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aula 09

Ácidos e Bases

Ácido: segundo Arrhenius, são aquelas substâncias que em solução aquosa liberam cátions \({{H}_{+}}\) (hidroxônio). De forma geral, tem sabor azedo, como por exemplo limão, vinagre. Em relação aos indicadores ácido-base, faz a solução de fenolftaleína incolor, e o papel de tornassol róseo.

\[CHl\,\xrightarrow{{{H}_{2}}O}{{H}^{+}}_{(aq)}+C{{l}^{-}}_{(aq)}\]

\[CHl{{\,}_{3}}COOH \overset{{{H}_{2}}O}{\leftrightarrows}{{H}^{+}}_{(aq)}+C{{l}_{3}}CO{{O}^{-}}_{(aq)}\]

Exemplo da dissociação de ácidos

Base: segundo Arrhenius, são substâncias que em solução aquosa liberam como ânions somente os íons  \({{OH}^{-}}\) (hidroxila). De forma geral, possuem sabor adstringente, como por exemplo o leite de magnésia. Em relação aos indicadores ácido-base, tornam a solução de fenolftaleína rosa e o papel de tornassol azul.
\[\begin{align}  &NaOH\xrightarrow{{{H}_{2}}O}N{{a}^{+}}_{(aq)}+O{{H}^{-}}_{(aq)} \\  &N{{H}_{4}}OH\overset{{{H}_{2}}O}{\leftrightarrows}N{{H}_{4}}{{^{+}}_{(aq)}}+O{{H}^{-}}_{(aq)}\\ \end{align}\]

Exemplo de dissociação de bases

Dissociação e condutividade elétrica: os ácidos e bases, quando puros, como por exemplo o NaOH sólido e o HCl gasoso, não conduzem corrente elétrica. Porém, ambos, em solução aquosa, têm a propriedade de conduzir corrente elétrica. Isto ocorre devido a dissociação dessas moléculas, liberando no meio íons (cátions \({{H}^{+}}\) no caso de ácidos e ânions \({{OH}^{-}}\) no caso de bases).
\[\begin{align}  &NaO{{H}_{(s)}}\to N{{a}^{+}}_{(aq)}+O{{H}^{-}}_{(aq)} \\  &HC{{l}_{(g)}}\to {{H}^{+}}_{(aq)}+C{{l}^{-}}_{(aq)} \\ \end{align}\]

A ionização é o processo no qual substâncias moleculares (eletrólitos) se dissociam em íons em solução aquosa (solução eletrolítica). O grau de dissociação (α) varia de uma substância para outra e é dado por:

α=(nº de moléculas dissociadas)/(nº de moléculas dissolvidas)x100

Se α próximo de zero, é eletrólito fraco. Já se α for próximo ou 100%, eletrólito é forte.

Para determinar a força de oxiácidos, considere o ácido genérico \({{H}_{x}}{{E}_{z}}{{O}_{y}}\), determine M=Y-X. Se m=3, ácido muito forte; m=2, ácido forte; m=1, ácido moderado e se m=0, ácido fraco.

Já para hidrácidos, em regra ácido forte: HI>HBr>HCl; ácido moderado: HF; ácido fraco: demais.

Nomenclatura de ácidos

Ácidos não-oxigenados ou hidrácidos: a nomenclatura é dada por ácido nome do elementoídrico. Ex. HF ácido fluorídrico.

Ácidos oxigenados ou oxiácidos: a tabela abaixo resume em alguns exemplos a regra geral de nomenclatura

Padrão
Por... ico \(\xleftarrow{+0}\)   ... ico \(\xrightarrow{-0}\)   ... oso \(\xrightarrow{-0}\)   Hipo... Oso
\[HCl{{O}_{4}}\]  Ácido perclorico \[HCl{{O}_{3}}\] Ácido clórico \[HCl{{O}_{2}}\] Ácido cloroso \[HClO\] Ácido hipocloroso
  \[{{H}_{2}}S{{O}_{4}}\] Ácido sulfúrico \[{{H}_{2}}S{{O}_{3}}\] Ácido sulfúroso  
  \[{{H}_{3}}P{{O}_{4}}\] Ácido fosfórico \[{{H}_{3}}P{{O}_{3}}\] Ácido fosforoso \[{{H}_{3}}P{{O}_{2}}\] Ácido hipofosforoso

Pela dissociação dos ácidos, teremos a formação de cátions \({{H}^{+}}\) e ânions, cuja nomenclatura segue a regra:

ÁCIDO ... OSO ... ICO ... IDRICO
ânion ... ito ... ato ... eto
Exemplo Ácido cloroso Ânion clorito Ácido clórico Ânion clorato Ácido clorídrico Ânion cloreto

Nomenclatura de Bases

Hidróxido de nome do elemento.

No caso de metais com cargas variáveis, deve se identificar a frente do elemento, qual a carga do cátion em algarismo romano.

Amônia \(({{NH}_{3}})\):

É um composto covalente que tem características de base, já que em solução aquosa, libera como único ânion \({{OH}^{-}}\), por meio da reação.
\[N{{H}_{3(g)}} →  {{H}_{4}}{{^{+}}_{(aq)}}+O{{H}^{-}}_{(aq)}\]

Ácido e base segundo Bronsted-Lowry:

Ácido é uma substância capaz de ceder um próton a uma reação, enquanto base é capaz de receber um próton.

Ácido e base segundo Lewis

Ácido é a substância que numa reação química pode receber pares eletrônicos, enquanto base pode ceder pares eletrônicos.

  • O quê? – o(s) fato(s) que determina(m) a história;
  • Quem? – a personagem ou personagens;
  • Como? – o enredo, o modo como se tecem os fatos;
  • Onde? – o lugar ou lugares da ocorrência;
  • Quando? – o momento ou momentos em que se passam os fatos;
  • Por quê? – a causa do acontecimento.
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EXERCÍCIOS PROPOSTOS

(UEL – PR) X é uma substância gasosa nas condições ambientes. Quando liquefeita, praticamente não conduz corrente elétrica, porém forma solução aquosa que conduz bem a eletricidade. Uma fórmula possível para A é:

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01

(UFCE - CE) Em qual das soluções, todas com mesma concentração e temperatura, a lâmpada apresenta maior brilho?

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02

(MACKENZIE – SP) Certo informe publicitário alerta para o fato de que, se o indivíduo tem azia ou pirose com grande frequência, deve procurar um médico, pois pode estar ocorrendo refluxo gastroesofágico, isto é, o retorno do conteúdo ácido do estômago. A fórmula e o nome do ácido que, nesse caso, provoca a queimação, no estômago, a rouquidão e mesmo dor torácica são:

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03

(ACAFE – SC) Os nomes dos ácidos oxigenados abaixo são respectivamente:

\[HN{{O}_{2}}\,\,\,\,\,\,HCl{{O}_{3}}\,\,\,\,\,\,{{H}_{2}}S{{O}_{3}}\,\,\,\,\,\,{{H}_{3}}P{{O}_{4}}\]

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04

(UFSM – RS) Associe a \({{2}^{a}}\) coluna à \({{1}^{a}}\), considerando os ácidos.

1 - \({{H}_{4}}{{P}_{2}}{{O}_{7}}\)

2 - \({{H}_{3}}P{{O}_{3}}\)

3 - \({{H}_{3}}P{{O}_{4}}\)

4 - \(HCl{{O}_{2}}\)

5 - \(HCl{{O}_{3}}\)

6 - \(HCl{{O}_{4}}\)

7 - \({{H}_{2}}S{{O}_{3}}\)

8 - \(HCl{{O}_{2}}\)

a - fosfórico

b - fosforoso

c - nitroso

d - nítrico

e - hipofosforoso

f - pirofosfórico

g - sulfuroso

h – cloroso

i – perclórico

j - clórico

l – sulfúrico

A sequência das combinações corretas é:

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05

(UFGO – GO) O \(Mg{{(OH)}_{2}}\) em água (leite de magnésia) é consumido popularmente como laxante e antiácido. De acordo com a equação abaixo, pede-se apontar as afirmativas corretas sobre o \(Mg{{(OH)}_{2}}\).

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06

(UFPA - PA) Entre as bases dadas a seguir, indique quais são praticamente insolúveis em água.

I. KOH.

II. \(Mg{{(OH)}_{2}}\).

III. NaOH.

IV. \(Al{{(OH)}_{3}}\).

V. \(Fe{{(OH)}_{2}}\).

VI. LiOH.

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07

(UFSM – RS) Sabe-se que a reação de formação do hidróxido de amônio do detergente, que contém amoníaco, é expressa pela equação:

\[N{{H}_{3}}+{{H}_{2}}O\,\to \,N{{H}_{4}}^{+}+O{{H}^{-}}\]

Fazemos, então, as seguintes afirmativas:

I  - O produto dessa reação se encontra altamente dissociado.

II  - A solução tem pH básico.

III  - De acordo com a teoria de Arrhenius, bases são substâncias que se dissociam em água, produzindo íons \({{OH}^{-}}\).

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08

(FEI – SP) Num recipiente contendo uma substância A, foram adicionadas gotas de fenolftaleína, dando uma coloração rósea. Adicionando-se uma substância B em A, a solução apresenta-se incolor. Com base nessas informações, podemos afirmar que:

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09

(FUVEST – SP) Nas condições ambientes, pastilhas de hidróxido de sódio, expostas ao ar durante várias horas, transformam-se em um líquido claro. Este fenômeno ocorre porque o hidróxido de sódio:

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10

EXERCÍCIOS EXTRAS

(UFAL – AL) Qual das equações abaixo relacionadas representa um processo em que o produto formado é bom condutor de eletricidade?

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01

(MACKENZIE – SP) Dentre as fórmulas dadas, a única que representa um ácido de Arrhenius é:

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02

(UFRGS) Considera a reação abaixo.

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.

O composto BF3 apresenta uma geometria ______ e atua como _____ ao reagir com água.

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03

(FEI – SP) Considerando os compostos \({{H}_{3}}P{{O}_{2}}\), \({{HNO}_{3}}\) e HCN, podemos afirmar que são, respectivamente, ácidos:

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04

(FATEC – SP) Considerando os ácidos \({{HNO}_{3}}\) (ácido nítrico), \({{H}_{2}}S{{O}_{3}}\) (ácido sulfuroso) e \({{HClO}_{4}}\) (ácido perclórico), a ordem crescente de força é:

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05

(UEPI) Sejam os seguintes ácidos, com seus respectivos graus de ionização (α): \(HCl{{O}_{4}}\) (α = 97%); \({{H}_{2}}S{{O}_{4}}\) (α = 61 %); \({{H}_{3}}B{{O}_{3}}\) (α = 0,025%); \({{H}_{3}}P{{O}_{4}}\) (α = 27%); \(HN{{O}_{3}}\) (α = 92%). Assinale a afirmativa correta.

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06

(CESGRANRIO) A respeito de alguns ácidos comercialmente utilizados na indústria, são feitas as afirmativas a seguir.

I. O ácido bromídrico é mais forte que o ácido fluorídrico em solução aquosa.

II. O ácido sulfúrico pode ser obtido pela reação do anidrido sulfúrico com água.

III. O ácido clorídrico reage com óxido de sódio formando cloreto de sódio e água.

IV. O ácido nítrico reage com cobre e mercúrio e não reage com ouro. São corretas as afirmativas.

São corretas as afirmativas:

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07

(UFSM – RS) Analise as seguintes afirmativas:

I. \(HCl{{O}_{3}}\) possui duas ligações covalentes normais e duas ligações dativas.

II. \({{H}_{3}}P{{O}_{3}}\) apresenta apenas ligações covalentes simples.

III. \({{H}_{2}}S{{O}_{4}}\) possui seis ligações covalentes normais e uma ligação dativa.

Está(ão) correta(s)

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08

(MACKENZIE – SP) Os ácidos identificados pelas fórmulas \(HCl{{O}_{4}}\)(aq), \(HCl{{O}_{2}}\)(aq.), HClO(aq.) e \(HCl{{O}_{3}}\)(aq.) denominam-se, respectivamente:

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09

(FUVEST – SP) Assinale a alternativa que apresenta dois produtos caseiros com propriedades alcalinas:

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10

(MACKENZIE – SP) Na reação entre os gases \({{N}_{2}}\) e \({{H}_{2}}\), obtém-se unicamente gás amônia. A solução aquosa de amônia recebe o nome de amoníaco (hidróxido de amônio), que é componente ativo de produtos de limpeza usados para remoção de gorduras. A partir dessas informações, considere as seguintes afirmações:

I. O hidróxido de amônio tem fórmula \({{NH}_{3}}\).

II. Na formação do gás amônia, a reação ocorrida é de síntese.

III. O amoníaco tem fórmula \(N{{H}_{4}}OH\).

IV. A amônia tem fórmula \(N{{H}_{4}}OH\).

V. O cheiro irritante e forte que se sente quando se usa amoníaco é proveniente do gás nitrogênio.

Estão corretas somente:

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11

(UEM - PR) Assinale o que for correto.

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12

(UEM – PR) Assinale o que for correto.

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13

(UEM – PR) Considere a reação a seguir e assinale o que for correto.

Dados: HCl (pKa = -7); \(C{{H}_{3}}O{{H}_{2}}^{+}\) (pKa = 16)

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14

(UECE – CE) Considere os seguintes ácidos, com seus respectivos graus de ionização (a 18 °C) e usos:

• \({{H}_{3}}P{{O}_{4}}\) (α = 27 %), usado na preparação de fertilizantes e como acidulante em bebidas refrigerantes

• \({{H}_{2}}S\) (α = 7,6 x 10-2 %), usado como redutor

• \(HCl{{O}_{4}}\) (α = 97 %), usado na medicina, em análises químicas e como catalisador em explosivos

• HCN (α = 8,0 x 10-3 %), usado na fabricação de plásticos, corantes e fumigantes para orquídeas e poda de árvores.

Podemos afirmar que:

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15

(FAB) A metilamina e a etilamina são duas substâncias gasosas à temperatura ambiente que apresentam forte odor, geralmente caracterizado como de peixe podre. Uma empresa pretende evitar a dispersão desses gases e para isso adaptou um sistema de borbulhamento do gás residual do processamento de carne de peixe em uma solução aquosa.

Um soluto adequado para neutralizar o odor da metilamina e etilamina é

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16

(UNESP - SP) Escreva:

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17

(FUVEST – SP)

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18

(VUNESP) Verifica-se experimentalmente que tanto a água quanto o ácido nítrico puro são maus condutores de eletricidade. Observa-se, também, que uma solução de ácido nítrico em água é boa condutora de eletricidade. Explique essas observações experimentais.

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19

(FEI – SP) Por que o gás amoníaco \((N{{H}_{3}})\), quando liquefeito, não conduz corrente elétrica e o faz quando em solução aquosa?

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