Ácidos e Bases. Ácido: vem de acidus (azedo ou adstringente) Base: vem de rebaixar (do inglês arcaico, debase)

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1 Ácidos e Bases Ácido: vem de acidus (azedo ou adstringente) Base: vem de rebaixar (do inglês arcaico, debase)

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11 Ácidos polipróticos: São substâncias que podem doar mais do que um próton. Um exemplo é o sulfeto de hidrogênio, H 2 S, um ácido diprótico.

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14 A maior classe de ácidos em água consiste de espécies que doam prótons de um grupo OH ligado a um átomo central.

15 Primeira etapa da reação de hidrólise de um cátion, M n+ (aq). Experimento Simples e Rápido Ilustrando a Hidrólise de Sais Orlando Fatibello-Filho, Lúcia Daniela Wolf, Mônica Helena M.T. Assumpção, Oldair D. Leite Química Nova na Escola, 24, nov. 2006

16 3. Oxo-ácido: o próton ácido está no grupo hidroxila com um grupo oxo ligado ao mesmo átomo central.

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25 Um valor de Ka <<1 implica que a retenção do próton pelo ácido é favorecida.

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27 Devido ao fato dos valores numéricos das concentrações em mol/l e das constantes de acidez possuírem várias ordens de magnitude, é conveniente reportá-los como seus logaritmos comuns (logaritmos de base 10) usandose:

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29 Um óxido é formado quando um elemento se combina com o oxigênio. Nos óxidos, o elemento mais eletronegativo deve ser o oxigênio. Os compostos OF 2 ou O 2 F 2 não são óxidos pois o F é mais eletronegativo que o O. Estes compostos são chamados fluoretos de oxigênio. Em termos gerais, existem quatro tipo de óxidos: Óxidos básicos Óxidos ácidos Óxidos anfotéricos Óxidos neutros ÓXIDOS

30 Distinção base x álcali Uma base é um substância que reage com um ácido para formar somente um sal e água. Um álcali é um hidróxido básico que é solúvel em água.

31 Um óxido básico é formado quando um metal (s ou d) reage com o oxigênio. Eles reagem com ácidos para formar um sal correspondente e água. CaO (s) + 2HCl (aq) CaCl 2(aq) + H 2 O (l) MgO (s) + H 2 SO 4(aq) MgSO 4(aq) + H 2 O (l) Formação da água: O 2 (aq) (do óxido) + 2H+ (aq) H 2 O (l) ÓXIDOS BÁSICOS (do ácido)

32 ÓXIDOS ÁCIDOS Um óxido ácido é formado quando um nãometal reage com oxigênio. Ele reage com água para formar ácidos. SO 2(g) + H 2 O (l) H 2 SO 3(aq) P 4 O 10(s) + 6H 2 O (l) 4H 3 PO 4(aq) Reage com álcalis para formar um sal e água. CO 2(g) + 2NaOH (aq) Na 2 CO 3(aq) + H 2 O (l) SO 3(g) + 2KOH (aq) K 2 SO 4(aq) + H 2 O (l)

33 ÓXIDOS ANFOTÉRICOS Um óxido anfotérico é um óxido metálico que se comporta como um óxido básico ou óxido ácido. Eles podem reagir com ácidos ou alcalis para formar um sal e água. Óxido de alumínio (Al 2 O 3 ), Óxido de zinco (ZnO), Óxido de chumbo(ii) (PbO) Óxido de estanho(vi) (SnO 2 )

34 ÓXIDOS ANFOTÉRICOS O anfoterismo é observado nos elementos mais leves do grupo 2 e 13, como no BeO, Al 2 O 3 e Ga 2 O 3. Ele é também observado para alguns dos elementos do bloco d em estados de oxidação elevados, tais como TiO 2 e V 2 O 5, e em alguns dos elementos mais pesados dos grupos 14 e 15, como SnO 2 e Sb 2 O 5.

35 ÓXIDOS ANFOTÉRICOS Com ácidos, se comportam como óxidos básicos, formando um sal e água. ZnO (s) + H 2 SO 4(aq) ZnSO 4(aq) + H 2 O (l) 2H + (aq) + O2 (s) H 2 O (l) Com álcalis, se comportam como óxidos ácidos, formando sais complexos. Al 2 O 3(s) + 2NaOH (aq) + 3H 2 O (l) 2Na + [Al(OH) 4 ] - (aq) Sal complexo

36 ÓXIDOS ANFOTÉRICOS Óxido de Berílio: Alta densidade de carga causa polarização dos e- de valência: BeO é mais ácido ou menos básico que outros óxidos do bloco s. BeO (s) + 2 H + (aq) Be 2+ + H 2 O BeO(s) + H 2 O(l) + 2 OH - (aq) [Be(OH) 4 ] 2-

37 A maioria dos óxidos neutros são óxidos nãometálicos. Óxidos neutros não reagem com ácidos ou bases. Água (H 2 O), ÓXIDOS NEUTROS Monóxido de carbono (CO) Monóxido de nitrogênio (NO) Óxido de dinitrogênio (N 2 O)

38 aumento da basicidade Posição dos óxidos na T.P. Óxidos metálicos são básicos Óxidos não-metais são ácidos metalóides são anfotéricos

39 Posição dos óxidos na T.P. O anfoterismo também varia de acordo com o estado de oxidação do elemento. À esquerda do bloco d, do titânio ao ferro, o estado de oxidação +4 é anfótero. À direita do bloco, o anfoterismo ocorre em estados de oxidação mais baixos: os estados de oxidação +3 para o cobalto e + 2 para o cobre e o zinco são completamente anfóteros.

40 O CONCEITO DE LUX-FLOOD Ácidos são receptores de íon óxidos, bases são doadores de íon óxidos Íon óxido: O 2- MgO (base) + CO 2 (ácido) MgCO 3 CaO (base) + SiO 2 (ácido) CaSiO 3 NO 3 (base) + S 2 O 7 2 (ácido) NO SO 4 2- MgO = Mg 2+ + O 2- CaO = Ca 2+ + O 2- NO 3- = O 2- + [NO 2 ] + CO 2 + O 2- = CO 2-3 SiO 2 + O 2- = SiO 2-3 S 2 O O 2- = 2 SO 2-4 Os íons são unidos por interações eletrostáticas

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42 Autoionização de alguns solventes comuns: 2 H 2 O = H 3 O + + OH - 2 NH 3 = NH 4+ + NH H 2 SO 4 = H 3 SO 4+ + HSO BrF 3 = BrF 2+ + BrF - 4 Ex: KBrF 4 no solvente BrF 3 é um ácido ou base? O KBrF 4 é uma base, pois sua dissociação aumenta a concentração da espécie aniônica do solvente (BrF 4- ).

43 Influência do solvente HCl + H 2 O H 3 O + + Cl - K~1,0 HClO 4 + H 2 O H 3 O + + ClO 4- K~1,0 A água é um solvente nivelador desses ácidos. HCl + CH 3 COOH H 3 O + + Cl - K= 1,3x10-5 HClO 4 + CH 3 COOH H 3 O + + ClO 4- K= 2,8x10-9 O ácido acético é um solvente diferenciador desses ácidos.