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Ácidos e bases fortes e fracas
Nesta explicação detalhada, vamos mergulhar no mundo dos ácidos e bases fortes e fracas. Ácidos e bases são substâncias que encontramos frequentemente em nosso dia a dia. Eles podem ser encontrados em itens domésticos, alimentos e até mesmo em nossos próprios corpos. Vamos aprender por que alguns ácidos e bases são fortes, enquanto outros são considerados fracos.
O que são ácidos e bases?
Primeiro, vamos definir o que são ácidos e bases. Essas substâncias fazem parte de uma ampla categoria de produtos químicos que possuem propriedades específicas. Ácidos são substâncias de sabor azedo, que tornam o papel de tornassol azul em vermelho e liberam íons de hidrogênio (H +
) na água. As bases, por outro lado, têm sabor amargo, são escorregadias, tornam o papel de tornassol vermelho em azul e liberam íons hidróxido (OH -
) na água.
Ácido: HCl → H + + Cl -
Base: NaOH → Na + + OH -
Exemplos do dia a dia incluem suco de limão (ácido) e bicarbonato de sódio (alcalino).
Ácido forte e ácido fraco
Ácidos fortes
Ácidos fortes são aqueles que se dissociam completamente na água. Isso significa que quase todas as moléculas em um ácido forte se decompõem em íons. Devido a essa dissociação completa, os ácidos fortes são muito bons condutores de eletricidade e são mais reativos.
Alguns exemplos comuns de ácidos fortes incluem:
HCl
(ácido clorídrico)HNO3
(ácido nítrico)H2SO4
(ácido sulfúrico)
Explicações visuais
Como mostrado acima, HCl
se dissocia completamente em íons H +
e Cl -
.
Ácido fraco
Ácidos fracos não se dissociam completamente em íons na água. Em vez disso, apenas uma pequena porção das moléculas de ácido fraco se dissociam. Assim, eles são menos eficazes na condução de eletricidade e são geralmente menos reativos.
Exemplos de ácidos fracos incluem:
CH3COOH
(ácido acético)H2CO3
(ácido carbônico)H3PO4
(ácido fosfórico)
Explicações visuais
No caso do ácido acético, apenas algumas moléculas se dissociam em H +
e CH3COO-
.
Base forte e base fraca
Base forte
Bases fortes, assim como ácidos fortes, se dissociam completamente na água, formando grandes quantidades de íons hidróxido. Elas são boas condutoras de eletricidade e são muito reativas.
Exemplos comuns incluem:
NaOH
(hidróxido de sódio)KOH
(hidróxido de potássio)Ca(OH)2
(hidróxido de cálcio)
Explicações visuais
A ilustração acima mostra NaOH
dividindo-se em Na +
e OH -
.
Base fraca
Bases fracas apenas se dissociam parcialmente na água. Elas produzem menos íons hidróxido, o que as torna condutoras ruins de eletricidade.
Exemplos de bases fracas são:
NH3
(amônia)C5H5N
(piridina)
Explicações visuais
Conforme ilustrado, NH3
está parcialmente dissociado na água em íons NH4 +
e OH -
.
Importância do pH em ácidos e bases fortes e fracas
A escala de pH nos ajuda a entender a força dos ácidos e bases. A escala varia de 0 a 14. Um pH menor que 7 indica um ácido, enquanto um pH maior que 7 indica uma base. Um pH de 7 é neutro, como na água pura.
- Ácidos fortes têm um valor de pH próximo de 0 (por exemplo,
HCl
pode ter um valor de pH em torno de 1). - Ácidos fracos têm um valor de pH próximo de 7 (por exemplo,
CH3COOH
pode ter um valor de pH de 4-5). - Bases fortes têm um valor de pH próximo de 14 (por exemplo,
NaOH
pode ter um valor de pH em torno de 13). - Bases fracas têm um valor de pH próximo de 7 (por exemplo,
NH3
pode ter um valor de pH de 9-11).
Aplicações de ácidos e bases fortes e fracas
Ácidos e bases têm uma ampla gama de usos no mundo real, desde processos industriais até usos diários em casa.
Ácidos fortes
- Ácido clorídrico (HCl): Usado no processamento de aço e na produção de cloretos e fertilizantes.
- Ácido sulfúrico (H2SO4): Comumente usado em baterias de carro e fabricação de produtos químicos.
Ácidos fracos
- Ácido acético (CH3COOH): Encontrado no vinagre e usado como conservante alimentar.
- Ácido carbônico (H2CO3): Este é formado em bebidas carbonatadas quando
CO2
se dissolve na água.
Bases fortes
- Hidróxido de sódio (NaOH): Usado na fabricação de sabão e desentupidores.
- Hidróxido de potássio (KOH): Usado em cosméticos e como eletrólito em baterias.
Bases fracas
- Amônia (NH3): Usada como agente de limpeza e precursor de fertilizantes.
Conclusão
Compreender a diferença entre ácidos e bases fortes e fracas nos ajuda a entender suas diversas aplicações e impacto no cotidiano. Ácidos e bases fortes se dissociam completamente na água, enquanto os fracos não. Essa diferença desempenha um papel importante em seu comportamento, uso e nas medidas de segurança necessárias ao manuseá-los.
O conhecimento sobre pH e dissociação é essencial em muitos campos científicos e aplicações industriais. Usando essa compreensão, podemos usar ácidos e bases de forma segura e eficaz em uma variedade de cenários, tornando-os inestimáveis em nossas vidas diárias.