Bases

                                            Bases

A Definição de Bases

As bases aparecem na natureza como substâncias alcalinas com características próprias como: ter o sabor amargo, apresentar adstringência causando uma sensação de amarrar a boca, como no caso de algumas frutas verdes ou algumas outras substâncias na qual entramos em contato. Outra característica é a de serem untuosas, ou escorregadias semelhante ao sabão quando em contato com a pele. São opostas aos ácidos, especialmente as bases e ácidos de Arrhenius que ao entrarem em contato entre si, reagem instantaneamente principalmente, se são bases fortes interagindo com ácidos fortes. Do resultado dessa transformação, ocorre a geração de sais e água.

Substâncias Alcalinas

Há uma série de substâncias de caráter básico ou alcalino que estão presentes no nosso cotidiano, o sangue no nosso corpo é tamponado com o pH por volta de 7,2, a água do mar com os diversos sais diluídos é tamponada com o pH por volta de 7,4 a 8,5, os cremes dentais geralmente contém bicarbonato de sódio que clareia os dentes e eleva o pH que por consequência ajuda a  eliminar germes presentes na boca que necessitam desse ambiente ácido, a clara de ovo formada pela sua maior parte por albumina possui o pH por volta de 7,9,  a tintura de cabelo pH de 6 a 8 que favorece a penetração do corante no fio de cabelo, leite de magnésia pH acima de 10,0 é uma clássica substância alcalina, água de cal possui o pH por volta de 10,4, o bicarbonato de sódio ou sal de fruta tem o pH por volta de 8,5, sabonete, sabão, sapólio, limpador de fornos todos tem pH de caráter alcalino, o pH do amoníaco depende da concentração de amônia.

Algumas Substâncias Alcalinas

A cinza é uma substância alcalina contendo especialmente potássio (K) ao adicionar água se transforma numa base hidróxido de potássio (KOH).
O cal de pintura ou de reboco, cal hidratada Ca(OH)2 é uma base.
O hidróxido de alumínio solução usada como antiácido na medicina é substância alcalina é base.
O repolho roxo possui substância básica na sua composição. 
A amônia é uma substância com característica alcalina pois em água ela se ioniza liberando a hidroxila OH- produzindo amoníaco.
Leite de magnésia substância usada na medicina na azia digestiva é uma substância alcalina.
A beterraba, brócolis, couve-flor, couve, possuem característica alcalina na sua composição. 

pH e as Bases

O pH e pOH pode ser representado numa escala de cores. As cores a partir do verde azulado indica que o pOH esta situado na escala do pH alto, acima do 7, que é o ponto médio ou neutro da escala dos ácidos e bases. 

As Bases de Arrhenius.

As bases são formadas por um metal o qual é o cátion, a parte positiva e o ânion OH-, a parte negativa da molécula, quando dissociadas geram os dois íons, o ânion oxidrila ou hidroxila OH‾ que é o radical reativo da base e o cátion.

Comprovando Suas Idéias 

Arrhenius comprovou a teoria em prática laboratorial, submetendo substâncias básicas á eletrólise. Essas bases sob influencia de cargas elétricas se decompuseram em água e gás oxigênio, que caminharam para polo positivo e ali se acumulavam como H2O e O2 e obviamente a OH-. Portanto com esse resultado também pode afirmar, que na parte carregada positivamente  (o cátion) da base decomposta, caminhava para a parte negativa. 

pH

O pH das bases é alcalino, acima de 7, quando em contato com o papel tornassol vermelho se torna da cor azul. São corrosivas para muitos metais, tecidos biológicos, celulose e outros materiais com os quais reage fortemente e de modo singular quando estão concentradas. Em solução aquosa são condutoras de eletricidade.

O repolho roxo possui substâncias que lhe dá a característica
alcalina ou básica

Exemplos Das Bases Mais Comuns

NaOH             - hidróxido de sódio

LiOH              - hidróxido de lítio

KOH               - hidróxido de potássio

RbOH             - hidróxido de rubídio

CsOH             - hidróxido de césio

NH3OH           - hidróxido de amônia

CuOH             - hidróxido de cobre I ou hidróxido cuproso

HgOH             - hidróxido de mercúrio I ou hidróxido mercuroso

Ag(OH)          - hidróxido de prata

Ca(OH)2         - hidróxido de cálcio

Ba(OH)2         - hidróxido de bário

Sr(OH)2          - hidróxido de estrôncio

Zn(OH)2         - hidróxido de zinco

Mg(OH)2        - hidróxido de magnésio

Fe(OH)2          - hidróxido de ferro II ou hidróxido ferroso

Pb(OH)2          - hidróxido de chumbo II ou hidróxido plumboso

Cu(OH)2         - hidróxido de cobreII ou hidróxido cúprico

Be(OH)2         - hidróxido de berílio

Fe(OH)3          - hidróxido de ferro III ou hidróxido férrico

Bi(OH)3          - hidróxido de bismuto

Co(OH)3         - hidróxido cobaltico

Au(OH)3         - hidróxido de ouro III ou hidróxido áurico

Al(OH)3          - hidróxido de alumínio

Pb(HO)4          - hidróxido de chumbo IV ou hidróxido plúmbico

Sn(OH)4          - hidróxido de estanho IV ou hidróxido estânico

Pt(OH)4           - hidróxido de platina IV ou hidróxido platínico.

                 Bases e a Condução de Corrente Elétrica

As bases dissolvidas na água se dissociam e são boas condutoras de eletricidade. Podemos comprovar esse fenômeno, dissolvendo a substância e submetendo a uma corrente elétrica conforme a demonstração no esquema acima.

Formação das Bases (Produção)

A Formação do Hidróxido de Sódio

A formação industrial do hidróxido de sódio pelo processo eletrolítico a partir do cloreto de sódio.
Na primeira etapa da preparação, que acontece em alta temperatura e alta voltagem ocorre a separação entre o sódio e o cloro, do cloreto de sódio. Após a separação o sódio migra para o ânodo e o cloro migra para o cátodo. O sódio em contato com a água se transforma na base hidróxido de sódio com a liberação de gás hidrogênio.

A reação pode ser esquematizada em duas etapas da seguinte forma:

Primeira etapa.

Segunda etapa

Ou resumidamente a reação fica:

Esse mesmo hidróxido de sódio pode ser obtido industrialmente pela reação:

 Pode-se também conseguir o hidróxido de sódio através do carbonato de sódio pela reação:

Formação do Hidróxido de Cálcio

A cal virgem associado com água, forma a base hidróxido de cálcio ou a cal hidratada.

A Utilização Das Bases de Arrhenius no Cotidiano

Utilidade do Hidróxido de sódio NaOH)

O hidróxido de sódio é utilizado como soda caustica, faz parte da composição do produto de limpeza doméstica amoníaco, na produção de sabonetes, sabões e detergentes.

É utilizado na fabricação de papel no polpeamento com reagente alcalino deslignificante  e branqueamento das fibras de celulose.

Na preparação de fibras de tecidos, pelo processo de mercerização; técnica de John Mercer 1848 com soda caustica a frio, o uso da substância concentrada provoca o entumescimento e hidrofilia das fibras de algodão sob tensão, deixando o tecido mais lustroso e macio.
É empregado na preparação de sabões e detergentes, o hidróxido de sódio se une á porção hidrofílica da molécula do triglicerídio ou do ácido graxo, esse processo consiste na saponificação.

Utilização do Hidróxido de Potássio (KOH)

O KOH é aplicado na fabricação de sabões moles e detergentes, pode dar a este último a consistência líquida, e ainda por não reagir com substâncias como o cálcio ou magnésio contidos em certos tipos de águas tornando-as água dura, substâncias estas presentes nesse tipo de água, podem reagir no processo de saponificação formando o sabão duro insolúvel em água, não produzindo espuma e que pode impregnar-se, por exemplo; nas fibras de tecidos e perderia a sua eficiência de limpeza.

É utilizado em pesquisas, na titulação ácido base, é empregado na fabricação de fertilizantes por ser fonte de potássio, substância química muito necessária ao crescimento das plantas

Por possuir excelente condutividade, o hidróxido de potássio é utilizado como eletrólito em baterias alcalinas secas de níquel–cádmio por exemplo; que permite fluxo elevado de corrente elétrica, e ainda outras, como as de níquel-ferro, dióxido de manganês-zinco etc.

Hidróxido de magnésio (Mg(OH)2)

O hidróxido de magnésio é utilizado como medicamento antiácido no tratamento da acidez estomacal. é empregado também na fabricação de papel.



Este medicamento é utilizado no tratamento de  acidez estomacal e é composto de hidróxido de magnésio, hidróxido de alumínio e hidróxido de cálcio.

Hidróxido de alumínio Al(OH)3

O hidróxido de alumínio associado ao hidróxido de magnésio é utilizado como antiácido no tratamento da acidez estomacal.

Hidróxido de estrôncio Sr(OH)2 é utilizado no refinamento do açúcar de beterraba.

Hidróxido de cobre Cu(OH)2
O hidróxido de cobre é utilizado como fungicida.

Hidróxido de cobalto - Co(OH)2

O hidróxido de cobalto é utilizado na preparação de cores de tintas azul ou rosa. 

Hidróxido de zinco Zn(OH)2

É utilizado na medicina como adsorvente em cirurgias. É empregado como coadjuvante para prolongar o tempo de vida dos eletrodos das baterias de solução níquel. 

Hidróxido de Cálcio Ca(OH)2

É utilizado na preparação de argamassa, de assentamento de tijolos das construções de habitações civis, também é utilizado como cal de pintura de paredes (caiação), é empregado como corretivo de solos ácidos nas lavouras.

Hidróxido de amônio NH4OH

Está presente na composição da solução aquosa do amoníaco, produto de limpeza doméstica.

Hidróxido de Lítio (LiOH)

Uma das aplicações do hidróxido de lítio é na captação ou remoção do gás carbônico do ambiente e a sua transformação em carbonato de lítio (hidrogenocarbonato de lítio). Na Estação Espacial Internacional onde estão alojados os astronautas é empregado esse método para a retirada do gás carbônico do ambiente. A reação é a seguinte:

CO2        +       LiOH   ------Reação ------>   LiHCO

O hidróxido de lítio também pode ser empregado, contido numa base cremosa para alisar os cabelos, age moderadamente, relaxando os fios.

Periculosidade das Bases no Manuseio

O hidróxido de berílio Be(OH)2 deve ser manuseado com proteção pessoal como mascara, luvas especiais, avental ou vestimenta completa especial, por ser muito tóxico e carcinogênico

Classificação Das Bases Quanto ao  Número de Hidroxilas Dissociáveis

Monobases

As monobases possuem uma única hidroxila dissociável na sua estrutura molecular.

Os exemplos das monobases abaixo estão representadas por três fórmulas simplificadas: fórmula molecular condensada, fórmula eletrônica e fórmula estrutural plana.

                                                              Hidróxido de sódio

                                                           Hidróxido de potássio

                                                             Hidróxido de lítio 

                                                         Hidróxido de amônia          



Dibases

As dibases possuem duas hidroxilas dissociáveis na estrutura molecular.

Os exemplos das dibases abaixo estão representadas por três fórmulas simplificadas: fórmula molecular condensada, fórmula eletrônica e fórmula estrutural plana.





Tribases

Os exemplos das tribases abaixo estão representadas por três fórmulas simplificadas: fórmula molecular condensada, fórmula eletrônica e fórmula estrutural plana.

Hidróxido de ferro III

Hidróxido de alumínio





Hidróxido de ouro





Tetrabases

As tetrabases possuem quatro hidroxilas dissociáveis.

O hidróxido de chumbo representado nas fórmulas molecular condensada, eletrônica e fórmula estrutural plana.

O hidróxido de estanho representado nas fórmulas molecular condensada, eletrônica e fórmula estrutural plana.

O hidróxido de platina representado nas fórmulas molecular condensada, eletrônica e fórmula estrutural plana.

A Dissociação Das Bases em Água 

É importante termos o conhecimentos das bases que são solúveis, parcialmente solúveis e aquelas que são insolúveis. Primeiramente para podermos classificá-las nos grupos das solúveis e das insolúveis. E também é necessário este conhecimento, caso surja a necessidade de diluirmos uma base, sabermos qual o solvente apropriado que devo usar.

Bases Solúveis em água.

Os hidróxidos ou bases totalmente solúveis na água são aquelas formadas pelos metais alcalinos, do grupo  ou coluna 1 ou 1A e 2A da tabela periódica. Todas monobases e as dibases são solúveis na água, isto é; aquelas que possuem apenas uma ou duas hidroxilas na sua estrutura molecular. 

Outras  Bases Solúveis  na Água

As outras  bases solúveis em água são as dibases, pertencem ao grupo  dos metais alcalinos terrosos que estão situados na segunda coluna, ou coluna 2A da tabela periódica. Exemplo:

Ca(OH)2 - hidróxido de cálcio.
Mg(OH)2- hidróxido de magnésio.
Ba(OH)2 - hidróxido de bário.
Sr(OH)2  - hidróxido de estrôncio.

Observe o modelo das moléculas, uma das possíveis disposições das hidroxilas nas dibases que facilitam a sua dissociação.

Hidróxido de cálcio

Hidróxido de bário

A solubilidade do Ca(OH)2 - hidróxido de cálcio a zero grau Celsius, é de 0,185 g em 100 mL de água.
A solubilidade do Mg(OH)2 - hidróxido de magnésio a 18 graus Celsius é de 9 mg por litro de água.

Bases Pouco Solúveis em Água

Al(OH)3 - hidróxido de alumínio.
NH4OH - hidróxido de amônia.

Bases Insolúveis  na Água.

As bases insolúveis em água são aquelas, que ao retirarmos todas as  formadas pelos metais alcalinos, metais alcalinos terrosos, que são solúveis em água; as outras formadas por outros elementos químicos da tabela periódica são insolúveis na água. Por exemplo:

O hidróxido de zinco Zn(OH)2 quase não se dissolve na água. Sua capacidade de dissociação em água, é de uma partícula para 4,5 x 10-17 partículas. Dissolve-se em ácidos, especialmente pelo ácido clorídrico e na solução de hidróxido de sódio.

O hidróxido de cobre II Cu(OH)2 é insolúvel na água. Os seus solventes são hidróxido de amônia e etanol.

O hidróxido de ferro III ou hidróxido férrico é praticamente insolúvel em água. Dissolve-se em ácido forte.







O Aumento do Número Atômico, Pode Indicar o Aumento do Grau de Dissociação em Água da Base

Podemos exemplificar o aumento da dissociação de uma base em água , na mesma família dos metais alcalinos 1A e alcalinos terrosos 2A da tabela periódica, conforme o aumento do seu número atômico da seguinte forma:

Coluna 1A da tabela -  LiOH < NaOH < KOH < RbOH < CsOH

Coluna 2A daTabela - Mg(OH)2 < Ca(OH)2 < Sr(OH)2 < Ba(OH)2

Etapas de Dissociação de Uma Base em Água

O hidróxido de bário Ba(OH)2 é bem solúvel em água e pode dissociar por etapas.

Primeira etapa da dissociação.

Segunda etapa da dissociação

Para ficar mais explicita a afirmação de dissociação de uma base em água, utilizaremos como exemplo uma tribase.

O hidróxido de alumínio é praticamente insolúvel em água. A dissociação na água é de apenas 1,5 mg da substância por litro de água a 20ºC. É solúvel em ácidos, o ácido sulfúrico e o ácido clorídrico são os principais solventes de escolha. 

Dissociação de Bases Por Etapas
            
Dissociação do Hidróxido de Alumínio Por Etapas
             
Primeira etapa de dissociação

Segunda etapa de dissociação da base

Terceira etapa da dissociação da tribase

O hidróxido férrico é quase insolúvel em água.

A Dissociação Alfa Das Bases de Arrhenius - Classificação

Bases Fortes

Grau de Dissociação alfa

A dissociação alfa das bases fortes é 100 % em água liberam o ânion OH-.
Essas bases são formadas a partir dos metais alcalinos e alcalinos terrosos, situados na coluna 1 e 2 da tabela periódica.

Bases Fracas α ˂ 5 %

Um dos exemplos de bases fraca é o hidróxido de ferro III com alfa menor que 5 %.

Outro exemplo é o hidróxido de amônio NH3OH com grau de α = a 1,5 %.

Exercício

Se o grau de dissociação alfa da amônia na água é 1,5%, em 100 gramas de água em que foi colocado 34 gramas de amônia considerando-a pura, quanto dessa amônia irá reagir? 
                       
      A Nomenclatura das Bases                            
 Falta terminar Texto
Exercícios

1) As substâncias alcalinas também podem ser definidas como bases ou hidróxidos de Arrhenius são:

a) compostos que por associação, liberam como íon negativo apenas o ânion hidróxido H+ também chamado de oxidrila.

b) compostos que por dissociação, liberam como íon negativo apenas o ânion hidróxido OH‾ também chamado de oxidrila.

c) compostos que por associação iônica, liberam como íon negativo apenas o ânion hidróxido OH‾ também chamado de oxidrila.

d) substâncias que por sucessão iônica, liberam como cátion apenas o hidróxido OH‾ também chamado de oxidrila.

e) compostos que, em solução aquosa, se dissociam produzindo como íon positivo apenas o cátion hidrogênio (H+).

2) Assinale a alternativa a qual só possui fórmulas representativas de bases.

a) H2SO4, NH4OH, Fe(OH)2, NaCl, Ca(OH)2 .

b) KCl, NH4OH, Fe(OH)2, NaCl, H3PO4

c) H2SO4, NH4OH, Fe(OH)2, NaCl, Ca(OH)2 .

d) NaOH, NH4OH, Ca(OH)2, Al(OH)3, Pb(OH)4.  

e) H2SO4, NH4OH, Fe(OH)2, Au(OH)3, KMnO4 .

3) Assinale a alternativa que só apresenta monobases.

a) NH4OH, KOH, NaOH, LIOH, CuOH.

b) KCl, NH4OH, Fe(OH)2, NaCl, H3PO4.

c) H2SO4, NH4OH, Fe(OH)2, NaCl, Ca(OH)2.

d) NaOH, NH4OH, Ca(OH)2, Al(OH)3, Pb(OH)4.  

e) H2SO4, NH4OH, Fe(OH)2, Au(OH)3, KMnO4.

4) Assinale a alternativa que possui bases que se dissociam muito bem em água.

a) NH4OH, KOH, NaOH, LIOH, CuOH .

b) NaOH, KOH, LIOH, NH4OH,  RbOH.

c) H2SO4, NH4OH, Fe(OH)2, NaCl, Ca(OH)2.

d) NaOH, NH4OH, Ca(OH)2, Al(OH)3, Pb(OH)4.

e) H2SO4, NH4OH, Fe(OH)2, Au(OH)3, KMnO4.

5) Algumas frutas, legumes e verduras podem se enquadrar nos grupos das substâncias que possuem caráter básico ou alcalino. Das alternativas abaixo, assinale a que apresenta substâncias de caráter básico.

a) O alho e cebola possuem substâncias que lhes dão a característica alcalina ou básica.  

b) A uva e o kiwi possuem substâncias que lhes dão a característica alcalina ou básica.

c) A Laranja e o limão possuem substâncias que lhes dão a característica alcalina ou básica.

d) O repolho roxo e o quiabo possui substâncias que lhes dão a característica alcalina ou básica.

e) O tomate e o morango possuem substâncias que lhes dão a característica  alcalina ou básica.   

6) As bases insolúveis, ou pouco solúveis em água são:

a) aquelas que são formadas pelos elementos químicos pertencentes ao grupo 1A da tabela periódica, os metais alcalinos.

b) aquelas que são formadas pelos elementos químicos que pertencem ao grupo 2A da tabela periódica , os metais alcalinos terrosos.

c) aquelas que são formadas pelos elementos químicos que pertencem ao grupo dos metais de transição da tabela periódica.

d) aquelas que são formadas pelos elementos químicos que pertencem ao grupo dos halogênios ou grupo 17 da tabela periódica.

e) com exceção dos grupos 1A e 2A, todas as outras bases formadas pelos demais grupos de elementos químicos da tabela periódica, são insolúveis ou pouco solúveis em água. 

7) Um medicamento utilizado no tratamento da acidez estomacal contém duas bases alcalinas bem conhecidas. Essas duas substâncias são o hidróxido de:

a) alumínio associado ao hidróxido de lítio. 

b) cálcio associado ao hidróxido de ferro.

c) alumínio associado ao hidróxido de magnésio.

d) alumínio associado ao hidróxido de zinco.

e) cobre associado ao hidróxido de zinco.

8) As bases podem ser classificadas de acordo com o número de hidroxilas em: mono, di, tri e tetrabases. Pergunta-se: das alternativas abaixo, são moléculas de monobases apenas:

a) NaOH, Ca(OH)2, Al(OH)3, Pb(OH)4, Fe(OH)3

b) NaCl, Ba(OH)2, LiOH, CsOH, KCl.

c) Ca(OH)2, Mg(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2, Zn(OH)2.

d) NaOH, LIOH, KOH, RbOH, CsOH.

e) Al(OH)3, Pb(OH)4, Mg(OH)2, CuOH, NaOH.

9) A amônia é produzida industrialmente pelo processo de Haber, a partir do nitrogênio (N) com o hidrogênio (H). Também é produzida no nosso intestino por bactérias, e sua acumulação no nosso corpo se torna altamente tóxica e pode causar o sintoma de confusão mental. Para sua eliminação do nosso organismo, é metabolizada no fígado em ureia que é excretada pela urina. No mercado há um produto de limpeza que contém amônia chamado de:

a) alvejante cândida. 

b) amoníaco.

c) lysoform. 

d) muriático. 

e) hipoclorito de sódio. 

10) A reação correta da preparação pelo método de eletrólise do hidróxido de sódio é:

a) 2 NaCl       +     2 H2O      reação►         2 NaOH         +      2 H2. 

b) 2 CaCl2     +     2 H2O      reação►         2 NaOH         +      2 H2.

c) 1 NaOH     +     2 H2O      reação►         2 NaCl           +      2 H2.

d) 2 NaCl       +     2 H2O      reação►         2 Ca(OH)2     +      2 H2.

e) 1 NaCl       +     2 H2O2    reação►         2 NaHCO3     +      2 H2.

11) O hidróxido de cobalto - Co(OH)2 tem aplicação n fabricação industrial, Ele é usado: 

a) utilizado como fungicida.

b) na preparação de cores de tintas azul ou rosa. 

c) como antiácido no tratamento da acidez estomacal.

d) no refinamento do açúcar de beterraba.

                                     Bibliografia

Geraldo Camargo de Carvalho, Química Moderna, Vol. 1, Introdução a Atomística, Química Geral Qualitativa Química Geral Quantitativa. Ed. Scipione 3a edição. São Paulo - SP - 1997. 

projeto de experimento para extração de celulose através....-labCEOwww.labceo.com.brbibliografia/archive/files/b-3_80e28e4f21.pdf

VII. jabones. saponinas y detergentes
bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/.../sec_10.html

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