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Química

Ácido

Sara Nahra
Publicado por Sara Nahra
Última atualização: 9/10/2018

Introdução

O que você pensa quando ouve a palavra “ácido”? Em limão, talvez? Isso, porque o limão, assim como a uva, a laranja, o vinagre e muitos outros alimentos, contém ácidos. Uma das características do ácido é seu sabor azedo. Porém, devemos ter muito cuidado com eles, pois praticamente todos os ácidos são tóxicos e corrosivos.

Outra característica dos ácidos é que, quando estão em solução aquosa, geram íons e adquirem a capacidade de conduzir eletricidade.

Além disso, os ácidos alteram a cor de certas substâncias - chamadas indicadores -, conforme o caráter ácido ou básico das soluções.

Mas afinal, qual a definição de ácido?

Fatias de laranjas e limões 

Ácidos de Arrhenius

Do ponto de vista do químico sueco Svante Arrhenius, ácidos são substâncias que, em solução aquosa, sofrem ionização, liberando como cátions somente H+.

HXA → X H+(aq) + Ax-­(aq)

Exemplos:

  • HCl → H+(aq) + Cl-(aq)
  • H2SO4 → 2 H+(aq) + SO42-(aq)
  • HNO3 → H+(aq) + NO3-(aq)
  • H3PO4 → 3 H+(aq) + PO43-(aq)

Sabe-se, atualmente, que a teoria de Arrhenius não está completamente certa. O cátion H+ não fica na forma livre em solução. Na verdade, esse cátion se une a uma molécula de água, formando o íon H3O+, conhecido como cátion hidrônio ou hidroxônio. Assim, a forma correta de escrever as equações acima é:

  • H2O + HCl → H3O+(aq) + Cl-(aq)
  • 2 H2O + H2SO4 → 2 H3O+(aq) + SO42-(aq)
  • H2O + HNO3 → H3O+(aq) + NO3-(aq)
  • 3 H2O + H3PO4 → 3 H3O+(aq) + PO43-(aq)

Classificação dos Ácidos

Existem quatro critérios para a classificação dos ácidos.

1.    Presença de oxigênio na molécula

ClassificaçãoOxigênioExemplos
HidrácidosNão possuemHCl, HCN, H2S
Oxiácidos ou oxoácidosPossuemHNO3, H2SO4, H3BO3

2.    Número de hidrogênios ionizáveis

ClassificaçãoNúmero de hidrogênios ionizáveisExemplos
Monoácidos ou monopróticos1HCl, HCN, HNO3
Diácidos ou dipróticos2H2S, H2SO4, H2CO3
Triácidos ou tripróticos3H3PO4, H3BO3
Tetrácidos ou tetrapróticos4H4SiO4

Nos hidrácidos, todos os hidrogênios presentes nas moléculas são ionizáveis. Já nos oxiácidos, consideram-se hidrogênios ionizáveis apenas aqueles ligados ao átomo de oxigênio.

Quando o átomo de hidrogênio se liga diretamente ao átomo central, então não será considerado ionizável. Por exemplo, o ácido fosfórico (H3PO3), apesar de possuir três hidrogênios na sua fórmula, é classificado como um diácido. Observe na estrutura abaixo que somente dois hidrogênios se ligam ao oxigênio, enquanto o terceiro está ligado ao átomo de fósforo.

Hidrogênios ionizáveisHidrogênios ionizáveis

3.    Volatilidade

Volatilidade é a capacidade de uma substância evaporar por possuírem, em geral, baixos pontos de ebulição.

ClassificaçãoPonto de ebuliçãoExemplos
FixosAltoApenas três: H2SO4, H3POe H3BO3
VoláteisBaixoOs demais ácidos

4.    Força

A força de um ácido é determinada pelo seu grau de ionização (α) entre as moléculas.

ClassificaçãoHidrácidosOxiácidos
Fortes (α ≥ 50%)HCl, HBr, HIΔ = 2 ou 3
Moderados (5% < α < 50%)HFΔ = 1
Fracos (α ≤ 5%)H2S, HCNΔ = 0

Onde Δ = nº de oxigênios – n° de hidrogênios ionizáveis

Exemplos:

  • HClO4 → Δ = 4 – 1 = 3 → muito forte
  • 2SO4 → Δ = 4 – 2 = 2 → forte
  • H­NO2 → Δ = 2 – 1 = 1 → moderado
  • H­ClO → Δ = 1 – 1 = 0 → fraco

Exceção: ácido carbônico (H2CO3). Este é um ácido instável e decompõe-se facilmente, sofrendo pouca ionização. Apesar do valor Δ = 3 – 2 = 1, é considerado um ácido fraco.

Formulação dos Ácidos

A formulação geral de um ácido é HxA, onde x = 1, 2, 3 ou 4.

  • Hidrácidos: A = F, Cl, Br, I, S, CN, etc.
  • Oxiácidos: A = ClO, SO4, CO3, PO4, NO2, etc.

Nomenclatura dos Ácidos

Para um ácido genérico HxA, emprega-se:

Ácido + nome do elemento em A + sufixo

O sufixo segue o seguinte padrão:

ClassificaçãoSufixoExemplos
Hidrácido-ídricoHCl – ácido clorídricoH2S – ácido sulfídricoHCN – ácido cianídrico
Oxiácido-ico (o ácido com mais oxigênios)H2SO4 – ácido sulfúricoHNO3 – ácido nítrico
-oso (o ácido com menos oxigênios)H2SO3 – ácido sulfurosoHNO2 – ácido nitroso

Quando um elemento forma mais de dois ácidos, segue-se o seguinte padrão:

PrefixoSufixoFórmulaExemplo
Per--icoHXO4HClO– ácido perclórico
--icoHXO3HClO– ácido clórico
--osoHXO2HClO– ácido cloroso
Hipo--osoHXOHClO – ácido hipocloroso

Nomenclatura dos Ânions

O nome do ânion liberado na ionização do ácido pode ser obtido a partir do nome do ácido correspondente, realizando a troca dos sufixos conforme a relação a seguir. O contrário também acontece: conhecendo o ânion, é possível determinar facilmente o ácido do qual ele provém.

ClassificaçãoSufixo do ácidoSufixo do ânionExemplo
Hidrácido-ídrico-etoHCl → H+ + Cl-ácido clorídrico           ânion cloretoH2S → 2 H+ + S2-ácido sulfídrico           ânion sulfeto
Oxiácido-ico-atoH2SO4 → 2 H+ + SO42-ácido sulfúrico            ânion sulfatoHNO3 → H+ + NO3-ácido nítrico    ânion nitrato
-oso-itoH2SO3 → 2 H+ + SO32-ácido sulfuroso           ânion sulfitoHNO2 → H+ + NO2-ácido nitroso   ânion nitrito

Principais Ácidos e suas Aplicações

Saiba quais são os ácidos mais conhecidos e em que são aplicados.

Ácido sulfúrico (H2SO4)

Na forma pura, é encontrado no estado líquido. É incolor, tóxico, corrosivo, muito solúvel em água, e é nocivo em caso de inalação, contato com a pele ou ingestão, podendo causar irritação e queimaduras.

Quando diluído, a solução é considerada um ácido forte e não possui poder desidratante. Porém, quando é concentrado, apresenta um acentuado poder desidratante.

O consumo industrial de ácido sulfúrico constitui um importante indicador do desenvolvimento industrial do país. É muito utilizado nas baterias de automóveis e na produção de fertilizantes, corantes, papel, fibras de rayon, medicamentos, tintas, explosivos, inseticidas e outros ácidos, como o ácido nítrico e fosfórico.

Também é usado nas indústrias petroquímicas no refino de petróleo e como decapante de ferro e aço. Além disso, transforma açúcar (C12H22O11) em carvão.

Ácido clorídrico (HCl)

Comercialmente conhecido como ácido muriático, é um ácido inorgânico forte, líquido, incolor ou levemente amarelado, volátil, não inflamável, tóxico e corrosivo. Na forma pura, HCl é um gás conhecido como cloreto de hidrogênio ou gás clorídrico.

Este ácido é um dos principais componentes do suco gástrico presente em nosso estômago e auxilia na digestão dos alimentos. É usado na limpeza e galvanização de metais, removendo a ferrugem dos equipamentos.

Também se utiliza esse ácido no curtimento de couros, na produção de colas, tintas e corantes, na formação de haletos orgânicos, como o cloreto de metila, na hidrólise de amidos e proteínas pelas indústrias alimentícias e na extração de petróleo, dissolvendo as rochas e facilitando o seu fluxo até a superfície.

O ácido muriático é muito aplicado na limpeza de pisos, azulejos, paredes de pedras e superfícies metálicas antes do processo de soldagem.

Galões de ácido muriático.Ácido muriático.

Ácido nítrico (HNO3)

É um ácido forte, inodoro e possui aparência viscosa. É incolor quando puro, mas adquire coloração amarelada à medida que envelhece, devido à decomposição do ácido em óxidos de nitrogênio e água.

É muito volátil, forte oxidante, corrosivo e miscível em água. O ácido nítrico é usado pela indústria química em processos de nitrificação de compostos orgânicos e na fabricação de dinamite, fertilizantes agrícolas, salitre, celuloses, vernizes, seda artificial, fibras sintéticas, nylon, galvanoplastia, etc.

Materiais explosivos TNT

Ácido fluorídrico (HF)

Trata-se de um líquido incolor e fumegante, de odor penetrante. Ao entrar em contato com a pele, causa queimaduras e ainda pode penetrá-la, atacando o cálcio dos ossos, o que pode enfraquecê-los e, até mesmo, corroê-los.

O ácido fluorídrico possui capacidade de corroer o vidro comum. Por isso, é usado para decoração em fosco de objetos de vidro e gravação do número de chassi em vidros de automóveis.

Também é utilizado na produção de sais fluorados, minérios, agrotóxicos, detergentes, teflon, na formação do UF6 (enriquecimento do urânio para fins de geração de energia nuclear), etc.

Vidro automotivo com número do chassi gravado com Ácido.Vidro automotivo.

Ácido fosfórico (H3PO4)

Também chamado de ácido ortofosfórico, é um líquido incolor, solúvel em água e etanol e, absorvendo a umidade do ar, se dissolve formando uma solução aquosa concentrada.

É muito utilizado nas indústrias de fertilizante, de vidro, de produção de sal mineral para alimentação animal, de bebidas, de alimentos e nas farmacêuticas para obtenção de insulina. Também se utiliza esse ácido na produção de antibióticos, fortificantes, etc., na usina de chocolate, na formulação de detergentes, decapantes e tintas, no tratamento biológico de efluentes e no polimento químico e eletroquímico de peças de alumínio.

Também é usado como conservante e acidulante (aditivo) na produção de refrigerante à base de cola, abaixando seu pH, regulando sua doçura e realçando o paladar.

Refrigerante Coca Cola.

Ácido carbônico (H2CO3)

Forma-se pela seguinte reação:

CO2 + H2O → H2CO3

É possível encontrar o ácido carbônico em pequenas quantidades na água da chuva, pois quando chove, a água absorve o dióxido de carbono presente no ar e produz o ácido carbônico.

Também é encontrado no sangue humano, atuando no sistema de tamponamento e evitando que o pH do sangue mude bruscamente.

Em quantidades maiores, está presente em bebidas gaseificadas.

Bebidas carbonadas.Bebidas carbonadas.

Ácido bórico (H3BO3)

Também chamado de ácido ortobórico, encontra-se na forma de pó branco. É usado como antisséptico, inseticida, retardante de chama e age como desinfetante em situações de infecções por bactérias ou fungos.

Ácido sulfídrico (H2S)

É conhecido como sulfeto de hidrogênio na forma gasosa, sendo um composto corrosivo e venenoso. É formado durante o apodrecimento de ovos, na forma de gás sulfídrico, e é o responsável pelo odor característico.

O ácido sulfídrico pode ser produzido pela decomposição da matéria orgânica por meio da ação bacteriana, dissolução de sulfetos minerais ou por atividade industrial. Pode ser encontrado em redes de esgoto ou em águas termais localizadas próximas de vulcões.

Ácido cianídrico (HCN)

Também conhecido como cianeto de hidrogênio (na forma gasosa) ou como ácido prússico.

Trata-se de um líquido incolor, extremamente volátil, tem odor característico de amêndoas amargas e é muito tóxico, matando as células ao inibir os processos oxidativos celulares.

É o gás utilizado nas câmaras de gás para executar criminosos condenados à pena de morte. Nas folhas de mandioca, são encontrados íons cianeto (CN-). Quando cortadas e expostas ao sol, liberam o gás cianídrico (HCN).


Exercícios

Exercício 1
(MACKENZIE)

Certo informe publicitário alerta para o fato de que, se um indivíduo tem azia ou pirose (sensação de “queimação” no estômago) com grande frequência, deve procurar um médico, pois pode estar ocorrendo refluxo gastresofágico, isto é, o retorno do conteúdo ácido do estômago.

A fórmula e o nome do ácido que provoca a pirose no estômago, a rouquidão e mesmo dor torácica são:

Ilustração: Rapaz corpulento de camiseta, short e tênis acenando

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