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Acidos e bases


Carlos Roberto de Lana*
Especial para a Página 3 Pedagogia & Comunicação
Divulgação
Medidor de pH por eletrodo
Ácidos e bases (também chamadas de álcalis) são costumeiramente lembrados como substâncias químicas perigosas, corrosivos capazes de dissolver metais como se fossem comprimidos efervescentes. Mas a presença dos ácidos e base na nossa vida cotidiana é bem mais ampla e menos agressiva do que se imagina.

Eles também são componentes usuais de refrigerantes, alimentos,remédios, produtos de higiene ou cosméticos. São ainda matérias primas indispensáveis em um vasto universo de aplicações industriais. A tal ponto que a produção de ácido sulfúrico e soda cáustica de um país chega a ser considerada um dos indicadores do seu nível de atividade econômica.


Definições de ácidos e bases

A definição mais tradicional dos ácidos e bases foi dada pelo cientista suecoSvante Arrhenius, que estabeleceu os ácidos como substâncias que - em solução aquosa - liberam íons positivos de hidrogênio (H+), enquanto as bases, também em solução aquosa, liberam hidroxilas, íons negativos OH-.

Assim, quando diluído em água, o cloreto de hidrogênio (HCl) ioniza-se e define-se como ácido clorídrico, como segue:





Já o hidróxido de sódio, a popular soda cáustica, ao se ionizar em água, libera uma hidroxila OH-, definindo-se assim como base:





Um desdobramento da definição de Arrhenius é a regra de reação para ácidos e bases entre si, segundo a qual:





Se reagirmos os já citados ácido clorídrico e soda cáustica, teremos:





Sendo o NaCl, o cloreto de sódio, o nosso velho conhecido sal de cozinha.


Outras definições de ácidos e bases

Uma outra definição para ácidos e bases foi dada pelo dinamarquês Johannes N. Bronsted e pelo inglês Thomas Lowry, independentemente, ficando conhecida como definição protônica. Segundo os dois, ácido é uma substância capaz de ceder um próton a uma reação, enquanto base é uma substância capaz de receber um próton.

A definição de Bronsted-Lowry é mais abrangente que a de Arrhenius, principalmente pelo fato de nem todas as substâncias que se comportam como bases liberarem uma hidroxila OH-, como é o caso da amônia (NH3). Além disso, a definição protônica não condiciona a definição de ácidos e básicos à dissolução em meio aquoso, como propunha a do químico sueco.

Bronsted e Lowry definiram ácidos e bases a partir dos prótons que liberavam e recebiam. Já o norte-americano Gilbert Newton Lewis se voltou para os elétrons ao desenvolver sua definição. De acordo com ela, ácidos são substâncias que, numa ligação química, podem receber pares eletrônicos, enquanto as bases são aquelas que cedem estes pares.

A definição de Lewis abrange as de Arrhenius e a definição protônica, que, entretanto, continuam válidas dentro de suas próprias abrangências.


Identificação dos ácidos e bases

Os ácidos possuem sabor azedo, como o encontrado nas frutas cítricas ricas no ácido de mesmo nome. Já as base tem gosto semelhante ao do sabão (sabor adstringente). Mas, felizmente, há modos mais eficazes e seguros de identificar ácidos e bases do que o paladar.

É possível medir a concentração de hidrogênio iônico em uma solução a partir de uma escala logarítmica inversa, que recebeu o nome de potencial hidrogeniônico, ou simplesmente, escala de pH.

Esta escala vai de zero a 14, sendo o pH 7 considerado neutro. Os valores menores que sete classificam a solução medida como ácida e os maiores que sete, como alcalinos (bases).

Escala de pH:





Para se medir o pH, usam-se combinações de substâncias indicadoras, como a fenolftaleína, que mudam de cor conforme a posição da substância testada na escala acima.

Também são usados instrumentos como os medidores de pH por eletrodo indicador, que mede as diferenças de potencial elétrico produzidas pelas concentrações de hidrogênio e indica o resultado dentro da escala de 0 a 14.



Canais de Química





A prova de Ciências Naturais e suas Tecnologias, do ENEM, englobará os conteúdos de Química

Desde 2009 as provas do ENEM (Exame Nacional do Ensino Médio) mudaram. Antigamente, o ENEM era uma prova considerada clássica, composta de 63 questões e não havia perguntas de língua estrangeira. Além disso, as provas eram realizadas em um único dia e as disciplinas eram divididas em blocos individuais.

Agora são 180 questões, para serem resolvidas em dois dias, sendo que neste ano, 2011, os dias para a realização das provas serão 22 e 23 de outubro. As disciplinas são agrupadas em quatro grandes grupos de conhecimento: Linguagens, Códigos e suas Tecnologias; Matemática e suas Tecnologias; Ciências Humanas e suas Tecnologias; e Ciências da Natureza e suas Tecnologias (área na qual a Química está inserida). Ou seja, serão quatro provas objetivas, cada uma com 45 questões, além da redação.
Este novo formato do ENEM visa acabar com aquela “decoreba” de vestibulares, em que o aluno tinha que decorar fórmulas, datas, valores e acontecimentos. Agora, dá-se prioridade ao raciocínio do aluno, à sua capacidade de resolver situações-problema, de usar a lógica e a interpretação e como lidar com a interdisciplinaridade.
Outro ponto a ser conseguido com esta reestruturação é a democratização das oportunidades de acesso às vagas federais de ensino superior, já que grande parte destas instituições adotou o ENEM como um meio de ingresso em suas universidades.
Para que você se saia bem no ENEM, separamos alguns conteúdos da área de Química que cairão na prova deste ano e listamos links de nosso site que explicam cada uma destas matérias. No entanto, não se esqueça de relacionar estes conteúdos estudados com as situações do cotidiano e de se manter bem informado, pois podem ter prioridade assuntos que estão na mídia, como a Radioatividade:


1- Transformações Químicas:
·         Sistemas Gasosos.
·         Lei dos gases.
·         Massa molar.
·         Volume molar dos gases.
·         Teoria cinética dos gases.
·         Modelo corpuscular da matéria.
·         Modelo atômico de Rutherford.
·         Isótopos.
·         Massa atômica.
·         Elementos químicos.
·         Tabela Periódica.
·         Reações químicas.

2- Representação das transformações químicas:

·         Fórmulas químicas.
·         Cálculos estequiométricos.

3- Materiais, suas propriedades e usos:

·         Mudanças de estado.
·         Misturas: tipos.
·         Métodos de separação.

4- Água:

·         Solubilidade.
·         Conceitos de Ácidos.
·         Conceitos de Bases.
·         Conceitos de Sais.
·         Classificação dos ácidos.
·         Classificação dos sais.
·         Propriedades dos ácidos.
·         Nomenclatura dos sais.
·         Nomenclatura das bases.
·         Nomenclatura dos óxidos.
·         Condutibilidade elétrica.
·         Reação com metais.
·         Reação de neutralização.

5- Transformações Químicas e Energia:

·         Equações termoquímicas.
·         Lei de Hess.
·         Reação de oxirredução.
·         Pilha.
·         Eletrólise.
·         Leis de Faraday.

6- Dinâmica das Transformações Químicas–


7- Transformação Química e Equilíbrio–


8- Compostos de Carbono–

·         Fermentação.

9- Relações da Química com as Tecnologias, a Sociedade e o Meio Ambiente–

·         Química nos alimentos.
·         Química e ambiente.
·         Hidróxido de sódio.
·         Ácido sulfúrico.
·         Amônia.
10-Energias Químicas no Cotidiano –

·         Petróleo.
·         Gás natural.
·         Carvão.
·         Madeira e hulha.
·         Biomassa.
·         Biocombustíveis.
               ·         Energia nuclear. Vantagens e desvantagens do uso de energia nuclear.
                .        Lixo atômico.



As fórmulas moleculares indicam o número de átomos de cada elemento presente em uma determinada molécula. É possível determiná-las por meio das outras fórmulas estruturais.



A fórmula molecular da serotonina, mostrada acima, indica a quantidade de átomos de cada elemento na molécula
A fórmula molecular da serotonina, mostrada acima, indica a quantidade de átomos de cada elemento na molécula

Os compostos orgânicos podem ser representados de diversas formas, como por meio de uma fórmula estrutural plana, de uma fórmula estrutural simplificada ou condensada ou de uma fórmula de traços. No entanto, a representação mais simples é por meio da fórmula molecular.
Definição de fórmula molecular
Desse modo, vejamos como determinar a fórmula molecular dos compostos orgânicos, baseando-nos nas outras fórmulas citadas anteriormente.
1.       Por meio da Fórmula Estrutural Plana: essa fórmula mostra a arrumação ou a disposição dos átomos dentro da molécula. Por exemplo, abaixo temos a fórmula estrutural plana de um dos hidrocarbonetos presentes na gasolina.     
Fórmula estrutural plana de um hidrocarboneto presente na gasolina
Veja que, nessa fórmula, todos os átomos e todas as ligações existentes entre eles são mostrados. Agora, para determinar a fórmula molecular desse composto, basta contar a quantidade de átomos de cada elemento e colocar um índice do lado inferior direito do elemento em questão.
Um aspecto importante a ser ressaltado é que sempre começamos a fórmula molecular dos compostos orgânicos a partir do elemento carbono, pois ele é o constituinte principal dessas substâncias. Veja o exemplo:
Quantidade de átomos de carbono presentes na molécula
Visto que são 8 carbonos, começamos a escrever a fórmula molecular assim: C8
Para completar essa fórmula, contamos a quantidade de hidrogênios:
Quantidade de átomos de hidrogênio presentes na molécula
Portanto, sua fórmula molecular é C8H18.
2.       Por meio da fórmula estrutural simplificada ou condensada:nesse tipo de fórmula, a quantidade de hidrogênios é abreviada. Por exemplo, veja a mesma fórmula da molécula encontrada na gasolina, agora de forma condensada:
Fórmula estrutural simplificada de um hidrocarboneto presente na gasolina
Desse modo fica até mais fácil de contar a quantidade de hidrogênios, basta somar os índices (3 +3+ 3 +2 +1 +3 +3 = 18).
Mas vejamos agora a fórmula estrutural condensada do ácido linoleico, que existe em vegetais como o algodão, a soja, o girassol, etc. e que é usado em tintas e vernizes:
H3C─CH2─CH2─CH2─CH2─CH═CH─CH2─CH═CH─CH2─CH2─CH2─CH2─CH2─CH2─CH2─COOH
Contando a quantidade de carbonos, de hidrogênios e de oxigênios, temos a seguinte fórmula molecular do ácido linoleico: C18H32O2.
3.       Por meio da fórmula de traços: essa fórmula simplifica ainda mais a forma de representar os compostos orgânicos, sendo que ela omite os grupos C, CH, CH2 e CH3.
Um exemplo é a molécula de linoleico, veja como ela fica:
Fórmula de traços do ácido linoleico
Vamos contar a quantidade de carbonos primeiro, lembrando que, nessa fórmula, cada ligação entre carbonos é representada pelo traço. Assim, as pontas, bem como os dois pontos da inflexão, correspondem a átomos de carbono.
Quantidade de carbonos na molécula do ácido linoleico
Temos então: C18
Agora, para contar a quantidade de hidrogênios, temos que lembrar que as ligações entre os carbonos e os hidrogênios ficam subentendidas, pois se sabe que o carbono faz quatro ligações; assim, a quantidade de ligações que estiver faltando é a quantidade de hidrogênios ligados a esse elemento.
Veja as explicações abaixo:
Quantidade de ligações na fórmula de traços
Assim, a quantidade de hidrogênios será: 32.
Hidrogênios subentendidos na fórmula de traços
Já a quantidade de oxigênios é bem simples de contar, pois são apenas dois. Sendo que a fórmula molecular é: C18H32O2.



Química Inorgânica


A esmeralda é é uma variedade do mineral berilo, e não possui carbono em sua estrutura.
A esmeralda é é uma variedade do mineral berilo, e não possui carbono em sua estrutura.
A Química Inorgânica, também denominada química mineral, é o ramo da ciência que estuda os elementos químicos e as substâncias da natureza que não possuem carbono coordenado em cadeias.

As substâncias inorgânicas são divididas em quatro grupos: ácidos, bases, óxidos e sais.

Por Líria Alves
Graduada em Química
 
Canais de Química Inorgânica
Artigos de "Química Inorgânica"


   

Quem não assistiu a aula do dia 28/03 (quarta-feira),
temos um novo professor de Química e chama-se Sinval.


Houve também alterações nos horários, sendo Química no 1º e Geografia no 2º



Quimica Orgânica

As cadeias de carbono são seu grande enfoque de estudo.
As cadeias de carbono são seu grande enfoque de estudo.

As substâncias orgânicas já existiam na pré-história. Um composto orgânico que prova esta afirmação é o álcool etílico, o qual surgiu da primeira fermentação do suco de uva, tal reação deu origem ao vinho. Já a disciplina Química Orgânica surgiu para estudar o Carbono, mas o que torna este elemento essencial na formação dos compostos orgânicos? Esta seção abrange estas e outras propriedades deste elemento fundamental para a vida. É válido ressaltar que o carbono está presente na porcentagem de 60 % em massa do organismo humano, como também em todos os seres vivos.

Conheça  as diversas Funções Orgânicas: álcoois, aminas, amidas, cetonas, aldeídos, éteres, entre outras, e como elas se caracterizam. Saiba mais sobre odesenvolvimento da Química Orgânica e como através de seu estudo foi possível determinar as estruturas das substâncias, pois uma vez conhecida a estrutura de um composto era possível sua produção por meio de reações químicas, o que provocou uma evolução na indústria farmacêutica.

Aprenda como é possível ocorrer o fenômeno da Isomeria, caracterizado pela ocorrência de duas ou mais substâncias diferentes que compõem a mesma fórmula molecular e como identificar essa propriedade.

A necessidade de proteger o ambiente nos leva ao estudo dos Polímeros: o material que revolucionou a indústria de plásticos e constitui uma ameaça ambiental, veja de que são formados e porque são poluentes.

E mais! Os Hidrocarbonetos, que são todos os compostos constituídos unicamente por carbono e hidrogênio (C, H), ganham uma seção particular dedicada ao estudo dos alcanos, alcenos e alcinos. Confira!

Confira mais clicando nos links á seguir, será redirecionado ao site Brasil Escola.

Artigos de "Quimica Orgânica"