Bases

As bases compõem um conjunto de substâncias que apresentam um comportamento de extrema importância para a química. De característica antagônica aos ácidos, diversas teorias já foram desenvolvidas para explicá-las. Uma das mais clássicas define que essas substâncias têm a capacidade de aumentar a concentração de íons OH^- (hidróxido) em solução.

As bases geram soluções cujo valor de pH fica entre 7,0 e 14,0. Os hidróxidos, conjunto de substâncias inorgânicas que possuem o ânion hidróxido, são popularmente conhecidos como “bases de Arrhenius”, sendo amplamente utilizados na confecção de sabão, tensoativos e medicamentos.

Leia também: Sais duplos – originados de reação de neutralização com mais de um ácido ou mais de uma base

Tópicos deste artigo

• 1 - Resumo sobre bases
• 2 - Videoaula sobre bases
• 3 - O que são bases?
• 4 - Características das bases
• 5 - Classificação das bases
  • 1. Quanto à força
  • 2. Quanto à solubilidade
  • 3. Quanto ao número de hidróxidos gerados em solução
• 6 - Nomenclatura das bases
  • 1. Bases de Arrhenius com cátions de uma única valência
  • 2. Bases de Arrhenius com cátions com mais de uma valência
• 7 - Principais bases e suas aplicações
  • NaOH
  • Ca(OH)2
  • Mg(OH)2
  • KOH
• 8 - Exercícios resolvidos sobre bases

Resumo sobre bases

• Entende-se base como um comportamento químico antagônico ao comportamento ácido.

• A reação entre um ácido e uma base é conhecida como reação de neutralização.

• Segundo Arrhenius, as bases são compostos que, em solução aquosa, aumentam a concentração de ânions hidróxido.

• Soluções básicas apresentam valores de pH entre 7,0 e 14,0.

• Os hidróxidos são conhecidos como bases de Arrhenius e utilizados para explicar as características das bases.

• As bases de Arrhenius podem ser classificadas quanto à força, solubilidade em água e ao número de ânions hidróxido na composição.

• As bases podem ser utilizadas não só para correção do pH de solos e águas, mas também como medicamentos, catalisadores químicos e na confecção de sabão.

Videoaula sobre bases

O que são bases?

Definir quimicamente o que é uma base não é uma das tarefas mais fáceis para os químicos. Isso porque existem diversas teorias para explicar o que de fato é uma base. Atualmente, deve-se entender que base é um comportamento químico e não uma classificação específica para uma substância. Contudo, quando se trata de uma química elementar e básica, convém dizer que as bases são as substâncias capazes de aumentar a concentração de ânions hidróxido, OH^-, em solução.

Essa definição deriva da teoria da dissociação eletrolítica, desenvolvida pelo químico sueco Svant Arrhenius, em 1887, o terceiro a receber Prêmio Nobel de Química na história, no ano de 1903. Contudo, a teoria desenvolvida por Arrhenius se limita a soluções aquosas, e definições mais modernas, como a da teoria eletrônica de Gilbert Newton Lewis, descartam essa típica relação entre base e íons hidroxila. Na teoria de Lewis, por exemplo, base é uma espécie que, em uma reação química, doa um par de elétrons, independentemente do sistema ser aquoso ou não.

Um outro ponto importante para auxiliar na definição de bases está na escala de pH, o potencial hidrogeniônico. Essa escala, que varia de 0 a 14, define que uma solução é considerada básica quando o valor de pH está entre 7,0 e 14,0. Também existem substâncias, conhecidas como indicadoras, que definem quando uma solução está básica. Uma delas é a fenolftaleína, que, quando torna a solução em que está adicionada rosa, indica que ela é básica.

Historicamente, há um conjunto de substâncias inorgânicas, conhecidas como hidróxidos (pois possuem o ânion hidróxido em sua constituição), que apresentam comportamento básico. Muitos livros, inclusive, as utilizam para definir bases da química inorgânica e as chamam comumente de bases de Arrhenius. De fato, todos os hidróxidos se comportam como base na teoria de Arrhenius, pois, em água, ocorre a dissociação da substância com consequente liberação do ânion hidróxido, aumentando, assim, a concentração dele na solução.

Para este artigo, apenas os hidróxidos serão considerados devido ao seu alto valor histórico e conceitual, tão importante para se conhecer as características e propriedades das substâncias básicas.

Veja também: Peróxidos – compostos que apresentam o elemento oxigênio com NOX -1

Características das bases

A principal característica de uma base é a sua capacidade de neutralizar um ácido por meio de uma reação conhecida como reação de neutralização.

Outro ponto importante, como já destacado, é que as soluções básicas mantêm o valor da escala pH entre 7,0 e 14,0.

Observando-se especificamente os hidróxidos, outras características também podem ser enumeradas. Algumas soluções de hidróxidos, como o de sódio, são tão corrosivas quanto alguns ácidos. Isso quer dizer que podem atacar estruturas metálicas, gerar queimaduras e irritações nos olhos, na língua e na pele e, portanto, devem ser manipuladas com cautela. Outro ponto importante é que as soluções aquosas de hidróxidos também são eletrolíticas, o que quer dizer que são capazes de conduzir corrente elétrica.

Os hidróxidos, por serem compostos majoritariamente iônicos, apresentam, em geral, um alto ponto de fusão e ebulição.

Classificação das bases

1. Quanto à força

Uma base considerada forte é aquela que se dissocia completamente em solução. Alguns definem o grau de dissociação de uma base em solução pelo parâmetro ɑ, que varia de 0% (completamente associado) até 100% (completamente dissociado). Entre os hidróxidos, são bases fortes aqueles de metais alcalinos e de alguns metais alcalino-terrosos, Ca(OH)₂, Sr(OH)₂ e Ba(OH)₂. Os demais hidróxidos são considerados como bases fracas.

2. Quanto à solubilidade

Entre os hidróxidos, são solúveis os de metais alcalinos e o de amônio (NH₄OH). Os demais são pouco solúveis. Chama-se a atenção para o hidróxido de cálcio, Ca(OH)₂. Como antes visto, esse hidróxido é uma base forte, contudo, sua solubilidade em água em temperatura ambiente é baixa. Para que ocorra a dissociação, a substância deve estar dissolvida em água. Portanto, o hidróxido de cálcio necessita de condições de temperatura e diluição adequadas para dissociar-se por completo.

3. Quanto ao número de hidróxidos gerados em solução

O número de mols de ânions OH^- presentes na estrutura dos hidróxidos gerou a seguinte classificação:

• Monobase: compostos que apresentam um único ânion hidróxido, como NaOH, LiOH, KOH e AgOH.

• Dibase: compostos que apresentam dois ânions hidróxidos, como Ca(OH)₂, Mg(OH)₂, Fe(OH)₂ e Zn(OH)₂.

• Tribase: compostos que apresentam três ânions hidróxidos, como Al(OH)₃, Fe(OH)₃, Au(OH)₃.

• Tetrabase: compostos que apresentam quatro ânions hidróxidos, como Pb(OH)₄ e Sn(OH)₄.

Nomenclatura das bases

As bases de Arrhenius podem ser nomeadas de forma simples. Para tal, basta saber se o cátion ligado ao ânion hidróxido possui apenas uma única valência (carga ou número de oxidação) ou não.

1. Bases de Arrhenius com cátions de uma única valência

A nomenclatura segue a seguinte regra:

hidróxido de nome do cátion

Exemplos:

• NH₄OH – hidróxido de amônio

• AgOH – hidróxido de prata

• Al(OH)₃ – hidróxido de alumínio

• KOH – hidróxido de potássio

2. Bases de Arrhenius com cátions com mais de uma valência

Nesse caso, a nomenclatura pode ter duas formas:

hidróxido de nome do cátion de menor valência com sufixo -oso

hidróxido de nome do cátion de maior valência com sufixo -ico

OU

hidróxido de nome do cátion + valência do cátion em algarismos romanos

Exemplos:

• Fe(OH)₂ – hidróxido ferroso ou hidróxido de ferro II

• Fe(OH)₃ – hidróxido férrico ou hidróxido de ferro III

• AuOH – hidróxido auroso ou hidróxido de ouro I

• Au(OH)₃ – hidróxido áurico ou hidróxido de ouro III

Leia também: Comparação entre ácidos e bases

Principais bases e suas aplicações

• NaOH

O hidróxido de sódio é uma substância muito comum. Por ser uma base forte de baixo preço, fácil acesso e boa solubilidade em água, é substância quase obrigatória em laboratórios de química. É comercialmente vendido sob o nome de soda cáustica, estando presente na constituição de desentupidores de canos. É utilizado na confecção do sabão por meio da hidrólise básica dos ésteres e como catalisador na produção de biodiesel em reações de transesterificação.

É muito corrosivo, podendo causar queimaduras, cicatrizes e cegueira. É também bastante higroscópico, o que quer dizer que absorve a umidade do ar se ficar exposto, adquirindo um aspecto aguado depois de um tempo. É por conta disso que deve sempre ser acondicionado em frascos plásticos, nunca de vidro, pois essa propriedade faz com que o frasco de vidro fique emperrado, não sendo possível sua abertura.

• Ca(OH)₂

O hidróxido de cálcio, popularmente conhecido como cal hidratada, é utilizado na agricultura e no tratamento de água para fazer a correção do pH. Também está presente em cosméticos para o alisamento dos cabelos e em suplementos de cálcio. Também é utilizado na caiação ou pintura a cal, uma técnica de pintura de baixo custo.

• Mg(OH)₂

O hidróxido de magnésio é popularmente conhecido como leite de magnésia. Seu principal uso cotidiano está na medicina: é utilizado como antiácido para aliviar os efeitos da azia e má digestão e também como laxante, para aliviar a prisão de ventre.

Também vem sendo utilizado como desodorante de pés e axilas, pois sua basicidade impede a proliferação de bactérias que causam odores desagradáveis.

• KOH

O hidróxido de potássio é um dos melhores catalisadores para a produção do biodiesel. Também pode ser utilizado na produção de sabões mais macios e mais solúveis em água, os chamados sabões de potássio, amplamente utilizados na agricultura orgânica como inseticida natural.

Exercícios resolvidos sobre bases

Questão 1 - (Uece) Uma das formas de combater a azia, devido o excesso de produção de ácido clorídrico pelo organismo, é usar o leite de magnésia, que possui caráter básico e que é um antiácido estomacal. O leite de magnésia reage com o ácido clorídrico, existente no estômago, formando um sal, neutralizando, assim, o excesso de ácido que provoca a acidez (azia) estomacal. Assinale a afirmação verdadeira.

A) O leite de magnésia possui em sua composição o Mg(OH)₂.

B) A fórmula química do sal formado nesta reação é Mg(OH)Cl.

C) O leite de magnésia apresenta pH menor do que 7.

D) A equação química correta desta reação é Mg(OH)₃ + 3HCl → MgCl₃ + 3H₂.

Resolução

Alternativa A

O leite de magnésia possui como fórmula o hidróxido de magnésio, Mg(OH)₂, e, por isso, o gabarito é a letra A. Sua neutralização com o HCl é a que se segue:

Mg(OH)₂ + 2 HCl → MgCl₂ + 2 H₂O

A neutralização mostra que as letras B e D estão erradas.

Já por ser uma substância de caráter básico, o Mg(OH)₂ não apresenta pH menor que 7, mas sim maior.

Questão 2 - (PUC Campinas) Um grupo de biólogos e neurocientistas paulistas pode ter descoberto um dos motivos por trás do fracasso das antigas terapias celulares contra o Parkinson e talvez compreendido por que as versões mais modernas e refinadas desse tipo de tratamento experimental, hoje baseadas no emprego das chamadas células-tronco, continuam a dar resultados inconsistentes. Os transplantes que têm sido testados nos estudos pré-clínicos, em animais de laboratório, podem conter uma quantidade significativa de fibroblastos, um tipo de célula da pele extremamente parecido com algumas células-tronco, mas que têm propriedades totalmente diferentes.

Ainda sem cura, o Parkinson atualmente é controlado com o auxílio de medicamentos, como a levodopa, que podem ser convertidos pelo cérebro em dopamina. Em casos mais graves há ainda uma segunda alternativa: implantar eletrodos no cérebro de pacientes que não respondem bem ao tratamento ou apresentam muitos efeitos colaterais em decorrência do uso dos remédios. Ligado a um pequeno gerador implantado debaixo da pele, os eletrodos tentam melhorar a comunicação entre os neurônios. A delicada cirurgia para a colocação dos eletrodos é conhecida como estimulação profunda do cérebro (deep brain stimulation ou simplesmente DBS). Com exceção dessas duas abordagens, todos os demais procedimentos contra a doença ainda se encontram no estágio de testes, sem aprovação dos órgãos médicos.

(Pesquisa Fapesp ed. Impressa 183, Maio/2011)

As cinzas obtidas da queima de lenha podem ser usadas para fabricação de sabão artesanal quando são misturadas à gordura animal. O processo de saponificação somente é possível porque as cinzas possuem propriedades

A) ácidas.

B) básicas.

C) desidratantes.

D) umectantes.

E) oxidantes.

Resolução

Alternativa B

O processo de saponificação é também conhecido como hidrólise básica dos ésteres. Nessa reação, um éster (um triglicerídeo ou gordura animal ou vegetal) reage com uma base em meio aquoso, gerando um sal orgânico, que na verdade será o sabão.

Sendo assim, a saponificação só será possível porque as cinzas são básicas, validando a letra B.

 

Por Stéfano Araújo Novais
Professor de Química