Química Integral

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Alguns dos processos mais importantes nos sistemas químicos e biológicos são reacções ácido-base em solução aquosa.

O que é um ácido ?    Existem várias definições para ácidos, das quais a mais utilizada é a definição do químico sueco Svant August Arrhenius, formulada no final do século XIX. Segundo ele, ácidos são substâncias que se ionizam em solução aquosa, libertando iões H+ (ião hidrogénio). Um exemplo é o ácido clorídrico (HCl), que se decompõe em: HCl  H+ + Cl -    Alguns anos mais tarde, em 1923, Brønsted descreve, numa definição mais geral, a ideia de que ácido é uma substância que se comporta como um dador de protões (iões H+). Assim, esta última definição, generaliza a teoria de ácidos de Arrhenius e, todas as substâncias que se comportam de acordo com esta definição, são denominadas ácidos de Brønsted.   O químico Americano G.N. Lewis, formulou uma definição mais geral, que, segundo ele, um ácido é uma substância susceptível de captar um par de electrões.   Apesar da definição de ácidos e bases de Lewis ter uma grande importância devido à sua generalidade, quando normalmente falamos de um ácido ou de uma base, estamos a referir-nos à definição de Brønsted. O termo "ácido de Lewis" é usualmente reservado para substâncias que podem aceitar um par de electrões, mas que não contêm átomos de hidrogénio ionizáveis.     Propriedades gerais dos ácidos         Têm um sabor azedo (como exemplos: o vinagre deve o seu sabor ao ácido acético, e o limão ao ácido cítrico) Causam mudanças de cor nos corantes vegetais (por exemplo: alteram a cor da tintura azul de tornesol, de azul para vermelho). Reagem com certos metais (como o zinco, o magnésio e o ferro) produzindo hidrogénio gasoso. Reagem com carbonatos e bicarbonatos, para produzir dióxido de carbono gasoso. As suas soluções aquosas conduzem a electricidade.

Nomenclatura dos ácidos           Um dos problemas para os alunos de química, é a nomenclatura das substâncias. Esta dificuldade poderá residir no facto de que esses alunos desconhecem o nome dos aniões. Devem então, primeiramente os alunos aprender o nome dos principais aniões. Se necessitares, consulta esta TABELA DE CATIÕES E ANIÕES. Para a nomenclatura dos ácidos, proceda da seguinte forma: Exemplo: HCl. ÁCIDO + NOME DO ANIÃO COM A TERMINAÇÃO ALTERADA. A alteração deverá ser feita da seguinte forma: Alteração -> terminação do anião (para melhor decorar) ico    <- ato  (bico de pato) oso   <-  ito  (osso de cabrito) ídrico <- eto  (Frederíco no espeto)   Ex: anião Cl- (ião cloreto).      O Ácido chama-se Ácido Clorídrico.    anião SO42- (ião sulfato).     O Ácido chama-se Ácido Sulfúrico.    anião SO3  (ião sulfito).        O Ácido chama-se Ácido Sulfuroso.       Ácidos fortes           Chama-se ácido forte, aquele ácido que se dissocia completamente em solução a temperatura e pressão constantes. Nessas condições, a concentração de um ácido forte é igual à concentração de iões de hidrogénio (Hidrônio ou H3O+). A equação para a completa dissociação de um ácido forte (HA) é: HA(aq) ? H+(aq) + A-(aq) onde o ácido liberta protões (H+) e uma base conjugada (A-) em concentrações iguais. [HA] = [H+] = [A-]; pH = -log[H+]. Por exemplo, HCl + H2O ? H3O+ + Cl- A constante de dissociação de um ácido forte em comparação com ácidos fracos é igual a da concentração de hidrônio expressa no termo logarítmico: pKa< -1.74. Alguns ácidos fortes bastante conhecidos são o ácido clorídrico, o ácido sulfúrico, o ácido nítrico e o ácido perclórico. Acido Forte - é todo substancia que liberta muitos iões H+.

Ácidos mais conhecidos       Ácido Clorídrico (HCl) O HCl impuro é comercializado com o nome de ácido muriático e é um reagente muito usado na indústria e no laboratório. É utilizado principalmente na limpeza de pisos ou de superfíceis metálicas antes da soldagem(decapagem). O HCl encontra-se presente no estômago, no suco gástrico, conferindo a ele um pH adequado para a acção das enzimas digestivas gástricas. Ácido Fluorídrico (HF) O HF tem a propriedade de corroer o vidro; por isso, é usado para fazer gravações em vidros e cristais. Ácido Sulfúrico (H2SO4) É o ácido mais importante na indústria e no laboratório. É utilizado nas baterias de automóvel, é consumido em enormes quantidades em inúmeros processos industriais, como processos da indústria petroquímica, na fabricação de corantes, tintas, explosivos e papel. É tambem usado na indústria de fertilizantes agrícolas, permitindo a fabricação de produtos como os fosfatos e o sulfato de amónio.  O ácido sulfúrico concentrado é um dos desidratantes mais enérgicos. Assim, ele carboniza os hidratos de carbono como os açúcares, amido e celulose; a carbonização é devido à desidratação desses materiais; O ácido sulfúrico "destrói" o papel, o tecido de algodão, a madeira, o açúcar e outros materiais devido à sua enérgica ação desidratante.; O ácido sulfúrico concentrado tem ação corrosiva sobre os tecidos dos organismos vivos também devido à sua ação desidratante. Produz sérias queimaduras na pele. Por isso, é necessário extremo cuidado ao manusear esse ácido; As chuvas ácidas em ambiente poluídos com dióxido de enxofre contêm H2SO4 e causam grande impacto ambiental. Ácido Nítrico (HNO3) Depois do ácido sulfúrico, é o ácido mais fabricado e mais consumido na indústria. É usado na fabricação de explosivos como o trinitrotolueno (TNT) e a nitroglicerina (dinamite); é muito útil para a indústria de fertilizantes agrícolas, permitindo a obtenção do salitre. O ácido nítrico concentrado é um líquido muito volátil; seus vapores são muito tóxicos. É um ácido muito corrosivo e, assim como o ácido sulfúrico, é necessário muito cuidado para manuseá- lo. Ácido Cianídrico (HCN) Ácido utilizado em indústrias diversas, como nas de plásticos, acrílicos e corantes, entre outras. Mas ele tem também um destino sinistro: nos Estados Unidos, foi usado nas "câmaras de gás" para executar pessoas condenadas à morte. Ácido fosfórico (H3PO4)   Os seus sais (fosfatos) têm grande aplicação como fertilizantes na agricultura; É usado como aditivo em alguns refrigerantes.   Ácido carbónico (H2CO3) É o ácido das águas minerais gaseificadas e dos refrigerantes. Forma-se na reacção do dióxido de carbono com a água: CO2 + H2O -> H2CO3