Química Inorgânica

Ácidos

Os ácidos são compostos moleculares, sólidos, líquidos ou gasosos, à temperatura ambiente e pressão normal, que são muito comuns em nosso cotidiano: um refrigerante tipo cola contém solução de ácido carbônico; o vinagre contém solução de ácido acético; o suco de laranja contém solução de ácido cítrico.

Características e propriedades

Uma característica dos ácidos é que eles têm sabor azedo. É extremamente perigoso provar qualquer substância química sem saber exatamente o que ela é, mas sabemos que os ácidos são azedos porque eles estão muito presentes no cotidiano, como o vinagre, que é uma solução diluída de ácido acético, e o limão e o abacaxi, que apresentam ácidos em sua composição.

Uma solução irá conduzir corrente elétrica se esta for um eletrólito. Os ácidos têm tal propriedade porque sofrem ionização em água. Outra característica dos ácidos é a capacidade de reação com vários metais, produzindo hidrogênio, e também com carbonatos, produzindo CO2.

Zn(s) + 2 HCl(aq) → ZnCl2(aq) + H2(g)

2 HCl(aq) + Na2CO3(s) → 2 NaCl(aq) + H2O(l) + CO2(g)

É interessante notar a ação deles sobre indicadores, substâncias que apresentam coloração alterada se o meio em que estiverem for ácido ou básico. Para descobrirmos se um meio é ácido ou básico, utilizamos uma escala de pH, que vai de 0 a 14, em que 7 é neutro, valores menores que 7 são ácidos e valores maiores que 7 são básicos.

A escala de pH mostra o caráter ácido ou básico das substâncias por meio do uso de um indicador.
Escala de pH.

Entre os indicadores mais utilizados está a solução alcoólica de fenolftaleína, que é incolor em meio ácido e neutro, e adquire coloração rósea em meio básico.

Outro exemplo é uma tira de papel impregnado com o indicador tornassol, que apresenta coloração vermelha quando imerso em solução ácida e azul quando imerso em solução básica.

Definição

Arrhenius, em seus estudos sobre dissociação iônica, conseguiu identificar os íons presentes nas soluções e elucidou algumas definições.

Ácidos: São compostos covalentes que, em solução aquosa, sofrem ionização, apresentando como único cátion H+ (ou H3O+, íon hidrônio).

Exemplo:

Exemplo de ácido.

Classificação dos ácidos

Existem alguns critérios utilizados para classificar os ácidos:

Quanto à presença ou não de oxigênio

Os hidrácidos são ácidos que não apresentam oxigênio em sua estrutura (HCN, HCl, H2S), e os oxiácidos (H2SO4, H2SO3 e HNO3) são ácidos que têm oxigênio em sua estrutura.

Quanto ao número de hidrogênios ionizáveis

Nos hidrácidos, todos os átomos de hidrogênio das moléculas podem ser ionizados; já nos oxiácidos, apenas os hidrogênios ligados aos oxigênios são ionizáveis. Sendo assim, ácidos que liberam um hidrogênio serão denominados monoácidos, os que liberam dois são diácidos, os que liberam três são triácidos, e assim sucessivamente.

Veja, por exemplo, a estrutura do ácido acético:

Embora apresente em sua fórmula 4 hidrogênios, o ácido acético só tem um hidrogênio ligado ao oxigênio. Por causa disso, somente esse hidrogênio será considerado como hidrogênio ionizável.

  • Monoácido: HCN(g) → H+(aq) + CN(aq)
  • Diácido: H2SO4 → 2H+(aq ) + SO2-4(aq)
  • Triácido: H3PO4 → 3H+(aq) + PO3-4(aq)

Quanto à força

A força dos hidrácidos é dada pelo grau de ionização α, que corresponde à porcentagem de moléculas ionizadas no meio em questão.

α = número de moléculas ionizadas / número de moléculas dissolvidas

Exemplo: HCl: a cada 100 moléculas dissolvidas em água, 92 sofrem ionização.

α = 92/100 = 0,92 ou 92% de moléculas ionizadas

CLASSIFICAÇÃOGRAU DE IONIZAÇÃOEXEMPLOS
Forteα > 50%HCl
Moderado5% < α < 50%HF
Fracoα < 5%H2CO3

A força dos oxiácidos é dada pela diferença entre o número de átomos de oxigênio e o de átomos de hidrogênio ionizáveis. Genericamente, temos:

HnAm (m – n = força do ácido).

Exemplo:

H2SO4: 4 O – 2 H = 2 → ácido forte

NÚMERO DE OXIGÊNIOS-
-NÚMERO DE HIDROGÊNIOS
FORÇA DO ÁCIDOEXEMPLOS
0FracoHCLO
1ModeradoHNO3
2 ou 3ForteHBrO4

Quanto à volatilidade

Indica a facilidade com que as substâncias passam do estado líquido para o gasoso.

– Voláteis (baixas temperaturas de ebulição): (a grande maioria dos ácidos): HCN, HNO3 , HCl, H2 S

Os ácidos orgânicos mais voláteis são o metanoico (CH3OOH), o etanoico (CH3 —COOH) e o propanoico (CH3—CH2—COOH).

– Fixos (altas temperaturas de ebulição): H2SO4, H3PO4 e H3BO3

Nomenclatura dos ácidos

A nomenclatura dos ácidos é dada de maneira diferente para os hidrácidos (ácidos sem oxigênio) e para os oxiácidos (ácidos com oxigênio).

Hidrácidos

Os hidrácidos são denominados da seguinte maneira:

Ácido + Nome do elemento -ídrico

Exemplos:

  • HCl: ácido clorídrico
  • HBr: ácido bromídrico
  • HCN: ácido cianídrico

Oxiácidos

Uma maneira simples de dar a nomenclatura dos oxiácidos considera a fórmula e o nome de alguns ácidos ditos como ácidos-padrão pertencentes a cada família da Tabela Periódica. Os ácidos-padrão são:

  • H2SO4: ácido sulfúrico
  • HNO3: ácido nítrico
  • H3PO4: ácido fosfórico
  • HClO3: ácido clórico
  • H2CO3: ácido carbônico

A partir desses cinco ácidos-padrão, com a variação apenas no número de oxigênios, teremos diversos ácidos diferentes, e suas respectivas nomenclaturas serão dadas a partir da alteração nos prefixos e sufixos dos ácidos-padrão, de acordo com a seguinte tabela:

Tabela de nomenclatura dos oxiácidos.

Exemplos:

HClO = HClO3 – 2 oxigênios
Nomenclatura: Adicionam-se o prefixo hipo- e o sufixo –oso → Ácido hipocloroso

HClO4 = HClO3 + 1 oxigênio
Nomenclatura: Adicionam-se o prefixo per- e o sufixo –ico → Ácido perclórico.

H3PO3 = H3PO4 – 1 oxigênio
Nomenclatura: Adiciona-se o sufixo –oso → Ácido fosforoso

Por: Wilson Teixeira Moutinho

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