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Curso: Biblioteca de Química > Unidade 13
Lição 1: Ácidos, bases e pH- Ácidos e bases de Arrhenius
- Ácidos e bases de Arrhenius
- pH, pOH, e a escala pH
- Ácidos e bases de Brønsted-Lowry
- Ácidos e bases de Brønsted–Lowry
- Autoionização da água
- Autoionização da água e Kw
- Definição de pH
- Soluções de ácido forte
- Soluções de base forte
- Força do ácido, tamanho do ânion e energia de ligação
- Identificar ácidos fracos e ácidos fortes
- Identificar bases fracas e bases fortes
- Introdução às reações ácido-base
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Ácidos e bases de Arrhenius
Definição de ácidos e bases de Arrhenius, e reações ácido-base de Arrhenius
Principais pontos
- Um ácido de Arrhenius é qualquer composto que aumenta a concentração do
em solução aquosa. - Uma base de Arrhenius é qualquer composto que aumenta a concentração do
em solução aquosa. - Em solução aquosa, os íons
reagem instantaneamente com a água para formar íons hidrônio, . - Em uma reação ácido-base, ou de neutralização, um ácido e uma base de Arrhenius geralmente reagem para formar água e um sal.
Introdução
Do vinagre em seu armário de cozinha ao sabonete em seu banheiro, os ácidos e as bases estão em todo lugar! Mas o que significa dizer que algo é ácido ou básico? Para responder a essa pergunta, precisamos estudar algumas das teorias sobre ácidos e bases. Neste artigo, vamos enfatizar a teoria de Arrhenius.
Ácidos de Arrhenius
A teoria de ácidos e bases de Arrhenius foi proposta originalmente pelo químico sueco Svante Arrhenius, em 1884. Ele sugeriu a classificação de determinados compostos como ácidos ou bases a partir dos íons formados por eles quando adicionados à água.
Um ácido de Arrhenius é qualquer espécie que aumenta a concentração dos íons — ou prótons — em solução aquosa. Por exemplo, consideremos a dissociação do ácido clorídrico, , em água:
Quando preparamos uma solução aquosa de ácido clorídrico, o se dissocia, formando os íons e . Uma vez que isso resulta no aumento da concentração de íons na solução, o ácido clorídrico é um ácido de Arrhenius.
Íons hidrogênio ou íons hidrônio?
Vamos imaginar que preparamos uma solução aquosa de ácido bromídrico, , que é um ácido de Arrhenius. Isso significa que temos de íons em nossa solução?
Na verdade, não. Na prática, os prótons carregados positivamente reagem com as moléculas de água ao redor para formar íons hidrônio, . Essa reação pode ser escrita da seguinte forma:
Apesar de geralmente escrevermos as reações de dissociação de ácidos mostrando a formação de , não há íons livres na solução. Em vez disso, há principalmente íons , que se formam instantaneamente quando um ácido se dissocia em água. A figura a seguir mostra a formação de íons hidrônio a partir da água e íons hidrogênio utilizando modelos moleculares:
Na prática, a maioria dos químicos falam nas concentrações de e como sendo a mesma coisa. Quando queremos ser mais exatos — e menos preguiçosos! — podemos escrever a dissociação do ácido bromídrico de forma a mostrar de maneira explícita a formação de íons hidrônio em vez de prótons:
Em geral, qualquer uma das formas descritas é aceitável para mostrar a dissociação de um ácido de Arrhenius.
Bases de Arrhenius
Uma base de Arrhenius é definida como qualquer espécie que aumenta a concentração de íons hidroxila, , em solução aquosa. Um exemplo de uma base de Arrhenius é o altamente solúvel hidróxido de sódio, . O hidróxido de sódio dissocia-se em água da seguinte maneira:
Em água, o hidróxido de sódio se dissocia completamente formando os íons e , o que resulta em um aumento da concentração de íons hidroxila. Logo, é uma base de Arrhenius. Bases de Arrhenius comuns incluem outros hidróxidos das Famílias 1 e 2 como e .
Observe que, dependendo da sua aula — ou livro, ou professor —, as bases que não contêm hidroxila podem ou não ser classificadas como bases de Arrhenius. Alguns livros definem uma base de Arrhenius de modo mais restrito: uma substância que aumenta a concentração de em solução aquosa e também contém pelo menos uma unidade de na fórmula química. Embora isso não mude a classificação dos hidróxidos dos Grupos 1 e 2, as coisas podem ficar um pouco confusas ao tratarmos de compostos como a metilamina, .
Quando a metilamina é adicionada à água, ocorre a seguinte reação:
Com base na nossa primeira definição, a metilamina seria uma base de Arrhenius uma vez que a concentração de íons aumenta na solução. Pela segunda definição, no entanto, ela não contaria como uma base de Arrhenius, já que sua fórmula química não inclui hidroxila.
Reações ácido-base: ácido de Arrhenius + base de Arrhenius = água + sal
Quando um ácido de Arrhenius reage com uma base de Arrhenius, os produtos são geralmente água mais um sal. Estas reações são também às vezes chamadas de reações de neutralização. Por exemplo, o que acontece quando combinamos soluções aquosas de ácido fluorídrico, , e hidróxido de lítio, ?
Se pensarmos nas soluções de ácido e base separadamente, sabemos o seguinte:
- Um ácido de Arrhenius aumenta a concentração de
:
- Uma base de Arrhenius aumenta a concentração de
:
Quando o ácido e a base se combinam em solução, é produzida a partir da reação entre os íons hidrogênio e hidroxila, enquanto os outros íons formam o sal :
Se somarmos a reação da formação de água com a da formação do sal, nós chegamos a reação geral de neutralização entre o ácido fluorídrico e o hidróxido de lítio:
Limitações da definição de Arrhenius
A teoria de Arrhenius é limitada no sentido de que só trata a química ácido-base em soluções aquosas. Porém, reações semelhantes também podem ocorrer em solventes não aquosos, assim como entre moléculas no estado gasoso. Como resultado, os químicos modernos preferem em geral a teoria de Brønsted-Lowry, que é útil para uma gama de reações químicas maior. A teoria de ácidos e bases de Brønsted-Lowry será discutida em um artigo separado!
Resumo
- Um ácido de Arrhenius é qualquer composto que aumenta a concentração do
em solução aquosa. - Uma base de Arrhenius é qualquer composto que aumenta a concentração do
em solução aquosa. - Em solução aquosa, os íons
reagem instantaneamente com a água formando íons hidrônio, . - Em uma reação ácido-base, ou de neutralização, um ácido e uma base de Arrhenius geralmente reagem para formar água e um sal.
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- Na mesmo estudo lá no finalzinho tem exercícios(1 voto)
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Esclareceu dúvidas básicas sobre o assunto.
Obrigado!(4 votos) - Em solução aquosa, um ácido de Arrhenius sempre vai resultar o cátion H? E no caso da base de Arrhenius , sempre vai resultar no ânion OH?(2 votos)
- A definição de ácido de Arrhenius é justamente "uma substância que produz íons Hidrogênio (ou hidrônio) em água", portanto sim, um ácido de Arhhenius sempre vai resultar em cátion H. Agora, se a pergunta for no sentido de "um ácido de Arrhenius vai liberar o cátion H+ 100% das vezes", vale a pena rever os conceitos de ácidos fracos e fortes. Ácidos fortes se dissociam 100%, ácidos fracos não, e a quantidade de H+ liberada depende da força do ácido. Para referência: https://pt.khanacademy.org/science/chemistry/acids-and-bases-topic/copy-of-acid-base-equilibria/a/weak-acid-base-equilibria(3 votos)
- Alguem pode me explicar porque no exemplo da reação acido-base usou como exemplo o HF e LiOH? Estou na universidade e a professora falou que a reaçao que usaram como exemplo não é possivel. Fiquei bastante confusa(1 voto)
- No terceiro parágrafo do texto é mencionado que o HCl dissocia-se. O ideal não é ionizam-se?(1 voto)
- A ideia é explicar que os íons se separam, dizer que eles se dissociam-se ao inés de ionizam-se fica mais claro (eu acho).(1 voto)
- o texto poderia ser menos cientifico para que todos tivesse um melhor entendimento(0 votos)
- gostei bastante do material, estou na faculdade e talvez tenha entendido melhor por isso!(3 votos)
- Acho que vocês poderiam ser mais claros, porque não estou conseguindo entender nada...Que pena.(0 votos)
- Veja os tópicos: Tabela periódica e Ligações química; ambos são a base para o estudo de ácidos e bases.(10 votos)