Bicarbonato de sódio (NaHCO3)

O bicarbonato de sódio (NaHCO₃) é um sal inorgânico com características anfóteras. Por conta disso, pode ser utilizado tanto para produção de gás carbônico (CO₂) quanto como medicamento antiácido. Também pode ser chamado de hidrogenocarbonato de sódio. Em sua forma sólida, apresenta-se como finos cristais brancos e inodoros.

É também utilizado em extintores de incêndio e na fabricação de produtos de limpeza, como sabões e detergentes. Tem potencial branqueador e, por isso, pode ser empregado em pastas de dente. Sua capacidade de formação de gás carbônico o coloca na formulação de fermentos químicos para massas e bolos. O bicarbonato de sódio é produzido pelo processo Solvay.

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Tópicos deste artigo

• 1 - Resumo sobre bicarbonato de sódio
• 2 - Propriedades do bicarbonato de sódio
• 3 - Características do bicarbonato de sódio
• 4 - Para que serve o bicarbonato de sódio?
• 5 - Contraindicações do bicarbonato de sódio
• 6 - Obtenção do bicarbonato de sódio

Resumo sobre bicarbonato de sódio

• Também chamado de hidrogenocarbonato de sódio, o bicarbonato de sódio possui fórmula NaHCO₃.

• É um sal branco, fino, sem odor e de comportamento químico anfótero.

• Aproveitando-se seu caráter básico, pode ser empregado para a fabricação de medicamentos antiácidos ou para aumentar o potencial limpante de alguns produtos.

• Aproveitando-se seu caráter ácido, é utilizado para gerar gás carbônico, essencial para a composição de fermentos químicos e extintores de incêndio do tipo pó químico.

• O bicarbonato de sódio também tem grande poder branqueador, o que o coloca na formulação de cremes dentais.

• O bicarbonato de sódio é produzido pelo processo Solvay.

Propriedades do bicarbonato de sódio

• Fórmula química: NaHCO₃.

• Função química: sal.

• Outros nomes: hidrogenocarbonato de sódio.

• Massa molar: 84,007 g.mol^-1.

• Ponto de fusão: ≈ 50 °C.

• Ponto de ebulição: decompõe-se.

• Densidade: 2,20 g.cm^-3.

• Solubilidade: 10,3 g/100 g H₂O; insolúvel em etanol.

Características do bicarbonato de sódio

O bicarbonato de sódio é um sal branco, fino, sem odor e de comportamento químico anfótero. Isso quer dizer que, a depender do meio, pode ser comportar como ácido ou como base, justamente por conta do íon bicarbonato (HCO₃^-). O íon Na⁺, por ser um eletrólito forte, é um mero espectador após dissociação e não reage.

Em meio ácido, o íon bicarbonato pode reagir com os íons H⁺ e formar ácido carbônico. Esse ácido, instável em meio aquoso, decompõe-se em água e gás carbônico, conforme as seguintes reações químicas:

HCO₃^- (aq) + H⁺ (aq) ⇌ H₂CO₃ (aq)

H₂CO₃ (aq) ⇌ H₂O (l) + CO₂ (g)

Já em meio básico, o íon bicarbonato reage com os íons hidróxido (OH^-) e forma o íon carbonato (CO₃^2-) em solução.

HCO₃^- (aq) + OH^- (aq) ⇌ CO₃^2- (aq) + H₂O (l)

Na estrutura cristalina, alternam-se camadas catiônicas e aniônicas. Cada íon sódio é envolto por seis átomos de oxigênio em um arranjo octaédrico levemente distorcido. Os ânions bicarbonato, que formam as camadas aniônicas, são mantidos por infinitas ligações de hidrogênio. O ânion bicarbonato é planar, com uma geometria trigonal plana envolvendo os átomos de oxigênio e carbono.

Para que serve o bicarbonato de sódio?

O bicarbonato de sódio, em meio ácido, é capaz de produzir gás carbônico. Sendo assim, ele é comumente utilizado na composição de fermentos químicos, os quais auxiliam no crescimento de massas e pães. Essa propriedade de produção de CO₂ também coloca o bicarbonato de sódio como agente efervescente em bebidas e constituinte do conhecido “pó químico” dos extintores de incêndio.

Na indústria de cosméticos, o bicarbonato de sódio é empregado na confecção de pastas de dente (por conta do seu poder branqueador), desodorantes e géis de limpeza facial e corporal. Seu poder de branqueamento também é explorado na limpeza doméstica, afinal tem baixo custo e bom rendimento. Consegue, ainda, absorver odores desagradáveis e neutralizar microrganismos perigosos. É comum, inclusive, a utilização de bicarbonato de sódio no cultivo de plantas como pesticida e fungicida atóxico.

Também podendo atuar como uma base, o bicarbonato de sódio está na composição de detergentes e sabões para o aumento do pH, o que aumenta o poder de limpeza, facilitando o processo. Sua propriedade alcalina é utilizada na medicina em medicamentos antiácidos, os quais auxiliam no alívio da azia. Também pode ser prescrito para diminuir a acidez da urina ou do sangue.

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Contraindicações do bicarbonato de sódio

O bicarbonato de sódio não é um composto químico considerado perigoso. É estável, porém quando aquecido pode se decompor em gases tóxicos, tais como monóxido de carbono, óxidos de sódio e dióxido de carbono.

Em alguns casos, quando utilizado como medicamento, o bicarbonato de sódio pode desenvolver um quadro de:

• alcalose metabólica;

• dor de cabeça;

• dores musculares;

• náusea ou vômitos;

• aumento da frequência urinária;

• inquietação ou nervosismo.

O bicarbonato de sódio, por conta de seu efeito tamponante do pH e influenciador do equilíbrio ácido-base, acaba por influenciar as interações de alguns medicamentos, como é o caso de antibióticos (doxiciclina, levofloxacina, minociclina e tetraciclinas) e anti-inflamatórios não esteroides (Aines).

A administração de bicarbonato de sódio pode acerretar hipernatremia, que é o aumento da concentração sanguínea de sódio.

Doses rápidas ou elevadas de bicarbonato de sódio não diluído podem acarretar diminuição da pressão do fluido cerebrospinal (ou líquor) e hemorragia intracraniana, principalmente em crianças menores de dois anos.

Obtenção do bicarbonato de sódio

O método clássico para a produção de bicarbonato de sódio é o processo Solvay, utilizado também na produção do carbonato de sódio (Na₂CO₃). Contudo, tal processo vem sendo suplantado, nos últimos tempos, onde a disponibilidade do mineral trona, Na₂CO₃·NaHCO₃·2H₂O, é alta. Embora os materiais brutos do processo Solvay sejam abundantes, ele acaba sendo mais dispendioso para a produção dos sais carbonato e bicarbonato do que comparado ao processo de obtenção via mineral trona.

No processo Solvay a fonte é o calcário, CaCO₃. Ele é decomposto termicamente em altas temperaturas (de 900 °C a 1200 °C), produzindo CaO e CO₂. O CaO é hidratado a hidróxido de cálcio, Ca(OH)₂, o qual é posto para reagir com cloreto de amônio.

2 NH₄Cl + Ca(OH)₂ → 2 NH₃ + CaCl₂ + 2 H₂O

O CaCl₂ é um resíduo que não é reaproveitado, sendo então descartado no mar ou utilizado para limpar estradas congeladas. Já o NH₃, que pode ser reciclado, é utilizado para reação principal do processo, sendo misturado ao NaCl, CO₂ (da decomposição térmica do calcário) e H₂O para produção de bicarbonato de sódio.

2 NaCl + 2 CO₂ + 2 NH₃ + 2 H₂O → 2 NH₄Cl + 2 NaHCO₃

O NH₄Cl é reaproveitado para a etapa anterior, para reação com o hidróxido de cálcio. O carbonato de sódio é produzido a partir da passagem de CO₂ por uma solução aquosa de bicarbonato de sódio.

2 NaHCO₃ → Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O

Fontes

HAYNES, W. M. (ed.) CRC Handbook of Chemistry and Physics. 95^a ed. CRC Press: 2014.

HOUSECROFT, C. E.; SHARPE, A. G. Inorganic Chemistry. 2. ed. Pearson Education Limited: Londres, 2005.

NATIONAL LIBRARY OF MEDICINE. Sodium Bicarbonate. PubChem. Disponível em: < https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Sodium-Bicarbonate#section=EPA-Safer-Chemical>.

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SASS, R. L.; SCHEUERMAN, R. F. The Crystal Structure of Sodium Bicarbonate. Acta Crystallographica. 15(1), p. 77-81, 1962.

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Por Stéfano Araújo Novais
Professor de Química