Ácidos

Química

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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

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.

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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?

Análise de pH sendo feita com pHmetro e indicador.
Análise de pH sendo feita com pHmetro e indicador.

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:

NOX do elemento central

Nomenclatura do ácido

prefixo-

-infixo-

-sufixo

+1 e +2

Hipo-

-nome do ânion-

-oso

+3 e +4

--

Nome do ânion-

-oso

+5 e +6

--

Nome do ânion-

-ico

+7

Per

-nome do ânion-

-ico


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

Os refrigerantes têm caráter ácido devido ao ácido carbônico em sua formulação.
Os refrigerantes têm caráter ácido devido ao ácido carbônico em sua formulação.

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

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

ARAúJO, Laysa Bernardes Marques de. "Ácidos"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/acidos.htm. Acesso em 20 de outubro de 2020.

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Lista de Exercícios
Questão 1

(ITA-SP) Qual dos ácidos a seguir é o menos volátil?

a) HCl
b) HI
c) H2SO3
d) H2SO4
e) CH3CH2COOH

 

Questão 2

(UFU-MG) Um comprimido efervescente antiácido é em geral uma mistura sólida de bicarbonato de sódio, carbonato de sódio, ácido cítrico e às vezes ácido acetilsalicílico ou sulfato de magnésio. Ao ser colocado em água, o gás que se desprende durante a efervescência é o:

a) H2
b) O2
c) OH
d) CO
e) CO2

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