Ácidos revisado 23/09/2016

                                                          Ácidos

                                   Química Inorgânica

A Definição Geral de Ácidos

Os ácidos apresentam o pH baixo, de uma forma geral aparecem em toda parte na natureza. Estão presentes nos solos ácidos, são encontrados acidificando as águas da chuva, de lagos, rios, são participantes na composição da atmosfera na forma de compostos ácidos gasosos, estão contidos nas frutas ácidas, nos seres biológicos na forma de ácidos gástricos, ou formando os ácidos nucleicos e outros ácidos orgânicos, aparecem na preparação dos nossos  alimentos no dia a dia, são sintetizados e amplamente utilizados pelo ser humano. Geralmente aparecem como substâncias de sabor azedo.

A maçã possui o ácido málico cuja fórmula química é C4H6O5

 Exemplos de Algumas Frutas Que Possuem Substâncias Ácidas

A maçã possui o ácido málico.

A laranja é uma fruta que possui uma concentração razoável de ácido ascórbico.

A uva e o (vinho) possui o ácido tartárico de fórmula (C4H6O6).

O morango é uma fruta que tem a característica própria do aroma o ácido butanoato de etila.

A Definição de Ácidos Segundo Arrhenius

Os ácidos de Arrhenius são os ácidos inorgânicos e podem ser definidos como substâncias que possuem o radical funcional que reage em água e se ionizam produzindo o cátion H+ ou o hidrônio H3O+.

Exemplos Dos Ácidos de Arrhenius Mais Comuns

Ácido bromídrico            HBr

Ácido clorídrico              HCl

Ácido fluorídrico             HF

Ácido Iodídrico               HI

Ácido cianídrico              HCN

Ácido nítrico                    HNO3

Ácido nitroso                   HNO2

Ácido perclórico              HClO4

Ácido clórico                   HClO3

Ácido cloroso                  HClO2

Ácido hipocloroso           HClO 

Ácido periódico               HIO4

Ácido brômico                 HBrO3

Ácido carbônico              H2CO3

Ácido sulfídrico               H2S

Ácido sulfúrico                H2SO4

Ácido crômico                 H2CrO4

Ácido selênico                 H2SeO4

Ácido hexafluorsilícico    H2SiF6

Ácido fosfórico                H3PO4

Ácido fosforoso               H3PO3

Ácido hipofosforoso        H3PO2

Ácido bórico                    H3BO3

Ácido arsênico                 H3AsO4

Ácido pirofosfórico         H4P2O7

Ácido silícico                   H4Si2O4

Ácido piroantimônico      H4Sb2O7

Ácidos e a Condução de Corrente Elétrica

A figura apresentada acima representa dois circuitos elétricos separados, um com solução ácida (solução eletrolítica) e outro com solução de sacarose de cana de açúcar (solução não eletrolítica).

Há uma fonte de energia que promove uma  corrente elétrica que pode ser feita de pilhas ou uma tomada da rede elétrica.

No experimento, acima a corrente elétrica que sai da fonte e chega até o recipiente com a solução não eletrolítica, não se propaga através dela porque a lâmpada não acende.

No experimento à direita, a corrente elétrica que sai da fonte e chega até o recipiente com a solução eletrolítica, se propaga através dela porque a lâmpada acende.

Reações Dos Ácido s de Arrhenius Com Água

Segundo Arrehenius, os ácidos em água podem reagir e formar cátion hidrogênio H+ e o ânion correspondente ao ácido.

Observe as reações.

Os ácidos em água também podem reagir e formar cátion hidrônio H3O+ e o ânion correspondente ao ácido.

Esquema de Dissociação Dos Ácidos em Água

Segundo Arrhenius, os ácidos em água se dissociam gerando o cátion H+. No entanto, os ácidos  também ao dissociar em água geram o cátion H3O+ e ânion (s) Bronsted.

Vejamos exemplo abaixo.

A dissociação do ácido sulfúrico em água.

     Água                 Ácido sulfúrico                      Água                    Ácido

                                     Formou 2 H3O                1 ânion sulfato
            

Etapas de Dissociação de um Ácido em Água

Primeira etapa

Nessa etapa, o ácido fosfórico (H3PO4) reage com a primeira molécula de água. Após a reação o ácido perde a força inicial transformando em ácido fosforoso (H2PO4) e a molécula de água água ganha um hidrogênio e se transforma em um cátion (H3O+).

Segunda etapa

Nessa posterior etapa o ácido fosforoso (H2PO4) é atacado pela molécula de água e arranca mais um hidrogênio dissociável de sua estrutura, transformando-o no ácido hipofosforoso (HPO4). Ocorre a formação de mais um cátion (H3O+).

Terceira etapa

Na terceira etapa outra molécula de água reage com o ácido hipofosforoso e o transforma no ânion fosfato (PO4 - ) e mais uma vez a molécula de água se transforma noutro hidrônio ou cátion (H3O+).

Com base nos princípios de Arrhenius, podemos então formular proporcionalmente as moléculas dos ácidos com seus radicais reagindo com as moléculas de água.

Observe as seguintes reações do ácido clorídrico abaixo.

a)  5 HCl     +	5 H2O	----reação-----►	5 H3O+       +	5 Cl-
b) 10 HCl    +	10 H2O	----reação---►	10 H3O+      +	10 Cl-
c) 15 HCl    +	15 H2O	----reação---►	15 H3O+      +	15 Cl-
d) 25 HCl    +	20 H2O	----reação---►	20 H3O+      +	20 Cl-	+      5 HCl
e) 45 HCl    +	25 H2O	----reação---►	25 H3O+      +	25 Cl-	+    20 HCl
f) 30 HCl     +	65 H2O	----reação---►	30 H3O+      +	30 Cl-	+   35 H2O
g) 18 HCl    +	60 H2O	----reação---►	18 H3O+      +	18 Cl-	+    42 H2O
h)   1 HCl    +	12 H2O	----reação---►	1 H3O+       +	1 Cl-	+    11 H2O
i) 40 HCl     +	12 H2O	----reação---►	12 H3O+       +	12 Cl-	+   28 HCl
j) zero HCl  +	50 H2O	----reação---►	zero H3O+    +	zero Cl-	+   50 H2O

Para o aluno completar. Siga o exemplo dado acima, para resolver cada alternativa.                      

a)   5 H2SO4    +	5 H2O	---reação---►	2,5 H3O+   +	2,5 SO4--	+  2,5H2SO4
b) 10 H3PO4    +	10 H2O	---reação---►	..............  +	.............	+  .............
c) 5 H4P2O7     +	15 H2O	----reação---►	..............  +	..............	+  .............
d) 25 HClO4     +	20 H2O	----reação---►	............... +	..............	+  .............
e) 25 H2SO4    +	25 H2O	----reação---►	............... +	..............	+  .............
f) 30 H3BO3      +	65 H2O	----reação---►	..............  +	..............	+  .............
g) 10 H4Si2O4   +	50 H2O	----reação---►	..............  +	..............	+  .............
h) 40 H2CO3     +	60 H2O	----reação---►	..............  +	..............	+  .............
i) 28 HNO3        +	40 H2O	----reação---►	............... +	.............	+  .............
j) 20 H3PO3       +	20 H2O	----reação---►	............... +	.............	+  .............

                        
Reações de Formação dos Ácidos

Obtenção do Ácido Sulfúrico 

Produção Industrial

O ácido sulfúrico pode ser obtido a partir do enxofre (S) ou a partir do FeS2 (dissulfeto de ferro ou pirita).

A formação do ácido sulfúrico a partir do enxofre (S) Observe a reação.

A formação do ácido sulfúrico a partir do dissulfeto de ferro ou pirita.

Observe a reação.

Obtenção do Ácido Sulfúrico Pela Combustão do Enxofre

      

É mesma reação apresentada acima, mas com alguns detalhes a mais.

     

A Produção Industrial do Ácido Clorídrico

O ácido clorídrico foi descoberto pelo alquimista Islâmico Jabir Ibn Hayyan por volta do século IX a.C. Por volta do século XIX, Sir Humphry Davy, conseguiu produzir o cloreto de hidrogênio a partir do gás hidrogênio e gás cloro. Atualmente  é produzido industrialmente a partir do gás hidrogênio (H2) com o gás cloro (Cl2). 
                
Observe a reação a seguir.

                

Outra reação de produção do HCl.

O ácido clorídrico é produzido industrialmente a partir cloreto de sódio (H2) com o ácido sulfúrico que irá produzir sulfato de sódio e ácido clorídrico.

Produção de Ácido Nítrico 
     
Processo de Ostwald
      
4 NH3   +    5 O2         ----PT--- 600ºC--->     4 NO  +  6 H2O

Ou no processo abaixo em que na formação do ácido nítrico, a amônia reage com o gás oxigênio, com o auxilio de um catalisador e produz o óxido nítrico, que reage com água formando dióxido de nitrogênio que reage novamente com água e forma o ácido nítrico.  

A reação é apresentada a seguir.

A Produção do Ácido Fosfórico

O ácido fosfórico é produzido por industrias a partir do mineral fluoreto de cálcio (CaF2), e a apatita (Ca5(PO4)3 (F, OH, Cl) que reage com ácido sulfúrico H2SO4 produzindo sulfato de cálcio, ácido fluorídrico, e ácido fosfórico cuja reação pode ser apresentada abaixo.

A Produção de Ácido Fosfórico Pela Fosfina

A Fosfina (PH3) é produto da degradação de matéria orgânica animal (cadáveres em decomposição), é um gás que pode se inflamar naturalmente em contato com o gás oxigênio, levando a combustão que forma o ácido fosfórico. Observe a reação:

1 PH3(g)       +      2 O2(g)       ------------>     1 H3PO4(s)

Concentração dos Ácidos

Concentração do Ácido Sulfúrico Comercial

A concentração do ácido sulfúrico fumegante comercialmente vendido, com a concentração em massa de 98,3% é de 18 molar.

Concentração do Ácido Clorídrico Comercial

A concentração do ácido clorídrico comercialmente vendido, com a concentração em massa de 37,0% é de 11,96 molar ou 12 molar.

A densidade do ácido clorídrico comercial é de 1,18 g/mL.
A porcentagem é de 37,2%.

Portanto o ácido clorídrico comercial em solução, concentrado é 37,2 % puro que corresponde a 12 N. 

Exercícios

1) Preparar uma solução de ácido clorídrico 50% a partir do ácido clorídrico concentrado, comercial.

Resolução

Colocar em um recipiente apropriado a metade de água destilada e metade de ácido clorídrico concentrado.

2) Preparar 100 mL de solução aquosa de HCl a 10%.

Deve-se lembrar que o HCl concentrado é 37,2%

Para um recipiente apropriado:

Medir 73,1 mL de H2O destilada.
Medir 26,88 mL de HCl concentrado.
Temos 100 mL de HCl a 10%.

Concentração do Ácido Nítrico Comercial
             
Como Calcular

A concentração do ácido nítrico comercialmente vendido, com a concentração em massa de 65,0% é de 15,7 molar ou aproximadamente 16 molar.

Calculando esse valor.

A massa do ácido nítrico é 63,0 g/ mol.
O ácido nítrico puro pesa por litro 1522 g.
É vendido no comércio na concentração de 65%.

Calculando a molaridade desse ácido.

1º Calcular a massa do ácido envolvida.

Calculando a molaridade do ácido.

O ácido nítrico comercial tem a concentração de 15,7 molar.

O Uso Dos Ácidos de Arrhenius

Uso do Ácido Perclórico (HClO4)

No mercado é encontrado na concentração de 70 % de pureza, o seu uso está na fabricação de explosivos, por ser explosivo tem sua aplicação associado a propelentes para foguetes, por ser toxico para as plantas é utilizado na fabricação de herbicidas, na análises clínicas é utilizado para exames laboratoriais na precipitação seletiva de mucoproteínas, também tem seu emprego nas reações de eliminação de água.

O Uso do Ácido Clorídrico

Na Industria Alimentícia

Indústria alimentícia pode usar na hidrólise do amido, ao invés da hidrólise por processo enzimático que é mais dispendioso, o ácido clorídrico concentrado. Esse método transforma o amido da batata por hidrólise ácida em glicose, que sofre posterior fermentação e produz-se finalmente o álcool.

Na Industria Farmacêutica

Na indústria farmacêutica, as proteínas, ao invés de enzimas, podem ser hidrolisadas pelo ácido clorídrico concentrado 6 N, em aminoácidos. Por exemplo a proteína pode ser "quebrada" em L-triptofano (ácido 2-amino-3-indolilpropanóico) que é um aminoácido que compõe alimentos dietéticos e também é precursor da serotonina importante neurotransmissor dos neurônios.

Na produção de corantes.
Na produção de tintas

No Cortume de Couro

O couro com o qual se produz sapatos, bolsas, cintos, casacos pode também utilizar ácidos na sua preparação. Especialmente o ácido sulfúrico é muito usado, no entanto ácido clorídrico também pode ser utilizado na fase de piquelagem do couro, que é a fase ou  processo que leva a diminuição do pH alto, em consequência da alcalinização sofrida anteriormente para retirar as impurezas desse couro. 

Nos Produtos de Limpeza

É também utilizado na limpeza doméstica na fórmulas dos alvejantes, como ácido muriático.  No entanto nessa composição esse ácido, também é corrosivo e causa irritação na parte externa do corpo humano, dos olhos e da trato digestivo. 

O Uso do Ácido Hipocloroso (HClO) 

Naturalmente o ácido hipocloroso adicionado á água reage e se transforma em clorofórmio (CHCl3). O clorofórmio também pode ser produzido industrialmente na forma líquida e pode ser utilizado como solvente, é volátil e também serve como anestésico. 
É tóxico, porém é utilizado para desinfecção da água, pois atua eficazmente contra microrganismos considerados nocivos para o organismo humano. Quando a água está contaminada com clorofórmio, o carvão ativado impregnado com prata é utilizado na remoção do clorofórmio presente na água potável em tratamento que deverá também ser filtrada adequadamente.

Uso do Ácido Bórico

O ácido bórico é encontrado Na natureza é encontrado como não-metal e ocorre na crosta terrestre como mineral borax (Na2B4O7.10H2O).  No mercado em embalagens de 600 gramas, 1 kg, 10 kg etc na forma de pó de cristais sólidos, ou na forma de solução em frasco de 10 mL. 
Usado em antissépticos (é bacteriostático) adstringente e desinfetante, esta presente em inseticidas (mata baratas, cupins, pulgas e formigas) é também usado como retardante de chamas (dificulta a propagação de incêndios), possui ação fungicida fraca. Tem aplicação na água boricada, em colírios lava olhos etc. Como fertilizante, atua na forma  de micronutriente essencial foliar. É utilizado para o crescimento das plantas. 

O Ácido Carbônico (H2CO3) No Corpo Humano 

Química Fisiológica  

Gasometria - Ácido Carbônico e o Ânion Carbonato Ácido

 Ao lado, a foto da técnica do laboratório de análises clínicas, da seção de bioquímica  colocando o sangue heparinizado no aparelho de gasometria para análise.

A gasometria arterial, ou a venosa é usada para detectar os níveis dos gases presentes no sangue, como o gás carbônico (CO2), que em proporções alteradas pode levar a acidose que causa a baixa do pH do sangue. A alcalose é a presença de CO2 no sangue diminuído, ou seja; é a baixa combinação desse gás para formar o ácido carbônico que posteriormente leva a formação do ânion bicarbonato HCO3‾, que por fim este último causa  o aumento do pH do sangue. Os dois fatores aumento ou baixa do pH, um ou outro, levam a transtornos respiratórios, coma e até morte.

Se tratando do ácido carbônico, nós podemos dizer que  o carbono que forma esse gás aparece no plasma sanguíneo sob três formas, na forma livre de gás carbônico (CO2), na forma de ácido carbônico (H2CO3) e na forma do ânion carbonato ácido (HCO3‾) que é o íon bicarbonato.

A Produção do HCO3‾  

   

A formação do gás carbônico ocorre no interior da célula, a partir do metabolismo celular de carboidratos que fornece o carbono e oxigênio trazido pelo sangue arterial. A combinação desses dois elementos químicos forma o gás carbônico, que ao reagir com a água forma o ácido carbônico. O ácido carbônico pela ação da enzima anidrase carbônica, perde um átomo de hidrogênio na forma de próton H+ e se transforma no ânion carbonato ácido (HCO3‾).

 A representação da reação de formação do gás carbônico até o bicarbonato é a seguinte: 

                                     carbono                 oxigênio                         gás carbônico

                                  gás carbônico               água                                ácido carbônico

                                 ácido carbônico                   cátion hidrogênio      carbonato ácido

A anidrase carbônica é a enzima responsável pelo nível de ácido carbônico presente no sangue, ela regula a produção desse ácido, do ânion HCO3‾ e do H+. A ação da anidrase carbônica também se dá nos intestinos, em que parte do bicarbonato formado que é pouco difusível vão para o lúmem intestinal e é excretado e o H+ que é muito difusível, é absorvido, se difunde para o sistema vascular e daí para o filtrado glomerular renal e juntamente com outros íons são excretados na urina. Esse H+ e o CO2 presente no sangue tornaria o sistema ácido, no entanto há o equilíbrio do pH devido a presença 20 vezes maior do ânion HCO3‾, que do ácido carbônico.

Então, os rins, os pulmões e o trato digestivo, eliminam o dióxido de carbono do organismo e o mantém equilibrado com relação ao pH. A presença do carbonato ácido no soro humano é de 27 mEq/L.

 Stanley Mikal, M. D. - Homeostase no Homem.

H2S Sulfeto de Hidrogênio ou Gás Sulfídrico

O gás sulfídrico provém da decomposição de material orgânico vegetal ou animal e está presente em esgotos doméstico e de indústrias de papel, é encontrado em águas estagnadas com material orgânico sendo decomposto. Pode ser detectado também nas águas subterrâneas que tenham algum tipo de nutriente específico em decomposição e que estejam contaminadas por bactérias produtoras de H2S. Na natureza há uma grande quantidade de espécies de bactérias produtoras desse gás, como por exemplo; as saprófiticas Thiobacillus denitrificans , Paracoccus pantotrophus, Paracoccus denitrificans, Thiomicrospira pantotrophus) e outras  como dos Bacillus sulfidophilus e Bacillus mojavensis. Especialmente as bactérias patogênicas que é de interesse médico, como a Salmonella  t yphi e Salmonela paratyphi  ou do gênero citrobactereae, o qual possui algumas espécies. Além dessas espécies já citadas há a Eduardsiella e outras etc. (B. ElMer W. Koneman et all 2001).

Bactérias e H2S No Laboratório

O H2S na forma de gás é diferente do H2S na forma de ácido. No primeiro caso considera-se que a forma gasosa da substância esteja na forma pura e no segundo caso, considera-se o substância associada a água formando o composto ácido.

Na microbilologia laboratorial muitas espécies bacterianas são identificadas por meios de cultura que contém tiossulfato de sódio inserido no meio de cultura. Por exemplo o meio Salmonella shighella é um meio de cultura que é fonte de enxofre para a produção do H2S. Esse gás produzido poderá ser bem observado em culturas em tubos de ensaio ou placas de Petri. Em tubos de ensaio, apresentará a característica expansiva sobre esse meio de cultura. 

Toxidade

Esse gás tem cheiro de ovo podre, sendo extremamente tóxico dependendo da quantidade com a qual se entra em contato.

 Ao ser inalado por uma pessoa na proporção de 50 ppm causa irritação dos olhos garganta e pulmões. Em proporções razoáveis de 150 a 200 ppm, causa no sistema respiratório tosse, polipnéia (respiração rápida), espasmo brônquico, rinite e perda do olfato (anosmia), o que é um perigo, pois a pessoa nesse estado perde a noção do perigo á sua vida. Se altamente concentrado e misturado ao ar é inflamável. Nós produzimos esses gás no lúmen do nosso intestino (por bactérias) e o exalamos pela respiração ou através do trato intestinal.
O gás sulfídrico é venenoso, pois uma concentração de 2 mg/L é letal.

Foto de meio de cultura em tubos de ensaio

Observe que nos três primeiros tubos de ensaio com o meio de cultura, ocorreu a formação de gás. Houve o deslocamento do ágar formando um espaço vazio entre a camada inferior e superior.

Observação essa bactéria aqui apresentada não é produtora de gás sulfídrico, é da espécie klebsiella que produz outros gases.

A cor avermelhada e amarelada do ágar do tubo de ensaio indica a acidificação do meio de cultura pelo microroganismo.



                
Utilidade do Ácido Sulfúrico

Fabricação de fertilizantes a base de enxofre, com a entrada do ácido sulfúrico para formar o componente sulfato de amônia e ainda superfosfatos presentes no fertilizante como superfosfatos, na industria petroquímica na produção de petróleo, é utilizado na produção de papel, de corantes, de fibras de raiom ou também chamada de seda javanesa também chamada viscose tecido com o qual se confecciona vestidos, casacos blusas, e ainda de medicamentos, tintas, inseticidas, explosivos e tem aplicação ainda na produção de outros ácidos.

Utilização do Ácido Nítrico

O ácido nítrico tem aplicação no cotidiano na fabricação de explosivos nitroglicerina TNT trinitrotolueno. A partir desse ácido se fabrica salitre um tipo de sal utilizado em alimentos, na preservação da cor da carne enlatada ou em embutidos salames mortadelas, salsichas, aplica-se ainda na produção de fertilizantes, pólvora negra, na fabricação de explosivos, corantes fibras sintéticas de náilon também chamada de seda artificial e ainda de nitratos. 

Utilidade do Ácido Fosfórico

O ácido fosfórico é utilizado na produção de fertilizantes como fosfatos, na produção de sal mineral de alimentação animal, indústria de bebidas como acidulante, na fabricação de vidro,  na produção de chocolates, na indústria farmacêutica, na produção de detergentes, para dar brilho no alumínio e como decapante ou seja removedor de ferrugem.

Classificação Segundo o Número de Hidrogênios Dissociáveis dos Ácidos

Uma das maneiras de se classificar os ácidos, pode ser observado nas suas reações de única etapa com água ou uma solução básica.  Dessa maneira pode-se identificá-lo de acordo  com a presença dos hidrogênios dissociáveis em suas moléculas.

Monoácidos 

Os monoácidos só possuem um hidrogênio dissociável na sua estrutura molecular, no entanto; há monoácidos que possuem mais de um hidrogênio na sua molécula. Isso poderá ser observado mais à frente.

Obs:  o hidrogênio dissociavel da molécula está marcado em vermelho.

Ácido clorídrico

Fórmula molecular                Fórmula eletrônica                    Fórmula estrutural

     condensada                                                                                   plana

Ácido nítrico

Fórmula molecular                                      Fórmula eletrônica                                                              Fórmula estrutural

   condensada                                                                                                                                                       plana

Ácido cianídrico

Fórmula molecular                                         Fórmula eletrônica                                                        Fórmula estrutural

   condensada                                                                                                                                                   plana

Ácido bromídrico

       Fórmula molecular                                    Fórmula eletrônica                              Fórmula estrutural

         condensada                                                                                                            plana

Ácido hipofosforoso

Aqui é apresentada as três fórmulas do ácido hipofosforoso. Esse ácido é um monoácido pois, somente um hidrogênio de sua estrutura é dissociável, porque está ligado ao oxigênio, os outros dois hidrogênios estão ligados diretamente ao átomo central, não dissociam. 

Diácidos 

 

Os diácidos possuem dois hidrogênios dissociáveis na sua estrutura molecular.

Para facilitar a compreensão, os ácidos abaixo são apresentados nas três formas, fórmula molecular condensada, fórmula eletrônica e fórmula estrutural plana.

Ácido sulfúrico - apresentado na formula molecular condensada, .fórmula eletrônica e fórmula estrutural plana.

Ácido carbônico - apresentado na fórmula molecular condensada, fórmula eletrônica, e fórmula estrutural plana.

Ácido sulfídrico - apresentado na fórmula molecular condensada, fórmula eletrônica, e fórmula estrutural plana.

Ácido crômico - apresentado na fórmula molecular condensada, formula eletrônica e fórula estrutural plana.

 Triácidos

Os Triácidos possuem três hidrogênios dissociáveis na sua molécula.


Os triácidos aqui são apresentados nas três formas. Fórmula molecular condensada, eletrônica e estrutural plana.

Ácido fosfórico

 

Ácido arsênico

Ácido arsênico apresentado nas três formulas; molecular, eletrônica e estrutural plana.

Tetrácidos

Os Tetrácidos possuem quatro hidrogênios dissociáveis.

Ácido pirofosfórico

 Ácido silícico

A mesma estrutura do ácido silícico pode ser representada nas fórmulas a seguir:

Classificação em Hidrácidos e Oxiácidos

Hidrácidos

Os hidrácidos não possuem oxigênio na estrutura molecular.

Ácido clorídrico

Ácido bromídrico

Ácido iodídrico

Ácido cianídrico

Ácido sulfídrico

Oxiácidos

Os oxiácidos possuem oxigênio na molécula.

Exemplos de oxiácidos.

A possível disposição dos átomos de oxigênio na molécula pode ser visualizado utilizando a fórmula estrutural plana das moléculas.

Grau de Ionização Alfa Dos Ácidos de Arrhenius 

A força dos ácidos é dada pela ionização alfa (α) que compreende os valores de zero (0) até 1, que indica o quanto o ácido pode ionizar formando prótons H+ .

O grau de ionização alfa classifica os ácidos em; fortes, intermediários e fracos. Os ácidos fortes dissociam completamente ou quase completamente num sistema aquoso. 

Ácidos Fortes

Por exemplo o ácido clorídrico dissocia 92% em água é um ácido forte. Isso significa que; de 100 moléculas do ácido clorídrico, 92 dissociam.

O grau de ionização alfa é dada pela equação:

H2SO4 - Ácido sulfúrico dissociação = 61 % .

HNO3 - Ácido nítrico  dissociação = 92 %. 

Ácidos Semi-Fortes

H2SO3 - Ácido sulfuroso dissociação =  30 % .

H3PO4 - Ácido fosfórico dissociação = 27 % .

HF - Ácido fluorídrico  dissociação = 8 %.

Dissociação do ácido bórico (H3BO3) na água.

Exercício

Sabendo que a dissociação do ácido fosfórico é 27%, quantas moléculas desse ácido estarão ionizadas em 100 mL  dessa solução 1 molar?

Quantas moléculas ionizadas há em 1 litro da solução?

Quantas moléculas ionizadas há em 100 mL de solução?

Ácidos Fracos

    

HCN - Ácido cianídrico  dissociação α = 0,008 %.

H3BO3 - Ácido bórico dissociação α = 0,075 % .

H2S - Ácido sulfídrico dissociação α =  0,076 % .

Dissociação do ácido bórico (H3BO3).

O ácido bórico é solúvel em álcoois, piridina e acetona.

Solubilidade na água

A zero graus Celcius = 2,52 g por 100 mL de água.
A 20 graus Celcius = 4,72 g por 100 mL de água.
A 25 graus Celcius = 5,7 g por 100 mL de água.
A 80 graus Celcius = 19,1 g por 100 mL de água.
A 100 graus Celcius = 19,1 g por 100 mL de água.

Questão.

1) Dada a dissociação do ácido cianídrico  α = 0,008 % .  Então em 2700 moléculas desse ácido quantas  estão dissociadas?

Em 100 moléculas 0,8 dissociam.

2) O ácido clorídrico é produzido nas células parietais das glândulas gástricas do estômago. Quando o alimento chega no estomago, estimula os receptores que produzem gastrina e o receptor de acetilcolina. Esses dois receptores estimulam o receptor de produção de histamina que é a responsável por 70% do ácido clorídrico produzido no estômago. Uma pessoa com 36,5 µg de HCl no estômago, qual a massa de Mg(OH)2 é necessária para neutralizar completamente o ácido clorídrico. Esquematize a equação da reação.

A reação balanceada de neutralização do ácido é:

A mesma reação simplificada.

Dados para o cálculo das massas.

Cálculo das massas da base e do ácido.

Massa necessária para neutralizar completamente o ácido clorídrico.

Observe que a massa em gramas pode ser passada para microgramas automaticamente.

A massa de hidróxido de magnésio necessária para neutralizar completamente 36,5 µg de ácido clorídrico é 29 µg.

A Nomenclatura dos Ácidos

                    Exercícios Simplificados

1) Uma característica dos ácidos é possuir:

a)  o pOH alto.

b)  o pH alto.

c)  o pH baixo.

d)  sabor amargo.

e)  pH neutro.

2) Os ácidos de Arrhenius ao se dissociarem em água podem liberar o cátion:

a) OH-

b) H2O

c) PO4---

d) SO4--

e) H+

3) Qual das alternativas apresenta apenas moléculas de ácido? Assinale apenas a alternativa correta.

a) HCl,  H2SO4, NaCl, NaOH, H3PO4

b) H2O, Ca(OH)2, NaHCO3, CaCO3, H4Si2O4  

c) HCl, H2SO4, H3PO4, H4Si2O4, HClO4 

d) NaOH, LiOH, Ca(OH)2, Fe(OH)3, Al(OH)3

e) H+, NaCl, NaHCO3, NaHSO4, CaClBr

4) A reação correta do ácido clorídrico em água é: assinale apenas a alternativa correta.

a) HCl       +      H2O       →       H+    +      Cl-       +      H2O

b) HCl       +      H2O       →       H-     +     Cl+       +      H2O  

c) H2S       +      H2O       →       H-      +     Cl+       +      H2O 

d) HBr       +      H3O+     →      H-      +     Cl+       +      H2O

e) HCl       +      H2O        →      H+     +     Cl+       +      H3O- 

5) A reação correta de dissociação do ácido sulfúrico em água é: assinale apenas a alternativa correta.

a) H3PO4         +     3 H2O         →      3 H3O+          +      SO4--        

b) H2SO4       +       2 H2O        →       2 H3O+         +       SO4-- 

c) H3PO4       +       2 H2O        →       2 H3O+         +       PO4---

d) HClO4        +       4 H2O       →      2 H3O+         +       ClO4-- 

e) H2SO4       +       2 H2O        →       2 H3O-         +       SO4++ 

6) Um dos ácidos utilizado na hidrólise do amido e proteínas, especialmente para a faixa de consumidores infantis, na industria alimentícia, e na composição de medicamentos é: assinale a alternativa correta. 

a) Ácido cianídrico.

b) Ácido bromídrico.

c) Ácido clorídrico.

d) Ácido bórico.

e) Ácido hipofosforoso.

7) Na limpeza doméstica, o ácido clorídrico é utilizado agregado a outros componentes da fórmula do ácido com o nome comercial de:

a) ácido fosfórico.

b) ácido silícico.

c) ácido clorídrico.

d) ácido bórico.

e) ácido muriático.

8) É encontrado no mercado em embalagens de 600 gramas, 1 kg, 10 kg etc na forma de pó de cristais sólidos, ou na forma de solução em frascos de 10 mL. 
Usado em antissépticos (é bacteriostático) adstringente e desinfetante, esta presente em inseticidas (mata baratas, cupins, pulgas e formigas) é também usado como retardante de chamas (dificulta a propagação de incêndios), possui ação fungicida fraca. Tem aplicação na água boricada, em colírios lava olhos etc. é utilizado como fertilizante foliar das plantas como as de culturas hidropônicas.

a) Ácido fosfórico.
b) Acido bromídrico.
c) Ácido bórico. 
d) Ácido cianídrico
e) Ácido muriático.

9) Na classificação dos ácidos segundo o número de hidrogênios dissociáveis, pode ser considerado um diácido apenas a molécula da alternativa:

a) H4Si2O4

b) H3PO2 

c) HBrO3 

d) H2SO4 

e) HClO4 

10) Conforme as etapas de dissociação de um ácido em água, o ácido fosfórico (H3PO4) apresenta na sua dissociação completa:

a) uma etapa.

b) duas etapas.

c) três etapas. 

d) quatro etapas. 

e) cinco etapas.

11) Conforme classificação dos ácidos em hidrácidos e oxiácidos, a alternativa que apresenta apenas hidrácidos é:

a) HBr, HClO, HBrO3, H3AsO4, HCN.

b) HCN, HBr, H2S, HI, H3AsO4. 

c) H3AsO4, HClO, HBr, H2S, HI. 

d) H4Sb2O7, H3BO3, HIO4, HNO2, H3PO4.

e) HCl, HCN, HBr, H2S, HI. 

12) Qual é a Concentração molar do ácido sulfúrico comercial cuja densidade é 1,84 g/cm3

a) 1,0 molar .

b) 10,0 molar.

c) 12,0 molar.

d) 18,8 molar.

e) 25,0 molar.

Bibliografia

Eduardo Fleury Mortimer, Andréa Horta Machado, Química Ensino Médio Volume 1, 3ª Edição Editora Scipione, São Paulo 2017.

Tito & Canto Química Na Abordagem do Cotidiano, Química Geral e Inorgânica, Volume 1, 2ª Edição, Editora Moderna, São Paulo 1999.

Geraldo José Covre, Química o Homem e a Natureza, Química Geral, Volume 1, Editora FTD, São Paulo 2000.

Ricardo Feltre, Química, Química Geral, Volume 1. 6ª Edição, Editora Moderna, São Paulo 2004. 

Antonio Lembo. Química, Realidade e Contexto. Volume 1 Química Geral, Editora Ática, São Paulo, 1999.

Martha Reis. Química, Manual do Professor, Volume 1, 2ª edição, Editora Ática, São Paulo 2017.

Lia Monguilhott Bezerra, Julio Cezar Foshini Lisboa, Aline Thais Bruni, Ana Luiza Petillo Nery, André Amaral Gonçalves Bianco, Henrique Rodrigues, Kátia Santina, Rodrigo Marchiori Liegel Vera Lúcia Mitiko Aoki. Ser Protagonista Química, Ensino médio, volume 1, 3ª edição, Edições SM, São Paulo  2016.

Geraldo Camargo de Carvalho. Química Moderna 1. Atomística e Geral 3ª Edição, Editora Scipione, SP, 1997.

pharmacotecnica.com.br/?:=materia_prima&tt=atd&i=L&c

revistas.unoeste.br/revistas/suplementos/.../ProducaoSulcroal.pdfSimilares

Ácido Clorídrico - Universidade Federal Fluminense

www.uff.br/RVQ/index.php/rvq/article/download/705/47

W. pt.wikipedia.org > wiki > ácido bórico
Ácido bórico - Wikipedia, a enciclopédia livre

                       

Dalton Sebastião Franco, Química, Volume 2. Editora FTD, São Paulo 2009