Ácidas: suco gástrico, saliva, café, cerveja. Básicas: lágrimas, leite de magnésia, limpa-forno. Ácido mais forte: suco gástrico.
Base mais forte: limpa-forno
Licenciatura Plena em Química (Universidade de Cruz Alta, 2004)
Mestrado em Química Inorgânica (Universidade Federal de Santa Maria, 2007)
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Uma função química é caracterizada por um grupo de compostos que apresentam propriedades semelhantes. Inicialmente, pode-se ter compostos de natureza inorgânica (aqueles que não apresentam carbono, com algumas exceções) e orgânicos (os que apresentam carbono). As funções estudadas na química inorgânica são quatro: os ácidos, as bases, os sais e os óxidos.
Como meio teórico para identificação de uma função inorgânica pode-se adotar o critério estabelecido na tabela abaixo, a partir da fórmula molecular do composto.
ÁCIDO |
Cátion H+ |
||
BASE |
Ânion OH- |
||
SAL |
Cátion diferente de H+ |
Ânion diferente de OH- |
|
ÓXIDO |
Ânion O2- |
Binário |
A primeira das funções inorgânicas apresentadas, os ácidos, podem ser definidos conforme a teoria de Arrhenius, como sendo compostos que em solução aquosa se ionizam, liberando cátions H+.
O termo ionização refere-se à reação química que irá “produzir” cátions hidrônios (H+), liberados a partir de uma ligação química de natureza covalente.
Conforme seu comportamento físico e químico, os ácidos admitem algumas classificações essenciais, de acordo com os critérios abaixo:
QUANTO AO NÚMERO DE HIDROGÊNIOS
- Monoácidos ou monopróticos: apresentam apenas um hidrogênio ionizável na molécula. Ex. ácido clorídrico (HCl).
- Diácidos ou dipróticos: apresentam dois hidrogênios ionizáveis na molécula. Ex. ácido sulfúrico (H2SO4).
- Triácidos ou tripróticos: apresentam três hidrogênios ionizáveis na molécula. Ex. ácido fosfórico (H3PO4).
- Binários: apresentam apenas dois elementos distintos na molécula. Ex. ácido bromídrico (HBr).
- Ternários: apresentam três elementos distintos na molécula. Ex. ácido fosfórico (H3PO4).
- Quaternário: apresentam quatro elementos distintos na molécula. Ex. ácido tiocianóico (HSCN).
- Os hidrácidos fortes são aqueles que apresentam os halogênios cloro, bromo ou iodo. Ex. ácido clorídrico (HCl).
- Em relação aos oxiácidos, diminui-se o número de átomos de oxigênio pelo número de átomos de hidrogênio existentes na molécula. Quando a resposta for 2 ou mais, o ácido será considerado forte. Ex. ácido sulfúrico (H2SO4).
- Os ácidos que não se enquadrarem em nenhuma das regras acima, incluindo todos os ácidos orgânicos (que apresentam carbono, excetuando-se o ácido carbônico, H2CO3, e o ácido cianídrico, HCN, que não são orgânicos, mas também são fracos) são considerados todos ácidos de baixo grau de ionização, portanto, fracos.
De acordo com as classificações ácidas apresentadas, os ácido clorídrico e sulfúrico, respectivamente mostradas abaixo, podem ser classificadas como:
- HCl: monoácido, binário, hidrácido e forte.
- H2SO4: diácido, ternário, oxiácido e forte.
Referências: ATKINS, Peter; JONES, Loreta; Princípios de Química: questionando a vida moderna e o meio ambiente, Porto Alegre: Bookman, 2001. FELTRE, Ricardo; Fundamentos da Química, vol. Único, Ed. Moderna, São Paulo/SP – 1990.
PERUZZO, Francisco Miragaia (Tito); CANTO, Eduardo Leite; Química na Abordagem do Cotidiano, Ed. Moderna, vol.1, São Paulo/SP- 1998.
Ácidos são substâncias que se ionizam em meio aquoso e são bons condutores de energia. Pode-se aferir a acidez de uma substância por meio de técnicas de medição do potencial hidrogeniônico (pH) de uma solução. Alguns métodos analíticos de pH utilizam indicadores como tornassol ou fenolftaleína, que refletem o valor do pH da solução na cor.
Os ácidos podem ser caracterizados:
-
pela presença ou não de oxigênios na sua molécula;
-
pela força;
-
pelos hidrogênios ionizáveis;
-
pela sua volatilidade.
Leia também: Comparação entre ácidos e bases – diferenças e propriedades
Características dos ácidos
-
Ionizam-se em meio aquoso, liberando o cátion H+.
-
São condutores de eletricidade devido à liberação de íons em meio aquoso.
-
Em contato com meio básico, sofrem reação de neutralização, formando como produtos dessa reação sal e água.
-
Alteram a cor da solução na presença de substância indicadora, como tornassol ou fenolftaleína.
-
O sabor azedo do limão, laranja, entre outras frutas cítricas, deve-se ao ácido presente nesses alimentos.
O potencial hidrogeniônico (pH) é um cálculo que expressa a concentração de íons de hidrogênio em uma determinada solução. Para determinação do pH e análise do meio, leva-se em consideração:
-
a lei de diluição de Ostwald (quanto mais diluído, mais haverá a formação de íons na solução);
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autoionização da água (Kw), que é o desdobramento natural da molécula H2O em íons H+ e OH-;
-
água destilada a 25° C possui autoionização Kw = 10-14 e mesma concentração de íons H+ e OH-, ou seja, é um meio neutro.
Para cálculo de pH envolvendo concentração H+, usa-se: pH = -log[H+].
Saiba que:
-
pH > 7 → solução básica
-
pH < 7 → solução ácida
-
pH = 7 ou pH = pOH → solução neutra
Veja também: Como são as fórmulas dos ácidos?
Classificação dos ácidos
A classificação dos ácidos pode ser feita levando-se em conta quatro critérios diferentes.
-
Grau de ionização (α) ou força ácida
α = número de moléculas ionizadas
número de moléculas dissolvidas
-
Ácidos fortes: α ≥ 50%.
Exemplo: ácido sulfúrico (H2SO4) → α = 61%. -
Ácidos semifortes ou moderados: 5% < α < 50%.
Exemplo: ácido fosfórico (H3PO4) → α = 27%. -
Ácidos fracos: α ≤ 5%.
Exemplo: ácido bórico (H3BO3) → α = 0,075%.
→ Número de hidrogênio ionizável
-
Monoácido: libera um cátion H+.
-
Exemplo: ácido clorídrico (HCL);
-
Diácido: libera dois cátions H+.
Exemplo: ácido sulfídrico (H2S). -
Triácido: libera três cátions H+.
Exemplo: ácido bórico (H3BO3). -
Tetrácido: libera quatro cátions H+.
Exemplo: ácido pirofosfórico (H4P2O7).
Atenção! No caso dos hidrácidos, todos os hidrogênios da molécula são ionizáveis; mas, no caso dos oxiácidos, apenas os hidrogênios que estiverem ligados a um átomo de oxigênio são ionizáveis. Um exemplo é o ácido hipofosforoso (H3PO2), que é um monoácido, pois, apesar de ter três hidrogênios em sua composição, só libera o hidrogênio que está ligado ao oxigênio.
→ Presença do oxigênio
-
Oxiácidos: possuem oxigênio em sua estrutura.
Exemplo: ácido hipocloroso (HO Cl).
-
Hidrácidos: não possuem oxigênios em sua estrutura.
Exemplo: ácido fluorídrico (HF).
→ Volatilidade
-
Fixos: ponto de ebulição (PE) > 100°C, passando lentamente para o estado gasoso.
Exemplo: ácido sulfúrico (H2SO4) → PE = 340 ºC. -
Voláteis: ponto de ebulição < 100°C, passando com rapidez e facilidade para o estado gasoso.
Exemplo: ácido sulfídrico (H2S) → PE = -59,6°C.
Nomenclatura dos ácidos
→ Hidrácidos
Ácido + nome do ânion + ídrico
Para todos os ácidos, usa-se o termo “ácido” antes da nomenclatura que caracteriza a molécula. Nos hidrácidos, troca-se o sufixo “eto” do nome do elemento pelo “ídrico”.
Exemplos:
-
HCl → ácido clorídrico
-
HBr → ácido bromídrico
-
HF → ácido fluorídrico
→ Oxiácidos
A nomenclatura de oxiácidos varia de acordo com o número de oxidação (NOX) do elemento central. Veja a tabela a seguir:
NOX do elemento central | Nomenclatura do ácido | ||
prefixo- | -infixo- | -sufixo | |
+1 e +2 | Hipo- | -nome do ânion- | -oso |
+3 e +4 | -- | Nome do ânion- | -oso |
+5 e +6 | -- | Nome do ânion- | -ico |
+7 | Per | -nome do ânion- | -ico |
Exemplos:
-
HClO → Sabendo que o hidrogênio (H) normalmente tem NOX +1 e o oxigênio (O) tem NOX -2, para que tenhamos uma molécula de carga 0, o cloro (Cl) deve ter NOX +1, portanto a nomenclatura desse ácido é ácido hipocloroso.
-
HNO2 → ácido nitroso
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HClO4 → ácido perclórico
→ Exceções à regra
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H2CO3 → ácido carbônico, e não carbonoso, como ficaria pela regra do NOX.
-
H3BO3 → ácido bórico, e não boroso.
Ácidos no dia a dia
-
Fertilizantes e medicamentos: O ácido fosfórico (H3PO4) é muito utilizado na fabricação de fertilizantes e também como medicamento. É um dos vários ácidos que são utilizados na área farmacêutica.
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Frutas cítricas: possuem o ácido ascórbico (C6H8O6), também conhecido como vitamina C.
-
Vinagre: tem em sua composição ácido acético (CH3COOH).
- Água com gás e refrigerantes: compostos por ácido carbônico (H2CO3), que dá ao produto a sensação de refrescância.
Acesse também: Função dos ácidos nos refrigerantes
Exercícios resolvidos
Questão 1 - (Enem) O suco extraído do repolho roxo pode ser utilizado como indicador do caráter ácido (pH entre 0 e 7) ou básico (pH entre 7 e 14) de diferentes soluções. Misturando-se um pouco de suco de repolho e da solução, a mistura passa a apresentar diferentes cores, segundo sua natureza ácida ou básica, de acordo com a escala abaixo.
Algumas soluções foram testadas com esse indicador, produzindo os seguintes resultados:
De acordo com esses resultados, as soluções I, II, III e IV têm, respectivamente, caráter:
A) ácido / básico / básico / ácido. B) ácido / básico / ácido / básico. C) básico / ácido / básico / ácido. D) ácido / ácido / básico / básico.
E) básico / básico / ácido / ácido.
Resolução
Alternativa E. Para determinar se a substância tem caráter ácido, básico ou ainda neutro, faz-se uma análise das cores obtidas no teste em relação aos dados da escala dada. Sabendo que soluções com pH = 7 são neutras, pH > 7 são básicas e com pH < 7 são ácidas, chegamos à conclusão de que o amoníaco e o leite de magnésia são substâncias básicas, e o vinagre e o leite de vaca são ácidos.
Questão 2 - (PUC-Camp) A respeito das substâncias denominadas ácidos, um estudante anotou as seguintes características:
I - têm poder corrosivo;
II - são capazes de neutralizar bases;
III - são compostos por dois elementos químicos;
IV - formam soluções aquosas condutoras de corrente elétrica.
Ele cometeu erros SOMENTE em
A) I e II
B) I e III
C) I e IV
D) II e III
E) III e IV
Resolução
Alternativa B. Nem todos os ácidos são corrosivos, apenas aqueles mais fortes, e os ácidos podem ser compostos por dois ou mais átomos.
Por Laysa Bernardes
Professora de Química
O vinagre, ácido acético, é um exemplo de ácido orgânico.
O ácido málico é encontrado na maçã.
O ácido cítrico faz parte da nossa alimentação e pode ser encontrado na laranja, por exemplo.
O ácido sulfúrico é usado na fabricação de tintas.