Ácidos e Bases

Ácidos e Bases
Ácido: vem
adstringente)
de
acidus
(azedo
ou
Base: vem de “rebaixar” (do inglês arcaico,
debase)
Ácidos polipróticos:
São substâncias que podem doar mais do que um próton. Um exemplo é o sulfeto
de hidrogênio, H2S, um ácido diprótico.
A maior classe de ácidos em água consiste de espécies que doam prótons de
um grupo OH ligado a um átomo central.
Primeira etapa da reação de hidrólise de um cátion, Mn+(aq).
Experimento Simples e Rápido Ilustrando a Hidrólise de Sais
Orlando Fatibello-Filho, Lúcia Daniela Wolf, Mônica Helena M.T. Assumpção, Oldair D. Leite
Química Nova na Escola, 24, nov. 2006
3. Oxo-ácido: o próton ácido está no grupo hidroxila com um grupo oxo
ligado ao mesmo átomo central.
4.
Um valor de Ka <<1 implica que a retenção do próton pelo ácido é favorecida.
Devido ao fato dos valores numéricos das concentrações em mol/L e das
constantes de acidez possuírem várias ordens de magnitude, é conveniente
reportá-los como seus logaritmos comuns (logaritmos de base 10) usando:
ÓXIDOS
• Um óxido é formado quando um elemento se
combina com o oxigênio.
• Em termos gerais, existem quatro tipo de
óxidos:
–
–
–
–
Óxidos básicos
Óxidos ácidos
Óxidos anfotéricos
Óxidos neutros
Distinção base x álcali
Uma base é um substância que reage com um
ácido para formar somente um sal e água. Um
álcali é um hidróxido básico que é solúvel em
água.
ÓXIDOS BÁSICOS
• Um óxido básico é formado quando um
metal (s ou d) reage com o oxigênio.
• Eles reagem com ácidos para formar um
sal correspondente e água.
– CaO(s) + 2HCl(aq)  CaCl2(aq) + H2O(l)
– MgO(s) + H2SO4(aq)  MgSO4(aq) + H2O(l)
• Formação da água:
– O2–(aq) (do óxido) + 2H+(aq) (do ácido)  H2O(l)
ÓXIDOS ÁCIDOS
• Um óxido ácido é formado quando um nãometal reage com oxigênio.
• Ele reage com água para formar ácidos.
– SO2(g) + H2O(l)  H2SO3(aq)
– P4O10(s) + 6H2O(l)  4H3PO4(aq)
• Reage com álcalis para formar um sal e
água.
– CO2(g) + 2NaOH(aq)  Na2CO3(aq) + H2O(l)
– SO3(g) + 2KOH(aq)  K2SO4(aq) + H2O(l)
ÓXIDOS ANFOTÉRICOS
• Um óxido anfotérico é um óxido metálico
que se comporta como um óxido básico
ou óxido ácido.
• Eles podem reagir com ácidos ou alcalis
para formar um sal e água.
– Óxido de alumínio (Al2O3),
– Óxido de zinco (ZnO),
– Óxido de chumbo(II) (PbO)
– Óxido de estanho(VI) (SnO2)
ÓXIDOS ANFOTÉRICOS
O anfoterismo é observado nos elementos mais leves do
grupo 2 e 13, como no BeO, Al2O3 e Ga2O3. Ele é
também observado para alguns dos elementos do
bloco d em estados de oxidação elevados, tais como
TiO2 e V2O5, e em alguns dos elementos mais pesados
dos grupos 14 e 15, como SnO2 e Sb2O5.
ÓXIDOS ANFOTÉRICOS
• Com ácidos, se comportam como óxidos
básicos, formando um sal e água.
– ZnO(s) + H2SO4(aq)  ZnSO4(aq) + H2O(l)
2H+(aq) + O2–(s)  H2O(l)
• Com álcalis, se comportam como óxidos
ácidos, formando sais complexos.
– Al2O3(s) + 2NaOH(aq) + 3H2O(l)  2Na+[Al(OH)4] -(aq)
Sal complexo
ÓXIDOS ANFOTÉRICOS
Óxido de Berílio:
Alta densidade de carga causa polarização
dos e- de valência:
BeO é mais ácido ou menos básico que
outros óxidos do bloco s.
BeO(s) + 2 H+(aq)
BeO(s) + H2O(l) + 2 OH-(aq)
Be2+ + H2O
[Be(OH)4]2-
ÓXIDOS NEUTROS
• A maioria dos óxidos neutros são óxidos
não-metálicos.
• Óxidos neutros não reagem com ácidos
ou bases.
–
–
–
–
Água (H2O),
Monóxido de carbono (CO)
Monóxido de nitrogênio (NO)
Óxido de dinitrogênio (N2O)
Posição dos óxidos na T.P.
aumento da
basicidade
Óxidos metálicos são básicos
Óxidos não-metais
são ácidos
metalóides são
anfotéricos
Posição dos óxidos na T.P.
O anfoterismo também varia de acordo com o estado
de oxidação do elemento. À esquerda do bloco d, do
titânio ao ferro, o estado de oxidação +4 é anfótero. À
direita do bloco, o anfoterismo ocorre em números de
oxidação mais baixos: os estados de oxidação +3
para o cobalto e + 2 para o cobre e o zinco são
completamente anfótero.
O CONCEITO DE LUX-FLOOD
Ácidos são receptores de íon óxidos,
bases são doadores de íon óxidos
Íon óxido: O2MgO (base) + CO2 (ácido) → MgCO3
CaO (base) + SiO2 (ácido) → CaSiO3
NO3− (base) + S2O7−2 (ácido) → NO2+ + 2 SO42MgO = Mg2+ + O2CaO = Ca2+ + O2NO3- = O2- + [NO2]+
CO2 + O2- = CO32SiO2 + O2- = SiO32S2O72- + O2- = 2 SO42-
Os íons são unidos por interações eletrostáticas
Autoionização de alguns solventes comuns:
2 H2O = H3O+ + OH2 NH3 = NH4+ + NH2-
2 H2SO4 = H3SO4+ + HSO42 BrF3 = BrF2+ + BrF4Ex:
KBrF4 no solvente BrF3 é um ácido ou base?
O KBrF4 é uma base, pois sua dissociação aumenta a
concentração da espécie aniônica do solvente (BrF4-).
Influência do solvente
HCl + H2O → H3O+ + ClK~1,0
HClO4 + H2O → H3O+ + ClO4- K~1,0
A água é um solvente nivelador desses ácidos.
HCl + CH3COOH → H3O+ + ClK= 1,3x10-5
HClO4 + CH3COOH → H3O+ + ClO4- K= 2,8x10-9
O ácido acético é um solvente diferenciador desses
ácidos.