Ácidos e bases são funções químicas que relacionam-se e são consideradas essenciais para todas as formas de vida do planeta. Isso porque elas compõem os alimentos, os cosméticos e a água, além de atuarem em equilíbrio no corpo humano.
A principal característica do ácido é o seu gosto azedo, enquanto a base distingue-se pelo sabor adstringente. Mas esses compostos têm em comum o fato de pertencerem à Química Inorgânica, que também estuda os sais e óxidos.
A escala de pH (potencial de hidrogênio) mede o grau de acidez e alcalinidade de uma substância. A variação é determinada pela quantidade de íons de hidrogênio, então quanto menor o pH maior a concentração de H+ e menor de OH-.
Mas além da escala pH, como identificar e definir os ácidos e bases? As principais teorias que tentam explicar o comportamento dessas funções foram desenvolvidas por Arrhenius (1884), Bronsted-Lowry (1923) e Lewis (1923).
Definições
Na definição de Arrhenius, os ácidos são substâncias que, em solução aquosa, originam íons H+ por meio do processo de ionização. As bases, na mesma condição, formam íons OH− (hidroxila) através da dissociação iônica.
Observe abaixo as reações sofridas pelo ácido clorídrico (HCl) e o hidróxido de sódio (NaOH):
HCl(aq) → H+ (aq) + Cl − (aq)
NaOH(aq) → Na+ (aq) + OH− (aq)
A definição de Arrhenius restringe-se apenas às reações em solução aquosa. Por esse motivo, um novo conceito foi desenvolvido por Bronsted e Lowry:
- Ácidos são substâncias que doam prótons (H+)
- Bases são substâncias que recebem prótons (H+)
Dentro dessa teoria, existe a especificidade das substâncias anfipróticas, aquelas que se comportarem como ácido ou base. Note abaixo o exemplo da água, na primeira reação ela funciona como uma base e na segunda como um ácido:
- Recebeu próton: HNO3(aq) + H2O(l) → NO3- (aq) + H3O+(aq)
- Doou próton: NH3(aq) + H2O(l) → NH4+(aq) + OH-(aq)
A terceira teoria dos ácidos e bases foi elaborada por Lewis, mesmo autor da Teoria do Octeto. Ele buscou explicar o comportamento desses compostos de acordo com as propriedades eletrônicas do átomo e da molécula:
- Ácidos são espécies capazes de receber pares de elétrons
- Bases são espécie capazes de doar pares de elétrons
Na reação química abaixo, a molécula de amônia possui um par de elétrons livres, os quais são compartilhado entre o íon H+ e NH3, formando uma ligação H3N⎯H e, posteriormente, o íon amônio (NH4+).
H+ + NH3 → NH4+
Propriedades dos ácidos e bases
Ácidos e bases são consideradas funções inversas. Por exemplo, quando esses compostos se misturam acontece uma reação de neutralização e pH do meio é neutralizado, produzindo água e um sal.
Confira abaixo a análise de outras características:
- Estrutura – todos os ácidos são moleculares, ou seja, são formados a partir de uma ligação covalente em que há o compartilhamento de elétrons. Já as bases também poder ser moleculares ou iônicas, formadas por ligação iônica.
- Solubilidade – os ácidos dissolvem-se com facilidade na água, enquanto grande parte das bases é insolúvel. Há especificidades para as bases de metais alcalinos (solúveis), metais alcalinoterrosos (pouco solúveis) e hidróxido de amônio (solúvel).
- Condutividade elétrica –
os ácidos só conduzem corrente elétrica quando estão dissolvidos em água, pois em contato com a substância passam pelo processo de ionização.
As bases moleculares também conduzem corrente elétrica em solução aquosa. Já as bases iônicas passam pelo processo de dissociação.
- Indicadores – quando um ácido provoca a alteração da cor de um indicador (substância que muda de coloração na presença de íons H+ e OH-), a base é capaz de fazer o indicador retornar à cor original e vice-versa.
Classificação e nomenclatura
Ácidos
- Hidrácidos – não possuem o elemento oxigênio em sua estrutura e a nomenclatura segue o padrão:
ácido + nome do elemento + ídrico.
Exemplos:
- Ácido clorídrico (HCL)
- Ácido sulfídrico (H2S)
- Ácido fluorídrico (HF)
- Oxiácidos – possuem o elemento oxigênio em sua estrutura e a nomenclatura segue o padrão:
ácido + nome do elemento + ico.
Exemplos:
- Ácido sulfúrico H2SO4
- Ácido nítrico (HNO3)
- Ácido carbônico (H2CO3)
Bases
A nomenclatura segue o padrão: hidróxido de + nome do cátion.
Exemplos:
- Hidróxido de Sódio (NaOH)
- Hidróxido de Magnésio (Mg(OH)2)
- Hidróxido de Potássio (KOH)