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Conceito de Arrhenius
O conceito de Arrhenius de ácidos e bases é uma das teorias fundamentais da química que descreve como ácidos e bases se comportam em solução aquosa. Esta teoria foi proposta pelo químico sueco Svante Arrhenius em 1887. Seu trabalho lançou as bases para a compreensão da natureza dos ácidos e bases. De acordo com Arrhenius, existem definições especiais para a estrutura dos ácidos e bases, baseadas na forma como eles interagem com a água.
Entendendo a definição de Arrhenius de ácidos e bases
No conceito de Arrhenius, um ácido é definido como uma substância que aumenta a concentração de íons de hidrogênio (H +) em uma solução aquosa. Quando um ácido se dissolve em água, ele doa íons H + para a solução.
Um exemplo comum de um ácido de Arrhenius é o ácido clorídrico (HCl). Quando o HCl é dissolvido em água, ele se dissocia para formar íons de hidrogênio:
HCl (aq) → H + (aq) + Cl - (aq)
Em contraste, uma base de Arrhenius é definida como uma substância que aumenta a concentração de íons hidróxido (OH -) em uma solução aquosa. Quando uma base se dissolve em água, ela doa íons OH - para a solução.
Um exemplo típico de uma base de Arrhenius é o hidróxido de sódio (NaOH). Quando o NaOH é dissolvido em água, ele se decompõe da seguinte forma:
NaOH (aq) → Na + (aq) + OH - (aq)
O papel da água
No conceito de Arrhenius, a água desempenha um papel importante como solvente, fornecendo um meio para que ácidos e bases se dissociem e formem íons. A presença de água permite que os ácidos se dissociem em íons H + e as bases em íons OH-, caracterizando sua natureza ácida ou básica.
Limitações do conceito de Arrhenius
Embora o conceito de Arrhenius forneça uma compreensão básica do comportamento dos ácidos e bases, ele possui algumas limitações. Uma grande limitação é que ele só se aplica a soluções aquosas. Isso significa que ácidos e bases que não se dissociam ou formam íons em água não podem ser descritos efetivamente por esta teoria.
Outra limitação é que esse conceito não leva em conta reações ácido-base que não envolvem a formação de água. Por exemplo, a reação entre amônia (NH 3) e gás cloreto de hidrogênio (HCl) resulta na formação de cloreto de amônio (NH 4Cl), mas essa reação ocorre sem água como solvente:
NH 3 (g) + HCl (g) → NH 4Cl (s)
Conceito de Arrhenius
Para entender melhor o conceito de Arrhenius, podemos imaginar a dissociação de um ácido, como o ácido clorídrico, em água:
Exemplo: Comparação de diferentes ácidos e bases
Agora, vejamos alguns exemplos e entendamos como diferentes ácidos e bases se comportam de acordo com a definição de Arrhenius:
Ácido
- Ácido sulfúrico (H2SO4): Quando o ácido sulfúrico é dissolvido em água, ele se dissocia para liberar dois íons de hidrogênio:
H2SO4 (aq) → 2H+ (aq) + SO42- (aq)
- Ácido nítrico (HNO3): Quando o ácido nítrico se dissolve em água, ele se dissocia para produzir íons de hidrogênio e íons nitrato:
HNO3 (aq) → H+ (aq) + NO3- (aq)
- Ácido acético (CH3COOH): O ácido acético, quando dissolvido em água, se dissocia parcialmente para liberar íons de hidrogênio:
CH3COOH (aq) ⇌ H+ (aq) + CH3COO- (aq)
Bases
- Hidróxido de potássio (KOH): O hidróxido de potássio se dissocia em água para liberar íons hidróxido:
KOH (aq) → K+ (aq) + OH- (aq)
- Hidróxido de cálcio (Ca(OH)2): O hidróxido de cálcio se dissocia em água para formar dois íons hidróxido:
Ca(OH)2 (aq) → Ca2+ (aq) + 2OH- (aq)
- Hidróxido de amônio (NH4OH): O hidróxido de amônio é uma base fraca que se dissocia ligeiramente em água:
NH4OH (aq) ⇌ NH4+ (aq) + OH- (aq)
Conclusão
O conceito de Arrhenius fornece uma compreensão fundamental de como ácidos e bases se formam, enfatizando seu comportamento na água. Embora esta teoria esteja limitada a soluções aquosas e não explique todas as reações ácido-base, é um passo importante para as teorias mais abrangentes utilizadas pelos químicos hoje em dia. Este conceito oferece uma introdução acessível ao mundo dinâmico da química ácido-base, preparando o caminho para mais descobertas e estudos.