Ácidos, Bases e Tabela de Cátions e Ânions

Funções Inorgânicas

Função química: Conjunto de substâncias que apresentam propriedades químicas semelhantes.

Exemplo: Ácidos, Bases, Sais e Óxidos.


Grupo funcional: Átomo ou grupo de átomos que caracterizam as substâncias que compõe uma função.

Exemplo: OH caracteriza a função de álcoois, COOH caracteriza a função de ácidos carboxílicos.


Orgânica: É a parte da química que estuda a maioria dos compostos do elemento carbono (compostos originários de organismos).

Inorgânica: É a parte da química que estuda os compostos de origem mineral, os demais compostos incluindo alguns compostos simples de carbono.

Ácidos

Se chamava de ácidos substâncias que tinham certas características físicas que podiam ser observadas como sabor e dissolução na água.

Ácidos são substâncias com características em comum de:

- Sabor: Azedo.
Exemplo: Vinagre, limão, laranja (frutas cítricas).

Ácidos são todos solúveis em água.

São ligados por ligação covalente.

Bases ou Hidróxidos

Substâncias com características em comum como:

- Sabor: Amargo.

Maioria insolúvel em água (lipossolúveis - apolares).
 
Maioria formadas por ligações iônica.


Os ácidos possuem ação recíproca às bases. 
Já que os dois reagem entre si, um destruindo as propriedades do outro (as propriedades funcionais usadas como definição de uma substância ou outra).

Teoria de Arrhenius

Foi feita para caracterizar uma substância como ácido ou base, dependendo da estrutura de seus átomos.

A primeira teoria moderna que pretendia definir ácido-base a partir de características estruturais dos compostos, explicando assim suas propriedades físicas, seu comportamento, o que fazia uma substância agir como ácido ou base foi a teoria de Arrhenius.

Ela dizia que ácido é uma substância que em solução aquosa se dissocia produzindo como único cátion H+.

Por exemplo:

HCl -> H+ + Cl-


Percebe-se que o ácido era formado por uma ligação covalente, mas sobre a ação da água ocorre ionização, se dissocia formando íons.
(Ocorre uma dissociação heterolítica, onde os elétrons que eram compartilhados são divididos de forma não igual entre os átomos, indo no caso para o átomo -ou grupo de átomos- mais eletronegativo, formando o ânion).


Não se libera H+ de verdade e sim H3O+ (hidrônio ou hidroxônio).
Pois H+ (protão) não existe livre no ambiente, ele se liga a uma molécula de água, até ser transmitido para outro composto mais estável.


Já as Bases são substâncias que em solução aquosa liberam como único ânion o íon OH^-

Ex: NaOH → Na⁺ + OH^-
Cu(OH)₂ → Cu⁺² + 2OH^-


NaOH, hidróxido de sódio, também chamado de soda cáustica.

Bases já são formadas por ligações iônicas então em solução aquosa somente dissocia seus íons.
Reação com a água que chama então dissociação.

O OH- é um grupo funcional chamado de hidroxila que caracteriza e determina certas propriedades ao composto.


* Reação de Neutralização:

É o que acontece com as substâncias quando um ácido entra em contato e reage com uma base.

Eles neutralizam suas propriedades formando novos compostos que não terão mais características de ácido ou de base (não terão mais nem cátion H+ nem ânion OH- para liberar) que é o sal, mais molécula de água.

Exemplo:

HCl + NaOH --> NaCl + H2O.

=========== Matéria Relacionada ==============

Classificação de substâncias como anfótero. Teoria de ácido-base de Bronsted/Lowry.

*Anfótera:
São substâncias que agem como ácido ou como base dependendo da situação.

Esse é o caso do H2O.

NH3 (amônia) + H2O -> NH4+ + OH-
(Base) (ácido) (ácido) (base)

A amônia nesse caso é base pois recebe o H+ e o H2O é o ácido por ele que libera o H+, já no NH4+ que irá liberar H+ na reação inversa e o OH- age como base pois irá receber o H+.

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Grau de Ionização
Força de Ácidos

O grau de ionização é a relação do número de moléculas ionizadas com o número de moléculas dissolvidas.

Ex:
de 1000 moléculas de HCl que foram dissolvidas, 920 foram ionizadas H+ Cl-
920/1000 = 92%

Quanto mais ionizado o ácido mais forte ele será.
Ácidos Fortes: + de 50%
Ácidos Moderados: entre 50 e 5%
Ácidos Fracos: - de 5%


Pois um ácido que se ioniza mais, forma mais íons, tem maior "poder de ataque" sobre outras substâncias.
O que faz considerar essa uma substância mais forte que outras que ionizam menos.


- Para hidrácidos, são fortes: HCl, HBr e HI
são moderados: HF
são fracos: H2S, HCN


Nomenclatura dos Hidrácidos:

Ácidos sem oxigênio é só colocar o sufixo ídrico.


Ácido + Nome do ânion + Ídrico

Ex:
HCl = Ácido clorídrico
HBr = Ácido bromídrico
HF = Ácido fluorídrico
H2S = Ácido Sulfídrico

- Para oxiácidos usamos a regra:
Número de O - Número de H
Se o valor der acima de 2, é forte.
Se o valor for 1, é moderado.
Se o valor der 0, é fraco.

Ex:
H2SO4
4O - 2H = 2 (forte)

Nomenclatura de Oxiácidos

Possuem átomo de oxigênio.

Ácido + Nome do Ânion (Trocando-se ato por ico e ito por oso)

Ex:
HNO2 → H+ + NO2^- (Nitrito)
Ácido Nitroso

Tabela de Cátions e Ânions

Os principais:

Nomenclatura e Força
de Bases

Nomenclatura das bases:
Hidróxido de + Nome do cátion

Cu(OH)₂ = Hidróxido de cobre II
Al(OH)₃ = Hidróxido de alumínio
KOH = Hidróxido de potássio

A fórmula geral das bases é Metal + OH (então entre eles se forma uma ligação iônica)
Todas as bases são feitas com metais com exceção do NH₄OH = Hidróxido de amônia
NH₄⁺


Solubilidade das bases

As bases são sólidas e nem todas são solúveis em água.

As mais solúveis são aquelas feitas com metais da família 1A (LiOH, NaOH, KOH)
A bases da família 2A não são tão solúveis, mas ainda assim se solubilizam em água.

Be(OH)₂, Mg(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2, LiOH

→→→→→→→
Do menos solúvel até o mais solúvel

O Be(OH)₂ e o Mg(OH)₂ são tão pouco solúveis que podem ser considerados insolúveis.

A força e grau de ionização das bases está associada à solubilidade.
Quanto mais solúvel a base quer dizer que mais se dissocia, ionizando mais e sendo mais forte. (formação de muitos íons, "mais poder de ataque").


Podemos classificar como fortes: NaOH, LiOH, KOH, RbOH, Sr(OH)2, Ba(OH)2.



"A solução de fenolftaleína quando em contato com substâncias alcalinas se torna rosa (vermelho).
A fenolftaleína é um indicador químico para ácidos e bases, que é uma substância que quando entra em contato com ácido fica de uma certa cor e quando entra em contato com bases fica de outra cor, informando as propriedades das substâncias.

Existem formas de fazer indicadores como o Lacto purga amassado e dissolvido em água ou álcool, pode ser utilizado como indicador.

As folhas de repolho roxo fervendo soltam uma solução que serve como indicador."



Força das bases:

Metais da família 1A e 2A são fortes, o resto são fracas (porque são as que mais se dissociam).
1A: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr.
2A: Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra.