Ácido
Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.
Ácidos e bases |
---|
Escala de pH (e pOH)
|
|
Ácidos |
Bases |
Antigamente entendia-se por ácidas as substâncias que simplesmente possuíam sabor azedo (vide outras definições).
Índice
Conceito de Arrhenius
Segundo o químico sueco Arrhenius (1887), um ácido é toda substância molecular que, em solução aquosa, sofre ionização e produz como único cátion, o íon H+.2 Um exemplo é o ácido clorídrico, de fórmula HCl:Conceito de Brønsted e Lowry
Esta última definição, generaliza a teoria de ácidos de Arrhenius. A teoria de Brønsted e Lowry de ácidos também serve para dissoluções não aquosas; as duas teorias são muito parecidas na definição de ácido, mas a de Brønsted-Lowry é muito mais geral.
- Exemplos de ácidos de Brønsted e Lowry: HCl, H3O+ (oxônio (ou Hidrônio), H3PO4 – se doarem o H+ durante a reação.
- Se estiverem em solução aquosa também são ácidos de Arrhenius.
Conceito de Lewis
- Exemplos de ácidos de Lewis: Ag+, AlCl3, CO2, SO3 – se receberem par de elétrons.
Dissociação e equilíbrio
As reações de ácidos são generalizadas frequentemente na forma HAForça dos ácidos (segundo Arrhenius)
- Um ácido forte é aquele que se ioniza completamente na água, isto é, libera íons H+, porém não os recebe. O exemplo anterior (ácido clorídrico) é um ácido forte. Outro é o ácido nítrico.6
- Um ácido fraco também libera íons H+ , porém parcialmente, estabelecendo um equilíbrio químico. A maioria dos ácidos orgânicos são deste tipo, e também alguns sais como o cloreto de alumínio.6
- HAc
H+ + Ac- ( em solução aquosa )
Aspectos liberais genéricos da força dos ácidos
- Ao tratar de hidrácidos:
- Ao tratar de Oxiácidos:
Autoionização
Pela teoria de Ahrrenius, existem os conceitos de bases conjugadas. Nesta visão, uma molécula de água, por exemplo, reage com outra, transferindo íon H+, ou seja, uma agindo como ácido e outra como base7 :É importante notar que, formam-se íons, o que pode ser comprovado pela pequena condutividade residual em água pura (0,056 microS/cm, o que mostra que a reação só ocorre em pequena proporção.
Ácidos também se auto-ionizam, como o HF, o H2SO4 e o ácido acético, sendo observadas reações ácido-base desta maneira também nestes solventes.
Ácidos resistentes e não resistentes
Como extensão a teoria de Lewis, criada por Pearson foi criado um conceito de dureza e moleza para ácidos e bases. Estes termos se referem, respectivamente, a dificuldade ou facilidade com que as "nuvens eletrônicas" ("superfície" externa do átomo, região de maior probabilidade dos elétrons mais externos, HOMO) podem ser deformadas.E um desses exemplos é que ele é o único que pode doar , ou seja , ceder prótons que sua carga fica H+Este ponto de vista é importante para análise de estabilidade/força de ligações entre ácidos e bases, influenciando áreas da química como catálise. Basicamente, ácidos duros como o H+, HF, BF3, AlCl3, formarão ligações mais fortes com bases duras, como OH-, NH3, e ácidos e bases moles farão ligações mais fortes entre si, enquanto ligações duro-mole serão mais fracas ou não ocorrerão. Exemplos de bases moles são PH3, I-. Exemplos de ácidos moles são Hg2+, CuI, BH3.
Classificação dos ácidos
Quanto ao número de hidrogênios ionizáveis
- Monopróticos: são ácidos que podem liberar apenas um átomo de hidrogênio (em forma de próton, cátion de hidrogênio ou H+) de sua estrutura em solução aquosa. Ex.: HCl, HNO3, H3PO2 (libera 1xH+);
- Dipróticos: podem liberar dois átomos de hidrogênio de sua estrutura em solução aquosa, Ex.: H2Cr2O7, H2MnO4, H2S, H2SO4, H3PO3 (libera 2xH+);
- Tripróticos: podem liberar três átomos de hidrogênio de sua estrutura em solução aquosa, Ex.: H3PO4.
Quanto ao número de grupos funcionais (H+)
- Monácidos: possuem um íon H+ por molécula. Ex.: HCl, HNO3, HClO4, etc;
- Diácidos: possuem dois íons H+ por molécula. Ex.: H2S, H2CO3, H2SO4, etc;
- Triácidos: possuem três íons H+ por molécula. Ex.: H3BO3, H3PO4, H3SO4, etc;
- Tetrácidos: possuem quatro íons H+ por molécula. Ex.: H4P2O7, H4SiO4, etc.
Quanto à presença de oxigênio
- Hidrácidos: sem oxigênio (fórmula geral: HnA);
- Oxiácidos: com oxigênio (formula geral: HnAO).
Quanto à volatilidade
- Fixos, ex.: H2SO4, H3PO4, H3BO3, H3PO3
- Voláteis, ex.: HCl, HBr, HI, H2S, HCN, HNO3, entre outros.
Quanto à força (pKa)
A força de um ácido depende da sua constante de acidez (Ka). Esta exprime uma noção do grau de ionização dos ácidos em solução, em dependência da concentração apresentada. Quanto maior o valor de pKa de um ácido, mais fraco ele é. Sendo assim um ácido pode ser considerado:- Muito Forte: Se o valor de pKa é menor que -0,358 (HCl, HBr, HI);
- Forte a Semiforte (Moderado): Possuem um valor de pKa de ±0,359 (HF);
- Fraco: Valor de pKa maior que 8.8
Quanto ao grau de hidratação
- Orto: represente um ácido hidratado, p. ex.: H3PO4 (Ácido Fosfórico); representa formalmente H2PO2•1·H2O
- Meta: represente um ácido menos uma molécula de água: H3PO4 → H2O + HPO3 (Ácido Metafosfórico)
- Piro: represente um ácido que perdeu duas moléculas de água: 2·H3PO4 → 2·H2O + H4P2O7 (Ácido Pirofosfórico)
Outras definições
- A definição mais simples de um ácido se resume a uma substância de gosto azedo.10
- Um ácido também pode ser definido como uma substância que tem o valor de pH inferior a 7 (a uma temperatura de 25º).10
- Um ácido pode ser também definido como um derivado da oxidação de álcoois ou aldeídos.10 Neste caso trata-se de um ácido orgânico ou carboxílico.
Referências
- A. D. McNaught; A. Wilkinson. IUPAC — Compendium of Chemical Terminology (the “Gold Book”): versão interactiva (em inglês). 2ª ed. Oxford: Blackwell Scientific Publications, 1997. Capítulo: Acid. DOI:10.1351/goldbook.A00071 ISBN 0-9678550-9-8 (Versão on-line (2006-) corrigida por Nic, Jirat, Kosata; update por A. Jenkins 2014-02-24 ver.2.3.2) Página visitada em 2014-05-15.
- Conceito de ácido de Arrhenius (em português) fisica.net. Página visitada em 15/01/2012.
- Definição de Bronsted-Lowry (em português) quiprocura.net (4 de setembro de 2004). Página visitada em 15/01/2012.
- Medeiros, Miguel A. (4 de setembro de 2004). Definição de Lewis (htm) (em português) quiprocura.net. Página visitada em 15/01/2012.
- pKa de ácidos orgânicos (em português) ufsm.br. Página visitada em 15/01/2012.
- Classificação dos ácidos quanto à força (em português) colegioweb.com.br. Página visitada em 15/01/2012.
- Auto-ionização da água (em português) fisicaequimica.net. Página visitada em 15/01/2012.
- Charles E. Mortimer; Ulrich Müller. Chemie (em Alemão). Stuttgart: Thieme, 2010. p. 310. ISBN 978-3-13-484310-1
- H. F. Hollemann; N. Wiberg. Lehrbuch der anorganischen Chemie (em Alemão). Berlim: Walter de Gruyter Verlag, 2007. p. 245. ISBN 978-3-11-017770-1
- "ácido", Dicionário Priberam da Língua Portuguesa em linha, 2010, consultado em 25-01-2013.
Nenhum comentário:
Postar um comentário