Ácidos - Funções Inorgânicas

Função química é definida como sendo um conjunto de compostos que apresentam propriedades semelhantes.

As funções da Química Inorgânica que estudaremos são os ácidos, as bases, os sais e os óxidos.

Ácidos de Arrhenius

Considera-se ácidos de Arrhenius compostos moleculares que, em solução aquosa sofrem ionização, liberando H+.

Ácidos de Arrhenius

Ácidos em solução aquosa (dissolvidos em água).

São composto molecular (sua estrutura tem exclusivamente ligações covalentes).

Sofrem ionização (formam íons).

Na fórmula do ácido não há íons, pois suas moléculas apresentam somente ligações covalentes. Porém, quando os dissolvemos em água, há ionização, isto é, há formação de íons. Todos os ácidos de Arrhenius produzem o íon que caracteriza a solução ácida: o H+.

O que caracteriza o ácido é sua propriedade de ceder H+.  A identificação de um ácido de Arrhenius  com base em sua fórmula química é identificando a presença do H como o primeiro elemento (à esquerda na fórmula):

Ácido  HA

Exemplos

HCl:  ácido clorídrico

H2SO4:  ácido sulfúrico

H3PO4:  ácido fosfórico

Atenção: NaHCO3  bicarbonato de sódio, ou hidrogênio carbonato de sódio. Nesse caso, o H não é o primeiro elemento a ser representado na fórmula; então não é um ácido (é um sal ácido).

Observação

O H+ liberado pelos ácidos em solução aquosa é um íon instável. Por isso, ele se une a uma molécula de água, formando um outro íon, o H3O+ (denominado hidrônio ou hidroxônio).

Portanto, a forma correta de se caracterizar uma solução ácida é pela presença de H3O+.

Por uma questão de simplificação, a representação pode ser feita apenas pelo H+. Porém, é importante lembrar que o H+ é apenas uma maneira cômoda de representar o H3O+. Onde estiver escrito H+, deve-se entender H3O+.

O cátion H+ (H3O+) é responsável pelo sabor azedo das soluções ácidas. Não se deve provar os ácidos para identificá-los, pois vários deles são extremamente reativos. Exemplos disso são o ácido sulfúrico H2SO4 e o ácido nítrico (HNO3). Alguns ácidos são letais, como o ácido cianídrico (HCN), usado nas câmaras de gás (na aplicação da pena de morte).

Há várias maneiras de determinar se uma solução é ácida. Um dos testes é feito utilizando substâncias chamadas de indicadores.

Indicadores ácidos são substâncias que, ao entrar em contato com soluções ácidas, mudam de cor. A mudança de cor indica a presença do H+ (H3O+).

Existem vários indicadores:

  • O papel de tornassol azul torna-se vermelho quando entra em contato com soluções ácidas.
  • O alaranjado de metila (methyl-orange) torna-se róseo quando entra em contato com soluções ácidas.

Se o papel de tornassol azul e ou o alaranjado de metila não mudam de cor, é porque a solução testada não é ácida.

Ácidos importantes

Vamos considerar os ácidos mais utilizados. É importante lembrar suas fórmulas.

HCl ácido clorídrico.

Comercialmente, é vendido impuro, com o nome de ácido muriático. É o ácido vendido em casas de material de construção, usado no final de construções e reformas para limpar. É usado também para limpar pisos.

Em nosso corpo, há produção de HCl, por glândulas localizadas nas paredes do estômago. O HCl é componente do suco gástrico.

H2SO4 ácido sulfúrico (ou sulfato de hidrogênio).

É um ácido importante por ser um dos mais utilizado na área industrial.  É muito utilizado na fabricação de fertilizantes (sulfato de amônio, por exemplo). E também na indústria petroquímica e na fabricação de corantes.

Em situações de nosso dia a dia, o H2SO4 está presente nas baterias de automóveis. O líquido da bateria é uma solução aquosa concentrada de H2SO4.

O H2SO4 é um dos ácidos presentes na água da chuva ácida. Ela ocorre em ambientes onde o ar atmosférico está poluído, causando destruição da superfície de edifícios e de monumentos de mármore, granito, bronze e outros materiais minerais e poluindo o solo e a água de rios, lagos, mares e oceanos.

O H2SO4, quando concentrado, é um poderoso desidratante e tem ação corrosiva sobre a pele, causando sérias queimaduras. Portanto, é necessário ter muito cuidado ao manusear ácido sulfúrico concentrado.

Diluição de H2SO4 concentrado - A diluição do H2SO4 concentrado é feita adicionando água a esse ácido:

diluição do H2SO4 concentrado H2SO4 concentrado   +   água

Essa diluição é um processo muito exotérmico, isto é, que libera grande quantidade de energia. São produzidos respingos que podem atingir e queimar a pele humana. Por isso, essa mistura deve ser realizada de forma muito lenta e cuidadosa.

ATENÇÃO: é necessário ter muito cuidado para evitar acidentes.

Deve-se escorrer o H2SO4 concentrado (que é um líquido denso) pelas paredes do recipiente que contém a água. O líquido que está dentro do recipiente que respinga; por isso, deve-se adicionar o H2SO4 concentrado lentamente à água, pois se ocorrerem respingos, serão de água.

H2CO3  ácido carbônico ou carbonato de hidrogênio

É o ácido presente em qualquer bebida gaseificada, como refrigerantes, cervejas, água com gás etc. O ácido carbônico (H2CO3) é uma substância altamente instável, que se transforma facilmente em gás carbônico (CO2) e água.

Ao abrir as latas de refrigerante, diminuímos a pressão sobre o líquido e isso faz com que o H2CO3 contido no líquido se decomponha. Podemos saber que essa decomposição está ocorrendo quando observamos a produção de bolhas de CO2, que se forma nessa decomposição (ver reação de decomposição do H2CO3, acima). 

O H2CO3 proporciona sabor azedo aos refrigerantes. Se a garrafa de um refrigerante permanecer aberta, o ácido carbônico se decomporá; o líquido perde o sabor azedo, mas permanece o açúcar (ou adoçante), responsável pelo sabor adocicado que a maioria dos refrigerantes têm. Esse é o motivo pelo qual o refrigerante fica um pouco mais doce quando perde o gás. 

HNO3   ácido nítrico ou nitrato de hidrogênio

O ácido HNO3 concentrado contém, dissolvidos, óxidos de nitrogênio e, entre eles, o NO2, um gás castanho. O HNO3 concentrado produz, em sua superfície, uma névoa, formada por vapores condensados e pelos óxidos gasosos; por isso, é chamado ácido nítrico fumegante.

O HNO3 é muito corrosivo; portanto, deve-se ter cuidado ao manuseá-lo. Esse ácido tem muitas aplicações: a principal é na fabricação de explosivos, principalmente dinamite. Outra utilização do HNO3 é na fabricação do NaNO3 (salitre), utilizado na agricultura, como fertilizante.

Normalmente, existe certa quantidade de HNO3 na água da chuva. A energia dos relâmpagos produz reações químicas entre o N2 do ar e H2O e um dos produtos dessas reações é o HNO3.

Em ambientes poluídos, a concentração de HNO3 na água da chuva é maior, devido à reação entre a água e substâncias eliminadas nos escapamentos dos carros, caminhões, ônibus etc... O HNO3 é um dos componentes da chuva ácida, que ocorre em ambientes atmosféricos poluídos.

ATENÇÃO! Os vapores de HNO3 e os óxidos de nitrogênio gasosos são muito tóxicos e, por isso, não devem ser inalados.

H3PO4   ácido fosfórico ou fosfato de hidrogênio

É utilizado na fabricação de fosfatos, que têm grande aplicação na agricultura como fertilizantes. O H3PO4 é usado como aditivo em refrigerantes do tipo cola (Coca-Cola, Pepsi-Cola, etc.).

H2S    ácido sulfídrico ou sulfeto de hidrogênio

É produzido na decomposição de algumas proteínas que apresentam S (enxofre) em suas moléculas. O H2S é um gás tóxico, de cheiro característico, irritante e desagradável; é o gás responsável pelo cheiro de ovo podre.

H3CCOOH     ácido acético

É um ácido orgânico, que estudaremos com mais detalhes em Química Orgânica. É o ácido presente no vinagre.

Vinagre: solução aquosa de ácido acético

ÁCIDOS IMPORTANTES:

Procure lembrar seus nomes, fórmulas e utilizações

HCl  ÁCIDO CLORÍDRICO

H2 ÁCIDO SULFÍDRICO

HNO3 ÁCIDO NÍTRICO

H2CO3ÁCIDO CARBÔNICO

H2SO4 ÁCIDO SULFÚRICO

H3PO4 ÁCIDO FOSFÓRICO

H3CCOOHÁCIDO ACÉTICO

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Sumário

- Ácidos de Arrhenius
- Ácidos importantes
- Força dos Ácidos
- Nomenclatura
i. Hidrácidos (ácidos não oxigenados)
ii. Oxácidos (ácidos oxigenados)
iii. Ácidos "orto"
iv. Ácidos "meta"
v. Ácidos "piro"
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