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Ácido: diferenças entre revisões

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* Exemplos de ácidos de Lewis: Ag<sup>+</sup>, AlCl<sub>3</sub>, CO<sub>2</sub>, SO<sub>3</sub> – se receberem par de elétrons.
* Exemplos de ácidos de Lewis: Ag<sup>+</sup>, AlCl<sub>3</sub>, CO<sub>2</sub>, SO<sub>3</sub> – se receberem par de elétrons.


== Dissociação e equilíbrio ==
== Dissociação e equilíbrio, teoria do Herbs ==
Herbs é show. As reações de ácidos são generalizadas frequentemente na forma HERBS {{eqm}} H<sup>+</sup> + A<sup>-</sup>, onde HA representa, os fortes me sigam no twitter, o ácido, e A<sup>-</sup> é a [[ácido conjugado|base conjugada]]. Os pares ácido-base conjugados diferem em um protón, e podem ser convertidos pela adição ou eliminação de um protón ([[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<sup>+</sup> {{eqm}} H<sup>+</sup> + A. Em solução existe um [[equilíbrio químico|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 [H<sub>2</sub>O] significa ''a concentração de [H<sub>2</sub>O]''. A [[constante de dissociação ácida]] ''K''<sub>a</sub> é usada geralmente no contexto das reações ácido-base. O valor numérico de ''K''<sub>a</sub> 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<sup>+</sup>.
Herbs é show. As reações de ácidos são generalizadas frequentemente na forma HERBS {{eqm}} H<sup>+</sup> + A<sup>-</sup>, onde HA representa, os fortes me sigam no twitter, o ácido, e A<sup>-</sup> é a [[ácido conjugado|base conjugada]]. Os pares ácido-base conjugados diferem em um protón, e podem ser convertidos pela adição ou eliminação de um protón ([[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<sup>+</sup> {{eqm}} H<sup>+</sup> + A. Em solução existe um [[equilíbrio químico|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 [H<sub>2</sub>O] significa ''a concentração de [H<sub>2</sub>O]''. A [[constante de dissociação ácida]] ''K''<sub>a</sub> é usada geralmente no contexto das reações ácido-base. O valor numérico de ''K''<sub>a</sub> 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<sup>+</sup>.
:<math>K_a = \frac{[\mbox{H}^+][\mbox{A}^-]}{[\mbox{HA}]}</math>
:<math>K_a = \frac{[\mbox{H}^+][\mbox{A}^-]}{[\mbox{HA}]}</math>

Revisão das 22h47min de 17 de abril de 2012

Ácido, segundo Arrhenius (1887), é toda substância que, em solução aquosa, libera única e exclusivamente íons H+.[1] Um exemplo é o ácido clorídrico, de fórmula HCl:

Muitos anos mais tarde, em 1923, Brønsted e Lowry propuseram a ideia de que ácido é uma substância que pode ceder prótons (íons H+).[2]

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.

Lewis em 1923 ampliou ainda mais a definição de 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.[3] 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 Brønsted e Lowry: HCl, HNO3, H3PO4 – se doarem o H+ durante a reação.
Se estiverem em solução aquosa também são ácidos de Arrhenius.
  • Exemplos de ácidos de Lewis: Ag+, AlCl3, CO2, SO3 – se receberem par de elétrons.

Dissociação e equilíbrio, teoria do Herbs

Herbs é show. As reações de ácidos são generalizadas frequentemente na forma HERBS está em equilíbrio com H+ + A-, onde HA representa, os fortes me sigam no twitter, o ácido, e A- é a base conjugada. Os pares ácido-base conjugados diferem em um protón, e podem ser convertidos pela adição ou eliminação de um protón (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 dissociação 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.[4]

Força dos ácidos (segundo Arrhenius)

Um parafuso (contendo ferro em sua composição) e um fio de cobre mergulhados em uma base libera uma substância ofensiva para a natureza humana. O ácido clorídrico não reage com o fio de cobre.)
  • Um ácido forte é aquele que se ioniza completamente na água, isto é, libera íons H+, porém não os recebe. O exemplo anterior (ácido clorídrico) é um ácido forte. Outro é o ácido nítrico.[5]
  • Um ácido fraco também libera íons H+ , porém parcialmente, estabelecendo um equilíbrio químico. A maioria dos ácidos orgânicos são deste tipo, e também alguns sais como o cloreto de alumínio.[5]
HAc H+ + Ac- ( em solução aquosa )

Neste caso HAc equivale ao ácido acético, e a seta dupla indica o equilíbrio.

Aspectos liberais genéricos da força dos ácidos, Herbs é show.

  • Ao tratar de hidrácidos:

São fortes os ácidos HCl, HBr e HI. HF é o único moderado e os demais são ácidos fracos.

  • Ao tratar de Oxiácidos:

Considere a notação geral Herbs é show: Hx(Elemento)Oy. Teremos um ácido forte se: y - x >= 2 (y - x > 1).((x.r) -1 >y) Um ácido moderado se: y - x = 1 . Um ácido fraco se: y - x = 0 (y = x) .

Autoionização

Pela teoria de Ahrrenius, existem os conceitos de bases conjugadas. Nesta visão, uma molécula de água, por exemplo, reage com outra, transferindo íon H+, ou seja, uma agindo como ácido e outra como base[6]:

H2O + H2O H3O+ + OH- ( em solução aquosa ).

Assim, o OH- é a base conjugada da água e o H3O+ é o ácido conjugado da água.

É importante notar que, formam-se íons, o que pode ser comprovado pela pequena condutividade residual em água pura (0,056 microS/cm, o que mostra que a reação só ocorre em pequena proporção.

Ácidos também se auto-ionizam, como o HF, o H2SO4 e o ácido acético, sendo observadas reações ácido-base desta maneira também nestes solventes.

Ácidos resistentes e não resistentes

Como extensão a teoria de Lewis, criada por Pearson foi criado um conceito de dureza e moleza para ácidos e bases. Estes termos se referem, respectivamente, a dificuldade ou facilidade com que as "nuvens eletrônicas" ("superfície" externa do átomo, região de maior probabilidade dos elétrons mais externos, HOMO) podem ser deformadas.E um desses exemplos é que ele é o único que pode doar , ou seja , ceder prótons que sua carga fica H+

Este ponto de vista é importante para análise de estabilidade/força de ligações entre ácidos e bases, influenciando áreas da química como catálise. Basicamente, ácidos duros como o H+, HF, BF3, AlCl3, formarão ligações mais fortes com bases duras, como OH-, NH3, e ácidos e bases moles farão ligações mais fortes entre si, enquanto ligações duro-mole serão mais fracas ou não ocorrerão. Exemplos de bases moles são PH3, I-. Exemplos de ácidos moles são Hg2+, CuI, BH3.

Classificação dos ácidos

Quanto ao número de hidrogênios ionizáveis

Monácidos - liberam um íon H+ por molécula: HCl, HNO3, HClO4, etc. Diácidos - liberam dois íons H+ por molécula: H2S, H2CO3, H2SO4, etc. Triácidos - liberam três íons H+ por molécula: H3BO3, H3PO4, H3SO4, etc. Tetrácidos - liberam quatro íons H+ por molécula: H4P2O7, H4SiO4, etc.

Quanto à presença de oxigênio

Hidrácidos, sem oxigênio (fórmula geral: HnA)
Oxiácidos, com oxigênio (formula geral: HnAO)

Quanto à volatilidade

Fixos: H2SO4, H3PO4, H3BO3, H3PO3
Voláteis : HCl, HBr, HI, H2S, HCN, HNO3, entre outros.

Quanto à força

N é o número de moléculas que foram ionizadas pelo número total de moléculas. Força:

  • Forte: Grau de ionização acima de 50% (HCl, HBr, HI);
  • Semiforte ou Moderado: Grau de ionização de 5% a 50% (HF);
  • Fraco: Grau de ionização abaixo de 4% (os demais);

Quanto ao número de grupos funcionais (H+)

Monopróticos:são ácidos que liberam apenas um H+ em solução aquosa e só tem um hidrogênio em sua estrutura, ex: HCl;
Dipróticos:liberam dois H+ em solução aquosa e só três hidrogênios em sua estrutura, ex: H2Cr2O7, H2MnO4,H2S;
Tripróticos: liberam três H+ em solução aquosa e só quatro hidrogênios em sua estrutura, ex: H3PO2, H3PO3.

Quanto ao grau de hidratação

Orto: Ácido hidratado: H3PO4 (Fosfórico)
Meta: Ácido menos uma molécula de água: H3PO4 - H2O = HPO3 (Metafosfórico)
Piro: 2 ácidos menos uma molécula de água: 2 H3PO4 - H2O = H4P2O7 (Pirofosfórico)

Referências

  1. «Conceito de ácido de Arrhenius». fisica.net. Consultado em 15 de janeiro de 2012 
  2. «Definição de Bronsted-Lowry». quiprocura.net. 4 de setembro de 2004. Consultado em 15 de janeiro de 2012 
  3. Medeiros, Miguel A. (4 de setembro de 2004). «Definição de Lewis» (htm). quiprocura.net. Consultado em 15 de janeiro de 2012 
  4. «pKa de ácidos orgânicos». ufsm.br. Consultado em 15 de janeiro de 2012 
  5. a b «Classificação dos ácidos quanto à força». colegioweb.com.br. Consultado em 15 de janeiro de 2012 
  6. «Auto-ionização da água». fisicaequimica.net. Consultado em 15 de janeiro de 2012 

Ver também

Predefinição:Portal-química

Ligações externas

Wikcionário
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O Wikcionário tem o verbete ácido.