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segunda-feira, 29 de maio de 2017
Conceito de ácido, base e sal pela teoria de Arrhenius
Publicado por: Jennifer Rocha Vargas Fogaça em Química Inorgânica
Conceito de ácido, base e sal pela teoria de Arrhenius
Arrhenius realizou experimentos sobre ionização e dissociação iônica.
Ao realizar algumas experiências na Universidade de Uppsala (Suécia), o cientista Arrhenius descobriu que algumas substâncias sofrem ionização no meio aquoso e outras não. Isso significa que alguns compostos, como por exemplo, os iônicos, geram íons (partículas carregadas) quando dissolvidos na água. Isso faz com que essa solução iônica conduza corrente elétrica.
Já com outros compostos não ocorre o mesmo. O açúcar, por exemplo, é um composto molecular de fórmula: C12H22O11 e ao ser dissolvido na água não origina íons. Torna-se, então, uma solução molecular, que não conduz eletricidade.
No entanto, Arrhenius não concluiu que todas as substâncias moleculares não podem sofrer dissociação iônica, pois em um de seus experimentos ele viu que o HCl, que é um composto molecular, reage com a água formando íons positivos e negativos, conforme mostrado abaixo.
Equação química da ionização do ácido clorídrico na água
Equação química da ionização do ácido clorídrico na água
Quando há íons na solução aquosa, ocorre a passagem de corrente elétrica
Quando há íons na solução aquosa, ocorre a passagem de corrente elétrica
Observando esses seus experimentos, que foram cuidadosamente repetidos e analisados, Arrhenius concluiu que algumas características se repetiam em alguns compostos e elaborou as seguintes definições para os ácidos, bases e sais:
Definição de ácido de Arrhenius: Ácidos são compostos que em solução aquosa se ionizam, produzindo como íon positivo apenas o cátion hidrogênio (H+).
Exemplo: HNO3 → H+ + NO3-
Definição de base de Arrhenius: Bases são compostos que em solução aquosa sofrem dissociação iônica, liberando como único íon negativo o ânion hidróxido (OH-), ou oxidrila ou hidroxila.
Exemplo: NaOH → Na+ + OH-
Definição de sal de Arrhenius: Sais são compostos iônicos que possuem, pelo menos, um cátion diferente de H+ e um ânion diferente de OH-.
Exemplo: NaCl (sal de cozinha) → Na+ + Cl-
Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química
Publicado por: Jennifer Rocha Vargas Fogaça em Química Inorgânica
Conceito de ácido, base e sal pela teoria de Arrhenius
Arrhenius realizou experimentos sobre ionização e dissociação iônica.
Ao realizar algumas experiências na Universidade de Uppsala (Suécia), o cientista Arrhenius descobriu que algumas substâncias sofrem ionização no meio aquoso e outras não. Isso significa que alguns compostos, como por exemplo, os iônicos, geram íons (partículas carregadas) quando dissolvidos na água. Isso faz com que essa solução iônica conduza corrente elétrica.
Já com outros compostos não ocorre o mesmo. O açúcar, por exemplo, é um composto molecular de fórmula: C12H22O11 e ao ser dissolvido na água não origina íons. Torna-se, então, uma solução molecular, que não conduz eletricidade.
No entanto, Arrhenius não concluiu que todas as substâncias moleculares não podem sofrer dissociação iônica, pois em um de seus experimentos ele viu que o HCl, que é um composto molecular, reage com a água formando íons positivos e negativos, conforme mostrado abaixo.
Equação química da ionização do ácido clorídrico na água
Equação química da ionização do ácido clorídrico na água
Quando há íons na solução aquosa, ocorre a passagem de corrente elétrica
Quando há íons na solução aquosa, ocorre a passagem de corrente elétrica
Observando esses seus experimentos, que foram cuidadosamente repetidos e analisados, Arrhenius concluiu que algumas características se repetiam em alguns compostos e elaborou as seguintes definições para os ácidos, bases e sais:
Definição de ácido de Arrhenius: Ácidos são compostos que em solução aquosa se ionizam, produzindo como íon positivo apenas o cátion hidrogênio (H+).
Exemplo: HNO3 → H+ + NO3-
Definição de base de Arrhenius: Bases são compostos que em solução aquosa sofrem dissociação iônica, liberando como único íon negativo o ânion hidróxido (OH-), ou oxidrila ou hidroxila.
Exemplo: NaOH → Na+ + OH-
Definição de sal de Arrhenius: Sais são compostos iônicos que possuem, pelo menos, um cátion diferente de H+ e um ânion diferente de OH-.
Exemplo: NaCl (sal de cozinha) → Na+ + Cl-
Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química
Ácido
Ácidos e bases
Escala de pH (e pOH)
Extração ácido-base Reação ácido-base Fisiologia ácido-base Homeostase ácido-base Constante de dissociação ácida Função de acidez Solução tampão pH Afinidade por próton Auto-ionização da água
Ácidos
Ácidos de Lewis Ácidos minerais Ácidos carboxílicos Ácidos fortes Superácidos Ácidos fracos
Bases
Bases de Lewis Bases orgânicas Bases fortes Superbases Base não nucleofílica Bases fracas
v • e
Ácido, no âmbito da química, pode se referir a um composto capaz de transferir Íons (H+) numa reação química (vide Ácido de Brønsted), podendo assim diminuir o pH de uma solução aquosa, ou a um composto capaz de formar ligações covalentes (vide Ácido de Lewis) com um par de eléctrons.[1] As bases são os análogos opostos aos ácidos. Há dois tipos de ácidos, os Hidrácidos e os Oxiácidos (que possuem oxigênio em sua composição).
Conceito de Arrhenius[editar | editar código-fonte]
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:
Anos mais tarde, em 1923, o físico-químico dinamarquês Brønsted e o também físico-químico inglês Lowry propuseram independentemente a ideia de que ácido é uma substância que pode ceder prótons (íons H+).[3]
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[editar | editar código-fonte]
Ver artigo principal: Ácido de Lewis
No mesmo ano (1923) em que a teoria de Brønsted-Lowry foi formulada, o químico estadunidense Lewis ampliou ainda mais a definição dos ácidos, teoria que não obteve repercussão até alguns anos mais tarde. Segundo a teoria de Lewis um ácido é aquela espécie química que, em qualquer meio, pode aceitar um par de elétrons. Desta forma incluem-se substâncias que se comportam como ácidos, mas não cumprem a definição de Brønsted e Lowry, sendo denominadas ácidos de Lewis.[4] Visto que o próton, segundo esta definição, é um ácido de Lewis (tem vazio o orbital 1s, onde pode alojar-se o par de elétrons), pode-se afirmar que todos os ácidos de Brønsted-Lowry são ácidos de Lewis, e todos os ácidos de Arrhenius são de Brønsted-Lowry.
Exemplos de ácidos de Lewis: Ag+, AlCl3, CO2, SO3 – se receberem par de elétrons.
Ionização e equilíbrio[editar | editar código-fonte]
As reações de ácidos são generalizadas frequentemente na forma HA está em equilíbrio com H+ + A-, onde HA representa o ácido, e A- é a base conjugada. Os pares ácido-base conjugados diferem em um próton, e podem ser convertidos pela adição ou eliminação de um próton (protonação e deprotonação, respectivamente). Observe que o ácido pode ser a espécie carregada, e a base conjugada pode ser neutra, em cujo caso o esquema de reação generalizada poderia ser descrito como HA+ está em equilíbrio com H+ + A. Em solução existe um equilíbrio entre o ácido e sua base conjugada. A constante de equilíbrio K é uma expressão das concentrações do equilíbrio das moléculas ou íons em solução. Os colchetes indicam concentração, assim [H2O] significa a concentração de [H2O]. A constante de ionização ácida Ka é usada geralmente no contexto das reações ácido-base. O valor numérico de Ka é igual à concentração dos produtos, dividida pela concentração dos reagentes, sendo o reagente o ácido (HA) e os produtos a base conjugada e H+.
O ácido mais forte tenderá a ter o Ka maior que o ácido mais fraco; a relação dos íon hidrogênio com o ácido será maior para o ácido mais forte, pois o ácido mais forte tem uma tendência maior a perder seu próton. Devido à gama de valores possíveis para Ka se estender por várias ordens de magnitude, mais frequentemente utiliza-se uma constante mais manipulável, pKa, onde pKa = -log10 Ka. Os ácidos mais fortes têm o pKa menor do que os ácidos fracos. Os valores de pKa. determinados experimentalmente a 25 °C em solução aquosa geralmente aparecem em livros e material de referência.
Ácidos e bases
Escala de pH (e pOH)
Extração ácido-base Reação ácido-base Fisiologia ácido-base Homeostase ácido-base Constante de dissociação ácida Função de acidez Solução tampão pH Afinidade por próton Auto-ionização da água
Ácidos
Ácidos de Lewis Ácidos minerais Ácidos carboxílicos Ácidos fortes Superácidos Ácidos fracos
Bases
Bases de Lewis Bases orgânicas Bases fortes Superbases Base não nucleofílica Bases fracas
v • e
Ácido, no âmbito da química, pode se referir a um composto capaz de transferir Íons (H+) numa reação química (vide Ácido de Brønsted), podendo assim diminuir o pH de uma solução aquosa, ou a um composto capaz de formar ligações covalentes (vide Ácido de Lewis) com um par de eléctrons.[1] As bases são os análogos opostos aos ácidos. Há dois tipos de ácidos, os Hidrácidos e os Oxiácidos (que possuem oxigênio em sua composição).
Conceito de Arrhenius[editar | editar código-fonte]
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:
Anos mais tarde, em 1923, o físico-químico dinamarquês Brønsted e o também físico-químico inglês Lowry propuseram independentemente a ideia de que ácido é uma substância que pode ceder prótons (íons H+).[3]
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[editar | editar código-fonte]
Ver artigo principal: Ácido de Lewis
No mesmo ano (1923) em que a teoria de Brønsted-Lowry foi formulada, o químico estadunidense Lewis ampliou ainda mais a definição dos ácidos, teoria que não obteve repercussão até alguns anos mais tarde. Segundo a teoria de Lewis um ácido é aquela espécie química que, em qualquer meio, pode aceitar um par de elétrons. Desta forma incluem-se substâncias que se comportam como ácidos, mas não cumprem a definição de Brønsted e Lowry, sendo denominadas ácidos de Lewis.[4] Visto que o próton, segundo esta definição, é um ácido de Lewis (tem vazio o orbital 1s, onde pode alojar-se o par de elétrons), pode-se afirmar que todos os ácidos de Brønsted-Lowry são ácidos de Lewis, e todos os ácidos de Arrhenius são de Brønsted-Lowry.
Exemplos de ácidos de Lewis: Ag+, AlCl3, CO2, SO3 – se receberem par de elétrons.
Ionização e equilíbrio[editar | editar código-fonte]
As reações de ácidos são generalizadas frequentemente na forma HA está em equilíbrio com H+ + A-, onde HA representa o ácido, e A- é a base conjugada. Os pares ácido-base conjugados diferem em um próton, e podem ser convertidos pela adição ou eliminação de um próton (protonação e deprotonação, respectivamente). Observe que o ácido pode ser a espécie carregada, e a base conjugada pode ser neutra, em cujo caso o esquema de reação generalizada poderia ser descrito como HA+ está em equilíbrio com H+ + A. Em solução existe um equilíbrio entre o ácido e sua base conjugada. A constante de equilíbrio K é uma expressão das concentrações do equilíbrio das moléculas ou íons em solução. Os colchetes indicam concentração, assim [H2O] significa a concentração de [H2O]. A constante de ionização ácida Ka é usada geralmente no contexto das reações ácido-base. O valor numérico de Ka é igual à concentração dos produtos, dividida pela concentração dos reagentes, sendo o reagente o ácido (HA) e os produtos a base conjugada e H+.
O ácido mais forte tenderá a ter o Ka maior que o ácido mais fraco; a relação dos íon hidrogênio com o ácido será maior para o ácido mais forte, pois o ácido mais forte tem uma tendência maior a perder seu próton. Devido à gama de valores possíveis para Ka se estender por várias ordens de magnitude, mais frequentemente utiliza-se uma constante mais manipulável, pKa, onde pKa = -log10 Ka. Os ácidos mais fortes têm o pKa menor do que os ácidos fracos. Os valores de pKa. determinados experimentalmente a 25 °C em solução aquosa geralmente aparecem em livros e material de referência.
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