo, veja algumas bases existentes na química:
- Hidróxido de sódio (NaOH): também conhecido como soda cáustica, é usado em produtos de limpeza.
- Amônia (NH3): encontrada em produtos de limpeza doméstica.
- Hidróxido de potássio (KOH): utilizado na produção de sabão.
Propriedades
- mudança da cor de indicadores para azul ou verde;
- característica escorregadia ao toque (como sabão ou detergente);
- tendência de insolubilidade na água (com exceção dos metais alcalinos);
- reação com ácidos para formar água e um sal;
- condutividade elétrica na água.
Nomenclatura
Adiante, a nomenclatura aplicada às bases segue a regra geral Hidróxido de + Nome do Cátion, as quais são os metais da família 1A, 2A, Al e NH4+. Por exemplo, hidróxido de potássio.
Contudo, existe aqui uma exceção, referente aos metais da família B. Quando um elemento produz cátions com diferentes cargas, deve-se adicionar ao final da nomenclatura o número da carga do íon em algarismo romano. Outra maneira de evidenciar esta distinção também pode ser a adição do sufixo OSO ao íon de menor carga e do sufixo ICO ao íon de maior carga. Assim, confira estes casos relativos ao elemento ferro:
- Fe3+ = Fe(OH)3 que corresponde a Hidróxido de ferro III ou Hidróxido férrico.
- Fe2+ = Fe(OH)2 que corresponde a Hidróxido de ferro II ou Hidróxido ferroso.
Conceito de pH
Por outro lado, outro conceito importante para compreender o comportamento dos ácidos e bases é o de potencial hidrogeniônico (pH). A saber, ele é uma escala que mede a acidez ou a basicidade de uma solução.
Nesse sentido, ele pode variar de 0 a 14, com 7 representando a marca na neutralidade. Logo, valores menores que 7 indicam acidez, enquanto valores maiores indicam basicidade. Inclusive, uma reação de neutralização ocorre quando um ácido reage com uma base, o que resulta na formação de água e um sal (contato do cátion H+ do ácido com o ânion H- da base).
Logo, confira a reação da mistura entre o ácido clorídrico e o hidróxido de sódio, a qual forma cloreto de sódio e água: NaOH+ HCl → NaCl + H2O.
Enfim, a escala de pH é logarítmica, o que significa que uma diferença de uma unidade no pH representa uma variação de dez vezes na concentração de H+ ou OH-. Por exemplo, uma solução com pH 4 é dez vezes mais ácida do que uma solução com pH 5. No caso do corpo humano, considera-se que o equilíbrio do pH no sangue fique na faixa entre 7,35 e 7,45. Assim, um valor acima ou abaixo deste patamar indica a presença de doenças no organismo.
Outras definições
Por fim, além da teoria de Arrhenius, existem outras definições de ácidos e bases. Por exemplo, a definição de Brønsted-Lowry em 1923 que se baseia na doação (para ácidos) e aceitação (para bases) de prótons (H+) entre substâncias.
Igualmente, vale citar o conceito de Gilbert Lewis em 1923, que se concentra na doação (bases) e aceitação (ácidos) de pares de elétrons em reações.
Gostou deste resumo? Então, confira também o nosso material sobre o mol na seção de química.