Definições históricas de ácidos e bases

Há muito que se conhecem e se utilizam substâncias com características especiais e de grande interesse prático, atualmente conhecidas como ácidos e bases, que são definidos como reagentes químicos muito comuns, aos quais grande parte pode ser desenvolvida. compostos químicos em meio aquoso.

Há alguns reações envolvendo ácidos e bases, chamados de ácido-base, que para estudá-los devem ser aplicados às soluções os princípios do equilíbrio químico, neste tipo de reações existe uma substância que desempenha um papel muito importante, que se chama solvente, uma vez que ácidos e bases eles geralmente trocam prótons com ele, graças a isso também podem ser chamadas de reações de troca de prótons.

Antigamente, já se sabia que alguns alimentos, como vinagre e limão, tinham um sabor ácido característico, embora só alguns séculos atrás eu soubesse a razão de seu sabor peculiar. A palavra ácido, na verdade, vem da antiga língua latina, exatamente do termo "acidus", que se traduz como azedo.

O que são ácidos?

É denominado qualquer composto químico que ao passar por um processo de dissolução em água produz uma solução com atividade do cátion hidrônio maior que a mesma água em seu estado mais puro, nesta situação apresenta-se um pH inferior a 7.

Qualquer substância química que possui as propriedades de um ácido é chamada de substâncias ácidas.

Características dos ácidos

Entre as propriedades e características mais importantes dos ácidos estão as seguintes.

• Têm a qualidade de reagir com substâncias chamadas bases, para formar sal mais água.
• Eles são extremamente corrosivos devido aos seus componentes.
• Eles funcionam como excelentes condutores de eletricidade em ambientes úmidos ou aquosos.
• Eles TEM um sabor azedo ou azedo peculiarUm exemplo disso são os alimentos que contêm ácido cítrico como laranja, limão, toranja, limão, entre outros.
• Eles podem reagir com óxidos de metal para formar sal mais água, assim como a reação que fazem com substâncias básicas.
• Em alguns casos, podem ser prejudiciais e até causar queimaduras na pele.
• Ele tem a capacidade de gerar sal e hidrogênio por meio de um processo de reação com metais ativos.
• Tem qualidades que fazem a fenolftaleína e, por sua vez, pode fazer com que o papel de tornassol mude de cor, por exemplo, de laranja para vermelho e de azul para rosa.

Quais são as bases?

Isso também é conhecido como álcali, cuja origem é da língua árabe, exatamente da palavra "Al-Qaly", são chamados como todos aqueles substâncias que possuem propriedades alcalinas, embora também possa ser determinado como qualquer solução que, quando submetida a uma solução aquosa, apresenta íons ao meio.

Características das bases

Boyle determinou que essas substâncias são todas aquelas que possuem as seguintes propriedades.

• Ao toque pode-se notar que são de natureza ensaboada.
• Eles são caracterizados por seu sabor amargo distinto.
• Eles têm o capacidade de reagir com ácidos, para gerar sal e mais água.
• Eles podem transformar o papel de tornassol do vermelho para o azul.
• Eles são solúveis em água, especialmente quando se trata de hidróxidos.
• A grande maioria dessas chamadas substâncias de base são prejudiciais à pele humana, pois possuem características que danificam os tecidos.

Embora Boyle e outros grandes químicos tenham tentado várias vezes explicar por que ácidos e bases se comportam dessa maneira, a primeira definição de ácidos e bases só foi aceita 200 anos depois.

Reações ácido-base

Também conhecida como reação de neutralização, é denominada como uma reação química que ocorre entre um ácido e uma base que resulta em sal e água. Deve-se notar que a palavra sal descreve qualquer composto que possua características iônicas, cujo cátion provém de uma determinada base.

Os reações de neutralização, em que deve haver sempre a presença de ácidos e bases, eles são na maioria dos casos exotérmicos, o que significa que liberam energia em seus processos, essa reação é chamada de neutralizantes porque quando um ácido se combina com uma base, estes se neutralizam. , deixando suas propriedades nulas.

Prática de reação ácido-base

Para iniciar um processo de reação neutralizante, é necessário ter um Erlenmeyer, no qual é colocada uma solução de ácido clorídrico e, por sua vez, adicionadas algumas gotas do indicador fenolftaleína, torna-se rosa no meio básico, mas quando é Encontra-se em meio ácido e não apresenta cor, por isso é incolor.

Os neutralizadores de ácido e base são produzidos igualmente, ou seja, "equivalente-equivalente", ou seja, um equivalente de ácido sempre será totalmente neutralizado por um equivalente de qualquer tipo de base.

Após o processo anterior, segue-se a colocação em uma bureta de uma solução de hidróxido de sódio e a seguir abrindo a torneira com cautela e lentamente, quando vai caindo aos poucos, vai reagir com o ácido clorídrico formando água e cloreto. De sódio, Isso tem o efeito de que o PH aumenta, e os níveis de ácido diminuem.

Uma vez que todo o ácido tenha se esgotado, a próxima gota de base é adicionada a uma solução básica, com o efeito de que o indicador fique rosa, isso serve para perceber que o ácido foi completamente neutralizado.

Geralmente, a massa de um grama equivalente é determinada levando-se em consideração o tipo de substância, isso porque as substâncias são diferentes, cada uma com suas próprias características, por exemplo, o cálculo de um sal não é igual ao de um ácido, também considerando o tipo de reação que está sendo realizada, uma vez que dependendo do tipo de reação as dimensões das substâncias são diferentes, portanto os cálculos não podem ser reutilizados.

A massa molar de um ácido dividida pelo número de hidrogênios que podem ser dissociados dele é igual à massa de um grama equivalente de um determinado ácido.

O tipo de base mais comum entre todas as que existem é o hidróxido, e seu equivalente em grama é determinado pela divisão de sua massa molar pelo número de grupos OH no hidróxido.

O volume dessas reações é calculado por meio de uma fórmula, que permite neutralizar um determinado ácido a partir de uma base, sendo esta: Npara * Va = Nb* Va, a primeira sendo as propriedades do ácido e as restantes as propriedades da base.

Para calcular a normalidade de uma solução de um ácido, deve-se proceder da seguinte forma: normalidade = molaridade.

Importância da reação ácido-base

Têm uma importância muito relevante quanto à sua capacidade como técnicas de análise quantitativa de volumes, cujos processos são determinados por titulações ácido-base.

Para realizar essas reações uma solução de indicador é geralmente usada, que servem como um guia para saber o ponto de neutralização e como ele se desenvolve, embora existam também alguns processos eletroquímicos para realizar determinadas tarefas.

Podem ser mostrados três tipos de reações que são divididas com base nas características dos ácidos e bases, especialmente se são fracas ou fortes, como as seguintes.

Reação de um ácido e base fracos

Nestes pode ser visto que o cátion da base, e o ânion do ácido sofrem hidrólise, então seu PH é igual a> 7 se o ácido é mais fraco, e se a base é mais fraca é <7.

Reação entre uma base forte e um ácido fraco

Nesse caso, pode-se perceber como apenas o ânion do ácido sofre hidrólise, de forma que seu PH permanece <7.

Reação entre uma base fraca e um ácido forte

Nesse tipo de reação, só se observa como o cátion básico sofre hidrólise, de forma que o PH nele permanece> 7.

Para escolher qual é o indicador perfeito para cada tipo de reação, é necessário saber como será o PH final, para calcular corretamente o ponto de equivalência.

Definições históricas da reação ácido-base

Eram muitos definições deste processo de reação entre ácidos e bases, a importância do mesmo se mostra de acordo com a capacidade de análise que cada um contém, e mais quando se aplica a reações neutralizantes com substâncias líquidas ou gasosas, ou quando os caracteres e propriedades de ácidos e bases costumam ser menos evidentes.

Definição de Antoine Lavoisier

O conhecimento de Lavoisier era restrito aos ácidos fortes no início, pois eles eram mais específicos para oxácidos que possuem um alto estado de oxidação em seus átomos centrais, que por sua vez estavam rodeados por átomos de oxigênio, porém ele não tinha conhecimento completo dos ácidos ácidos, ele conseguiu estabelecer os ácidos determinando-os como o conteúdo de oxigênio, para isso ele teve que usar o grego antigo para nomear esse criador de ácido.

Essa teoria ou definição foi considerada a mais importante por incríveis 30 anos, porém em 1810 foi publicado um artigo que demonstrava algumas contradições com bases e fundamentos, o que fez com que a definição de Lavoisier perdesse credibilidade.

Definição de Bronsted-Lowry  

Essa definição foi formulada de forma independente em 1923, cujas bases podem ser percebidas na protonação das bases, através do processo de desprotonação de ácidos, que pode ser definido para maior compreensão como a capacidade dos ácidos de poderem doar cátions de hidrogênio às bases, que prossiga para aceitar este procedimento.

Isso tem uma grande diferença com a definição de Arrhenius, porque não consiste na formação de água e sal, mas sim de ácidos e bases conjugados, que são alcançados pela transferência de um próton que pode formar um ácido para liberá-lo. para uma base.

Nessa definição, pode-se observar uma mudança drástica nos termos com que os ácidos e as bases são conhecidos, pois um ácido é conhecido como um composto que tem a capacidade de doar um próton, enquanto as bases são todas aquelas substâncias habilitadas a receber o próton, como conseqüência disso, pode-se dizer que uma reação ácido-base é a eliminação de um cátion hidrogênio do ácido e, por padrão, a adição deste à base.

Este processo quer se referir à eliminação de um próton do núcleo de um átomo, este processo não é muito fácil de conseguir, pois a simples dissociação dos ácidos não é suficiente, mas antes é necessário proceder à eliminação de um cátion hidrogênio.

Definição de Lewis

Esta definição inclui os fundamentos da teoria de Bronsted-Lowry bem como o conceito que esta proposto para o sistema solvente, esta teoria foi postulada em 1923 pelo químico Gilbert Lewis.

Lewis nesta definição propõe uma base, que ele chamou de "a base de Lewis" que tem a capacidade de doar um par eletrônico e ácidos como "ácido de Lewis" sendo este o respectivo receptor do referido par eletrônico. Esta definição é completamente diferente das propostas e postuladas acima, porque não mencionam que ácidos e bases são medidos com prótons ou alguma substância ligada.

Isso supôs em sua teoria que o ânion era o ácido, e o cátion era a base que possui um par eletrônico não compartilhado, se essa definição for utilizada, a reação ácido-base poderia ser entendida como a doação direta de um par eletrônico. do ânion, entregando-o ao cátion, conseguindo formar uma ligação covalente coordenada. Essa combinação é conhecida como a formação do composto mais vital para a vida, a água.

Definição de Liebig

Isso foi proposto em 1828, algumas décadas depois de Lavoisier, esta teoria foi baseada em seu extenso trabalho sobre a composição química de ácidos orgânicos. Antes dessa definição, havia uma distinção doutrinária iniciada por Davy, que se concentrava mais do que qualquer coisa em ácidos baseados em oxigênio e ácidos baseados em hidrogênio.

Segundo Liebig, um ácido pode ser definido como uma substância que contém em si hidrogênio, e que pode até ser substituída, ou alterada por um metal. Essa teoria apesar de ser baseada principalmente em métodos empíricos, conseguiu vigorar por 5 décadas.

Definição de Arrhenius

O químico sueco Svante Arrhenius buscou modernizar os termos e definições que haviam sido dados à reação ocorrida entre ácidos e bases, por sua vez buscando simplificar os termos desta.

Em 1884 realizou um trabalho conjunto com Friedrich Wilhelm no qual conseguiram estabelecer a presença de íons em uma solução aquosa, devido à importância de uma determinada obra Arrhenius recebeu a prodigiosa oportunidade de receber um Prêmio Nobel de Química no ano 1903.

A definição tradicional de ácido-base aquoso pode ser descrita como a formação peculiar do componente conhecido como água a partir de íons hidroxila e hidrogênio, ou também como a formação destes a partir da dissociação de ácidos e uma base em solução aquosa.

Definição de Pearson (hard-soft)

Esta definição postulada por Ralph Pearson em 1963, embora tenha sido desenvolvida com mais força em 1984 com o apoio do trabalho de Robert Parr, cujo nome é a reação ácido-base duro-mole, esses adjetivos são usados ​​da seguinte forma, Soft é usado para se referir às especiarias maiores, que têm baixo  estados de oxidação, e eles são fortemente polarizados, Hard é usado para se referir às espécies menores, e eles são caracterizados por terem estados de oxidação mais elevados.

Essa definição tem sido muito útil para os processos de química orgânica e inorgânica, e suas principais práticas indicam que ácidos e bases podem interagir entre si, sendo as mais comuns as reações de compostos que possuem as mesmas características, como por exemplo -macio ou duro-duro.

Essa teoria também é conhecida como definição ABDB, que é muito útil para prever os produtos das reações de metátese. Hoje está provado que esta reação pode demonstrar a sensibilidade e o desempenho de materiais explosivos.

Essa teoria se baseia mais em características qualitativas do que quantitativas, o que ajuda a compreender de forma mais simples os fatores predominantes da química e das reações.

Definição de Usanovich

Mikhail Usanovich, químico russo, também fez uma definição do que implica a reação ácido-base, e pode-se dizer que esta é a mais generalizada de todas, na qual se determina que os ácidos são todas as substâncias químicas capazes de aceita espécies negativas, ou que, na sua falta, doa espécies positivas, sendo o conceito de base dado por Usanovich, o oposto dos ácidos.

A reação de ácidos e bases proposta por este químico russo coincide com outra reação química, conhecida como "reação redox", que envolve uma reação de oxidação-redução, por isso não é a preferida pelos químicos.

A maioria das reações propostas são baseadas na formação e quebra de ligações, mas redox e Usanovich são definidas mais como processos de transferência eletrônica física, o que faz com que a distinção entre os dois seja totalmente difusa.

Definição de Lux-Flood

Esta definição é geralmente usada na moderna geoquímica e eletroquímica de sais fundidos, cuja postulação foi feita em 1939 por um químico alemão conhecido como Hermann Lux, e foi desenvolvida novamente alcançando uma melhora significativa em 1947 pelo químico Hakon Flood, por este motivo é conhecido a esta reação pelos dois sobrenomes dos mesmos.

Nisto podemos ver conceitos muito peculiares de ácidos e bases, sendo a base um doador de ânions óxidos, enquanto os ácidos são os recipientes dos referidos ânions.

Definição de sistema solvente

Esta definição é muito importante saber em relação a esta questão, uma vez que vários dos químicos que desenvolveram suas teorias ao longo dos anos às vezes comentaram sobre o sistema solvente, que é baseado em uma generalização da definição de Arrhenius exposta acima.

Há uma certa quantidade de espécies positivas na maioria desses solventes, conhecidas como cátions solvônio, e na falta disso, também apresentam espécies negativas como os ânions solvônio, que estão em estado de equilíbrio com as moléculas neutras do solvente.

Nessa definição, a base pode ser descrita como um soluto que causa aumento na concentração de cátions solvônio, enquanto os ácidos são aqueles que causam diminuição nos ânions solvônio.

Esta definição depende do composto e do solvente, portanto, dependendo do solvente escolhido, o composto pode ter a capacidade de alterar seu próprio comportamento.

É muito interessante como os diferentes químicos de diferentes partes do mundo, e em diferentes épocas, cada um falou e propôs uma definição diferente sobre o mesmo assunto, e por sua vez, isso é muito importante para o estudo e a história da química, porque juntando todos esses termos, foi possível conhecer ainda melhor todos os aspectos considerados sobre ácidos e bases e suas reações neutralizantes.