QUÍMICA - 3EM - ATV01
Acidez e basicidade das águas e alguns de seus efeitos no
meio natural e no sistema produtivo.
Competências e habilidades:
Utilizar valores da escala de pH para classificar soluções
aquosas como ácidas, básicas e neutras (a 25ºC).
Acidez e basicidade
Atividades que mais consomem água
Uso
Racional da Água
Escala
de pH
Acidez e basicidade
Na Química Inorgânica, as funções mais importantes são os
ácidos, as bases, os sais e os óxidos.
Tarefa das mais importantes na atividade científica é
reunir substâncias semelhantes em classes ou grupos, de modo a facilitar seu
estudo. Uma classificação fundamental, nascida na metade do século XVIII, é a
que divide as substâncias em inorgânicas (ou minerais) e orgânicas.
Inicialmente, dizia-se:
Substância inorgânica (ou mineral) é a que se origina dos
minerais.
Substância orgânica é a que se origina dos organismos vivos
(vegetais e animais).
Posteriormente, verificou-se que todas as substâncias
orgânicas contêm o elemento carbono e, então, passou-se a dizer:
Substâncias orgânicas são as que contêm carbono.
Substâncias inorgânicas (ou minerais) são as formadas por
todos os demais elementos químicos.
Função química é um conjunto de substâncias com
propriedades químicas semelhantes, denominadas propriedades funcionais.
As principais funções químicas inorgânicas que iremos
estudar são: os ácidos, as bases, os sais e os óxidos.
Dissociação e ionização
Outro fato importante é que os não-eletrólitos são sempre
substâncias moleculares (como é o caso do açúcar). Os eletrólitos, no entanto,
podem ser substâncias moleculares ou iônicas. De fato, o sal comum já é formado
por íons (Na+ e Cl-) no
seu estado natural, que é o estado sólido; a água da solução apenas provoca a
separação dos íons já existentes:
α = Número de moléculas ionizadas
Número de moléculas dissolvidas
Para medir a temperatura, usamos um termômetro, ou melhor,
uma escala termométrica. Para medir a acidez ou a basicidade de uma solução,
usamos uma escala denominada escala de pH, que varia de zero (soluções muito
ácidas) até 14 (soluções muito básicas); o valor pH = 7 indica uma solução neutra
(nem ácida nem básica).
ÁCIDOS
Do ponto de vista prático, os ácidos apresentam as
seguintes características:
• formam soluções aquosas condutoras de eletricidade;
• mudam a cor de certas substâncias (chamadas, por esse
motivo, de indicadores de ácidos).
Os ácidos são muito comuns em nosso dia-a-dia: o vinagre
contém ácido acético (C2H4O2);
o limão, a laranja e demais frutas cítricas contêm ácido cítrico (C6H8O7);
a bateria de um automóvel contém ácido sulfúrico (H2SO4);
o ácido muriático, usado para a limpeza de pisos, azulejos etc., contém ácido
clorídico (HCl); e assim por diante.
Os ácidos são muito usados, nas indústrias químicas, para a
produção de novos materiais. Em particular, o ácido sulfúrico é o primeiro
colocado em uso industrial. Devemos lembrar, porém, que acidentes com trens e
caminhões transportando ácido sulfúrico podem dar origem a vazamentos do ácido,
com efeitos bastante danosos ao meio ambiente.
Ácidos são compostos que em solução aquosa se ionizam,
produzindo como íon positivo apenas cátion hidrogênio (H-).
BASES OU HIDRÓXIDOS
Do ponto de vista prático, bases ou hidróxidos são
substâncias
que apresentam as seguintes características:
• formam soluções aquosas condutoras de eletricidade;
• fazem voltar a cor primitiva dos indicadores, caso essa cor
tenha sido alterada por um ácido (essa característica das bases dá sentido ao
nome indicadores ácido-base).
As bases são muito comuns em nosso cotidiano. Vários líquidos
de limpeza usados nas cozinhas contém bases, como o hidróxido de sódio (NaOH),
presente em substâncias para desentupir pias, o hidróxido de amônio (NH4OH),
encontrado no amoníaco etc. O chamado “leite de magnésia”, usado para combater
a acidez estomacal, contém hidróxido de magnésio (Mg (OH)2).
As bases são também muito usadas nas indústrias químicas. O
hidróxido de sódio, por exemplo, é empregado na produção de sabões,
detergentes, tecidos etc.
Bases ou hidróxidos são compostos que, por dissociação
iônica, liberam, como íon negativo, apenas o ânion hidróxido (OH-),
também chamado de oxidrila ou hidroxila.
SAIS
Os sais são também muito comuns em nosso cotidiano: o sal
comum, NaCl (cloreto de sódio), está presente em nossa alimentação, na
conservação de alimentos (carne-seca, bacalhau e outros) etc; o bicarbonato de
sódio, NaHCO3, é usado como antiácido e também no preparo de
bolos e biscoitos; o sulfato de sódio, Na2SO4
(sal de Glauber), e o sulfato de magnésio, MgSO4 (sal
amargo), são usados como purgante; o gesso usado em ortopedia ou em construção é
o sulfato de cálcio hidratado, 2 CaSO4.H2O;
e assim por diante.
Os sais também são muito usados nas indústrias químicas. O
sal comum (NaCl) é muito usado na fabricação da soda cáustica (NaOH), do gás
hidrogênio (H2) e do gás cloro (Cl2). Outro
exemplo importante é o do calcário (CaCO3) usado na
fabricação da cal (CaO), do vidro, do cimento, como fundente em indústrias
metalúrgicas etc.
Sais são compostos formados juntamente com a água na reação
de um ácido com uma base de Arrhenius. Sais são compostos iônicos que possuem,
pelo menos, um cátion diferente do H+ e um ânion diferente do
OH-.
ÓXIDO
Óxidos são compostos binários nos quais o oxigênio é o
elemento mais eletronegativo.
Por exemplo: H2O, CO2,
Fe2O3, SO2, P2O5
etc.
Os óxidos constituem um grupo muito numeroso, pois
praticamente todos os elementos químicos
formam óxidos (até mesmo gases nobres, como, por exemplo, o
XeO3).
Apenas os compostos oxigenados do flúor (como, por exemplo,
OF2 e O2F2) não são
considerados óxidos, mas sim fluoretos de oxigênio, pois, como já vimos, o
flúor é mais eletronegativo que o oxigênio.
Sendo assim, outra definição possível para os óxidos seria:
Óxidos são compostos binários do oxigênio com qualquer
outro elemento químico, exceto o flúor.
Óxidos básicos são óxidos que reagem com a água, produzindo
uma base, ou reagem com um ácido, produzindo sal e água.
Óxidos ácidos ou anidridos são óxidos que reagem com a
água, produzindo um ácido, ou reagem com uma base, produzindo sal e água.
Óxidos anfóteros podem se comportar ora como óxido básico,
ora como óxido ácido.
Óxidos indiferentes (ou neutros) são óxidos que não reagem
com água, nem com ácidos nem com bases.
Óxidos duplos são óxidos que se comportam como se fossem
formados por dois outros óxidos, do mesmo elemento químico.
Peróxidos são óxidos
que reagem com a água ou com ácidos diluídos, produzindo água oxigenada (H2O2).
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