Qual a diferença entre os ácidos e bases quando estão em solução aquosa?

• 2020

Tais substâncias que doam seu íon hidrogênio (H +) (doador de prótons) e aceitam o elétron para outro são chamadas de ácido . Eles têm pH menor que 7, 0 . Mas essas substâncias que aceitam o próton e doam elétrons são chamadas de base . Eles têm pH acima de 7, 0 . Os ácidos são azedos, enquanto as bases são amargas.

Ácidos e bases são uma das partes mais importantes da química, mas também desempenham seu papel significativo em outro campo da ciência. Existem muitas definições que diferenciam as substâncias como ácido e base, mas as mais aceitas são a teoria de Arrhenius, a teoria de Bronsted-Lowry e a teoria de Lewis de ácido / base. Juntos, ácidos e bases reagem para formar sais.

Ácidos e bases estão por toda parte, desde os sabonetes usados ​​durante o banho até o ácido cítrico ou o vinagre presente na cozinha. Embora às vezes seja difícil diferenciá-los e, portanto, verificá-los, foram fornecidas algumas teorias que são discutidas abaixo, juntamente com uma breve descrição.

Gráfico de comparação

Definição de Ácido

A palavra ácido derivou da palavra latina 'ácidos' ou 'acere', que significa “azedo”. Um ácido é a substância química que aceita elétrons e doa íons ou prótons de hidrogênio. A maioria dos ácidos que contêm átomos ligados a hidrogênio se dissocia para fornecer cátion e ânion na água.

A acidez é medida pela presença de alguns íons hidrogênio; portanto, quanto maior a concentração de íons hidrogênio, maior a acidez e menor o pH das soluções. É medido em escala entre 1-7 (7 é neutro) na escala do medidor de pH .

Alguns ácidos são fortes e alguns são fracos. Ácidos fortes são aqueles que se dissociam completamente em água, por exemplo, ácido clorídrico, que se dissocia completamente em íons quando dissolvidos em água. Tais ácidos que se dissociam parcialmente na água e, portanto, a solução contém água, ácido e íons são chamados ácidos fracos, por exemplo, ácido acético.

Principalmente os ácidos são definidos de várias maneiras, mas o ácido Arrhenius ou Bronsted-Lowry é aceitável. Embora o ácido de Lewis seja chamado de "ácido de Lewis", essas definições não incluem o mesmo conjunto de moléculas.

Conceito Arrhenius - Pode ser definido como a substância quando adicionada à água, aumenta a concentração de íons hidrogênio (H +) e é chamada de ácido.

Conceito de Bronsted-Lowry - Nisso, o ácido é considerado o doador de prótons. Essa teoria define as substâncias, sem se dissolver na água e, portanto, é amplamente utilizada e aceita.

Ácido de Lewis - Existem certos compostos que não contêm átomo de hidrogênio, mas que se qualificam como ácido como trifluoreto de boro, tricloreto de alumínio. Assim, esse composto que aceita o par de elétrons para formar uma ligação covalente é chamado de ácido de Lewis.

Propriedades dos ácidos

• Corrosivo ('queima' sua pele).
• Tem pH menor que 7.
• Transforma papel de tornassol azul em vermelho.
• Reage com os metais para produzir gás hidrogênio.
• Reage com bases para produzir sal e água.
• Reage com carbonatos para formar dióxido de carbono, água e sal.
• Sabor azedo.
• Dissociar os íons hidrogênio (H +) quando dissolvidos em água.

Importância

Ácidos biologicamente nucleicos como DNA (ácidos desoxi ribonucleicos) e RNA (ácidos ribonucleicos) contêm a informação genética e outros são materiais de hereditariedade que são transferidos de uma geração para outra. Mesmo os aminoácidos são de grande importância, pois ajudam na produção de proteínas. Os ácidos graxos e seus derivados são os grupos de ácidos carboxílicos também desempenham um papel significativo.

Até os ácidos clorídricos, que são a parte do ácido gástrico secretada no estômago dos animais, ajudam na hidrólise de proteínas e polissacarídeos. Os ácidos também são úteis, agindo no mecanismo de defesa, como nas formigas que produzem ácido fórmico, enquanto os polvos produzem um ácido preto chamado melanina.

Outros ácidos como ácido lático, vinagre, ácido sulfúrico e ácido cítrico são encontrados na natureza e são conhecidos por seus usos diferentes e importantes.

Definição de Base

Bases doam elétrons e aceitam íons ou prótons de hidrogênio. As bases podem ser consideradas o produto químico exatamente oposto ao do ácido, pois na água o papel da base é reduzir a concentração de íon hidrônio (H 3 O +) enquanto o ácido atua no aumento da concentração. Embora seja visto que alguns ácidos fortes também servem como bases. As bases são medidas entre a faixa de 7-14 na escala do medidor de pH.

No entanto, há muita confusão entre bases e álcalis. Muitas bases não se dissolvem na água, mas se uma base se dissolve na água, é chamada de álcali . Quando em uma solução aquosa uma base reage com um ácido e a solução se torna neutra, isso é chamado de reação de neutralização .

Por exemplo, o hidróxido de sódio é uma base e um alcalino, pois neutraliza os ácidos em qualquer reação ácido-base; segundo, é solúvel em água. Por outro lado, o óxido de cobre é uma base, mas não um alcalino, pois neutraliza o ácido em solução aquosa, mas não se dissolve na água.

Uma base forte é um composto químico que é desprotonado ou remove um próton (H +) de uma molécula de um ácido muito fraco em uma reação ácido-base. Hidróxidos de metais alcalinos e metais alcalino-terrosos, como hidróxido de sódio e hidróxido de cálcio, respectivamente, são os exemplos da base forte. A base fraca é a substância que não ioniza completamente em uma solução aquosa, ou sua protonação é incompleta.

Conceito de Arrhenius - A substância que produz íons hidróxido (OH–) em uma solução aquosa é chamada de base. Por exemplo, o hidróxido de sódio (NaOH) se dissocia na água e produz os íons Na + e OH–. Substâncias como LiOH, Ba (OH) 2, NaOH podem ser consideradas bases de Arrhenius. Mas essa teoria estava limitada às substâncias que contêm hidróxido em sua fórmula e era aplicável apenas nas soluções aquosas. Devido a isso, surgiu outro conceito chamado teoria de Bronsted-Lowry.

Conceito de Bronsted-Lowry - De acordo com essa teoria, uma substância que pode aceitar íons hidrogênio (H +) ou prótons é conhecida como base.

Base de Lewis - Um dos conceitos mais amplamente aceitos, após o conceito de ácidos e bases de Bronsted-Lowry. Um átomo, molécula ou íon com um par solitário de elétrons pode ser dito como base de Lewis, pois essas bases são nucleofílicas. Isso significa que, com a ajuda do par solitário, eles atacam a carga positiva da molécula. NH3 é uma base de Lewis. Em outras palavras, podemos dizer que substância como o íon OH, que pode doar um par de elétrons não-ligados, é dita como base de Lewis ou doador de pares de elétrons.

Propriedades da Base

• Corrosivo ('queima' sua pele).
• Tem pH acima de 7.
• Transforma o papel tornassol vermelho na cor azul.
• Sensação de sabão ou escorregadio ao toque.
• Reage com ácidos para produzir sal e água.
• Muitas bases solúveis contêm íons hidroxila (OH-).

Importância

Bases (hidróxido de sódio) são usadas na fabricação de papel, sabão e fibra chamada rayon. O hidróxido de cálcio é usado como pó branqueador. Hidróxido de magnésio usado como 'antiácido', usado no momento da indigestão e para reduzir o efeito do acesso ao estômago produzido. Bases como carbonato de sódio são usadas como refrigerantes e para amaciar a água dura. O hidrogênio do sódio também é usado em preparações de pós de cozimento, como bicarbonato de sódio e também no extintor de incêndio.

Substâncias anfotéricas são aquelas que possuem as características de um ácido e uma base; até eles são capazes de aceitar e doar um próton, como a água.

Principais diferenças entre ácido e base

A seguir estão os pontos importantes que diferenciam os ácidos dos da base:

1. De acordo com o conceito de Arrhenius : O ácido é a substância quando dissolvida na água, aumenta a concentração de íons H +, enquanto a base é a substância quando dissolvida na água, aumenta a concentração de íons OH–.
2. Por outro lado, o conceito de Bronsted-Lowry diz que os ácidos são o doador de prótons, enquanto a base é o aceitador de prótons.
3. A teoria de Lewis explica-os como espécies que aceitam o par de elétrons (um eletrófilo) e terão orbitais vazios são conhecidos como ácido de Lewis, enquanto as espécies que doam o par de um elétron (um nucleófilo) e possuem um único par de elétrons são conhecida como base de Lewis.
4. A fórmula química do ácido começa com H, por exemplo, HCl (ácido clorídrico), H3BO3 (ácido bórico), CH2O3 (ácido carbônico). Apesar
   O CH3COOH (ácido acético) é uma exceção, enquanto os compostos cuja fórmula química termina com OH, por exemplo, KOH (potássio)
   hidróxido), o NaOH (hidróxido de sódio) é conhecido como base. A escala de pH (concentração de íons hidrogênio em uma solução) é menor que sete, enquanto é maior que 7 na base.
5. Os ácidos são ácidos, dão sensação de queimação, geralmente pegajosos, reagem com os metais para produzir gás hidrogênio. Embora as bases sejam opostas por serem amargas, geralmente inodoras (exceto amônia), elas são escorregadias; bases reagem com gorduras e óleos.
6. Na fenolftaleína, os ácidos indicadores permanecem incolores e a base dá a cor rosa . Embora no papel de tornassol os ácidos transformem o papel azul de tornassol em vermelho e o papel vermelho em azul.
7. A força dos ácidos depende da concentração de íons hidrônio, enquanto a força depende da concentração de íons hidróxido.
8. Os ácidos se dissociam para dar íons livres de hidrogênio (H + ) quando misturados na água, enquanto as bases se dissociam para dar íons livres de hidróxido (OH- ) quando misturados na água.
9. Poucos exemplos de ácidos são ácido clorídrico (HCl), ácido sulfúrico (H2SO4), ácido nítrico (HNO3), ácido carbônico (H2CO3). Os exemplos de bases são hidróxido de amônio (NH4OH), hidróxido de cálcio (Ca (OH) 2), hidróxido de sódio (NaOH).

Conclusão

Vale a pena ter uma breve compreensão de alguns dos princípios físicos e químicos básicos que estão direta ou indiretamente conectados à vida. Ácidos e base são alguns deles. No conteúdo acima, discutimos sobre eles junto com suas propriedades. Discutimos as três teorias importantes com alguns exemplos também. Concluímos que essas são as partes importantes da vida e as usamos frequentemente, não apenas no laboratório de química, mas também no dia-a-dia.

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