Ácidos

Ácidos são substâncias que se ionizam em meio aquoso e são bons condutores de energia. Pode-se aferir a acidez de uma substância por meio de técnicas de medição do potencial hidrogeniônico (pH) de uma solução. Alguns métodos analíticos de pH utilizam indicadores como tornassol ou fenolftaleína, que refletem o valor do pH da solução na cor.

Os ácidos podem ser caracterizados:

• pela presença ou não de oxigênios na sua molécula;

• pela força;

• pelos hidrogênios ionizáveis;

• pela sua volatilidade.

Leia também: Comparação entre ácidos e bases – diferenças e propriedades

Tópicos deste artigo

• 1 - Características dos ácidos
• 2 - Potencial hidrogeniônico (pH)
• 3 - Classificação dos ácidos
  • → Número de hidrogênio ionizável
  • → Presença do oxigênio
  • → Volatilidade
• 4 - Nomenclatura dos ácidos
  • → Hidrácidos
  • → Oxiácidos
• 5 - Ácidos no dia a dia
• 6 - Exercícios resolvidos

Características dos ácidos

• Ionizam-se em meio aquoso, liberando o cátion H⁺.

• São condutores de eletricidade devido à liberação de íons em meio aquoso.

• Em contato com meio básico, sofrem reação de neutralização, formando como produtos dessa reação sal e água.

• Alteram a cor da solução na presença de substância indicadora, como tornassol ou fenolftaleína.

• O sabor azedo do limão, laranja, entre outras frutas cítricas, deve-se ao ácido presente nesses alimentos.

Potencial hidrogeniônico (pH)

O potencial hidrogeniônico (pH) é um cálculo que expressa a concentração de íons de hidrogênio em uma determinada solução. Para determinação do pH e análise do meio, leva-se em consideração:

• a lei de diluição de Ostwald (quanto mais diluído, mais haverá a formação de íons na solução);

• autoionização da água (Kw), que é o desdobramento natural da molécula H₂O em íons H⁺ e OH^-;

• água destilada a 25° C possui autoionização Kw = 10^-14 e mesma concentração de íons H⁺ e OH^-, ou seja, é um meio neutro.

Para cálculo de pH envolvendo concentração H⁺_, usa-se: pH = -log[H⁺].
Saiba que:

• pH > 7 → solução básica

• pH < 7 → solução ácida

• pH = 7 ou pH = pOH → solução neutra

Veja também: Como são as fórmulas dos ácidos?

Classificação dos ácidos

A classificação dos ácidos pode ser feita levando-se em conta quatro critérios diferentes.

• Grau de ionização (α) ou força ácida

α = número de moléculas ionizadas
      número de moléculas dissolvidas

• Ácidos fortes: α ≥ 50%.
  Exemplo: ácido sulfúrico (H₂SO₄) → α = 61%.

• Ácidos semifortes ou moderados: 5% < α < 50%.
  Exemplo: ácido fosfórico (H₃PO₄) → α = 27%.

• Ácidos fracos: α ≤ 5%.
  Exemplo: ácido bórico (H₃BO₃) → α = 0,075%.

→ Número de hidrogênio ionizável

• Monoácido: libera um cátion H⁺.

• Exemplo: ácido clorídrico (HCL);

• Diácido: libera dois cátions H⁺.
  Exemplo: ácido sulfídrico (H₂S).

• Triácido: libera três cátions H⁺.
  Exemplo: ácido bórico (H₃BO₃).

• Tetrácido: libera quatro cátions H⁺.
  Exemplo: ácido pirofosfórico (H₄P₂O₇).

Atenção! No caso dos hidrácidos, todos os hidrogênios da molécula são ionizáveis; mas, no caso dos oxiácidos, apenas os hidrogênios que estiverem ligados a um átomo de oxigênio são ionizáveis. Um exemplo é o ácido hipofosforoso (H₃PO₂), que é um monoácido, pois, apesar de ter três hidrogênios em sua composição, só libera o hidrogênio que está ligado ao oxigênio.

→ Presença do oxigênio

• Oxiácidos: possuem oxigênio em sua estrutura.

Exemplo: ácido hipocloroso (HO Cl).

• Hidrácidos: não possuem oxigênios em sua estrutura.
  Exemplo: ácido fluorídrico (HF).

→ Volatilidade

• Fixos: ponto de ebulição (PE) > 100°C, passando lentamente para o estado gasoso.
  Exemplo: ácido sulfúrico (H₂SO₄) → PE = 340 ºC.

• Voláteis: ponto de ebulição < 100°C, passando com rapidez e facilidade para o estado gasoso.
  Exemplo: ácido sulfídrico (H₂S) → PE = -59,6°C.

Nomenclatura dos ácidos

→ Hidrácidos

Ácido + nome do ânion + ídrico

Para todos os ácidos, usa-se o termo “ácido” antes da nomenclatura que caracteriza a molécula. Nos hidrácidos, troca-se o sufixo “eto” do nome do elemento pelo “ídrico”.

Exemplos:

• HCl → ácido clorídrico

• HBr → ácido bromídrico

• HF → ácido fluorídrico

→ Oxiácidos

A nomenclatura de oxiácidos varia de acordo com o número de oxidação (NOX) do elemento central. Veja a tabela a seguir:

Exemplos:

• HClO → Sabendo que o hidrogênio (H) normalmente tem NOX +1 e o oxigênio (O) tem NOX -2, para que tenhamos uma molécula de carga 0, o cloro (Cl) deve ter NOX +1, portanto a nomenclatura desse ácido é ácido hipocloroso.

• HNO₂ → ácido nitroso

• HClO₄ → ácido perclórico

→ Exceções à regra

• H2CO3 → ácido carbônico, e não carbonoso, como ficaria pela regra do NOX.

• H₃BO₃ → ácido bórico, e não boroso.

Ácidos no dia a dia

• Fertilizantes e medicamentos: O ácido fosfórico (H₃PO₄) é muito utilizado na fabricação de fertilizantes e também como medicamento. É um dos vários ácidos que são utilizados na área farmacêutica.

• Frutas cítricas: possuem o ácido ascórbico (C₆H₈O₆), também conhecido como vitamina C.

• Vinagre: tem em sua composição ácido acético (CH₃COOH).

• Água com gás e refrigerantes: compostos por ácido carbônico (H₂CO₃), que dá ao produto a sensação de refrescância.

Acesse também: Função dos ácidos nos refrigerantes

Exercícios resolvidos

Questão 1 - (Enem) O suco extraído do repolho roxo pode ser utilizado como indicador do caráter ácido (pH entre 0 e 7) ou básico (pH entre 7 e 14) de diferentes soluções. Misturando-se um pouco de suco de repolho e da solução, a mistura passa a apresentar diferentes cores, segundo sua natureza ácida ou básica, de acordo com a escala abaixo.

Algumas soluções foram testadas com esse indicador, produzindo os seguintes resultados:

De acordo com esses resultados, as soluções I, II, III e IV têm, respectivamente, caráter:

A) ácido / básico / básico / ácido.
B) ácido / básico / ácido / básico.
C) básico / ácido / básico / ácido.
D) ácido / ácido / básico / básico.
E) básico / básico / ácido / ácido.

Resolução

Alternativa E. Para determinar se a substância tem caráter ácido, básico ou ainda neutro, faz-se uma análise das cores obtidas no teste em relação aos dados da escala dada. Sabendo que soluções com pH = 7 são neutras, pH > 7 são básicas e com pH < 7 são ácidas, chegamos à conclusão de que o amoníaco e o leite de magnésia são substâncias básicas, e o vinagre e o leite de vaca são ácidos.

Questão 2 - (PUC-Camp) A respeito das substâncias denominadas ácidos, um estudante anotou as seguintes características:

I - têm poder corrosivo;

II - são capazes de neutralizar bases;

III - são compostos por dois elementos químicos;

IV - formam soluções aquosas condutoras de corrente elétrica.

Ele cometeu erros SOMENTE em

A) I e II

B) I e III

C) I e IV

D) II e III

E) III e IV
Resolução

Alternativa B. Nem todos os ácidos são corrosivos, apenas aqueles mais fortes, e os ácidos podem ser compostos por dois ou mais átomos. 

Por Laysa Bernardes
Professora de Química