Química: Teoria Ácido-Base e Reações QuímicasTurma da Manhã: 10h15 às 11h15, com o professor Allan Rodrigues
Turma da Noite: 19h45 às 20h45, com o professor Allan Rodrigues
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Existem várias teorias sobre ácidos e bases. Dentre elas, temos a teoria do químico sueco Svante August Arrhenius, que aos redores de 1887 propôs que ácido é toda substância que em água produz íons H+ e base é aquela que produz OH-. A neutralização seria a reação entre estas duas espécies iônicas produzindo água: Esta teoria foi muito importante, pois além de dar conta de um grande número de fenômenos já conhecidos, provocou o desenvolvimento de várias linhas de pesquisa, inclusive contribuiu muito para se estabelecer as bases científicas da Química Analítica. No entanto, esta teoria restrita-se às soluções aquosas, sendo que em alguns casos foi possível estendê-la a outros solventes (como a amônia líquida), porém em outros não. Em sistemas sólidos, como sílica, argilas, etc., é totalmente inaplicável. O conceito de ácidos e bases mais aceito ,e um dos que tem elucidado o papel do solvente em reações ácido -base, foi proposta em 1923, pelos químicos Johannes Nicolaus Brönsted (Dinamarca) e Thomas Martin Lowry (Inglaterra). Segundo esta teoria, ácido é um doador de prótons (seria o mesmo que o íon H+, o núcleo do hidrogênio, porém esta denominação é melhor, pois ajuda distinguir da teoria de Arrhenius) e base um receptor de prótons. A reação de neutralização seria uma transferência de prótons entre um ácido e uma base. Porém, o produto BH+ da eq. 2 também é capaz de doar seu novo próton recém adquirido para outro receptor, e é portanto, potencialmente um outro ácido:Ácido1 + Base2 Base1 + Ácido2 (eq. 3)
Nesta reação esquemática, a base 1 é conjugada do ácido 1 ,e ácido 2 é conjugado da base 2 .O termo conjugado significa “estar conectado com” ,e implica que qualquer espécie química e sua espécie conjugada estão relacionadas com o ganho ou perda de prótons, formando um par ácido-base conjugado .Deve ser enfatizado que o símbolo H+ representa aqui o próton não solvatado e não o íon hidrogênio, o qual é uma espécie solvatada cuja natureza normalmente varia com o meio. Esta teoria permitiu o desenvolvimento de estudos em sistemas fortemente ácidos (ácido sulfúrico como solvente), em sistemas sólidos, o desenvolvimento de indicadores para estes meios, estudos de catálise ácido-base, estudos de próton-afinidade em fase gasosa. Apesar de alguns problemas internos, é uma teoria bastante utilizada atualmente. Já o americano Gilbert Newton Lewis, que teve sua teoria aceita também em 1923, define base como um doador de par de elétrons e ácido como um receptor de par de elétrons. Ela é exemplificada na seguinte reação genérica:A +:B → A:B (eq. 4)
A = Ácido de Lewis :B = Base de Lewis A:B = Complexo ácido –base O exemplo mais simples de um ácido de Lewis é um proton, H + o qual aceita um par de elétrons quando ele se liga à molécula de amônia para formar um íon amônio: (eq. 5)