Ácido de Arrhenius é a nomenclatura utilizada para determinar que uma substância admite comportamento ácido quando analisada conforme a teoria do estudioso sueco Svante Arrhenius. Conheça agora quais são os conceitos teóricos propostos por ele, como é identificada a acidez e basicidade, além de ver características dos ácidos nesta teoria. Vamos lá?
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Conceito de ácido de Arrhenius
Ao estudar as substâncias químicas, o cientista Arrhenius percebeu que o comportamento dos átomos em meio aquoso era diferente conforme a molécula e elemento adicionado no sistema. Nessas observações, notou que algumas fórmulas químicas permitem a condução de corrente elétrica no meio, por exemplo.
A percepção desses detalhes instigou a investigação dessas substâncias. Foi então que o sueco chegou à conclusão de que algumas combinações de átomos ficam ionizadas quando estão em meio aquoso.
No caso das moléculas iônicas, que são formadas por meio da interação entre átomos de carga positiva (cátions) e negativa (ânions), a adição em água induz a liberação de íons, que são partículas eletricamente carregadas.
Por outro lado, os compostos moleculares, que não são formados por ligações iônicas, não apresentam esse comportamento. Nesse caso, quando inseridos em solução aquosa, observa-se apenas a dissolução dos átomos, sem formação íons e, portanto, sem a condução de corrente elétrica.
Considera-se, então, que Arrhenius desenvolveu teorias que classificam os compostos conforme sua reação quando inseridos em soluções aquosas.
Assim, os ácidos de Arrhenius são compostos e moléculas químicas que sofrem ionização quando estão em meio aquoso. Essa liberação de íons deve ser positiva por meio do cátion de hidrogênio (H+).
Isso ocorre, por exemplo, na ionização do ácido clorídrico (HCl). Quando esse composto é adicionado em água, forma-se uma solução com íons H+ e ânions cloreto (Cl–) que também ficam distribuídos no meio, conforme a reação HCl(aq) → H+(aq) + Cl–(aq).
Sais e bases segundo Arrhenius
A investigação das moléculas não foi exclusivamente para os ácidos. Na verdade, com uma percepção abrangente do comportamento químico, o cientista sueco conseguiu formular importantes conceitos a respeito de outras categorias de moléculas.
Base de Arrhenius
Então, segundo Arrhenius, as bases seriam as substâncias químicas que, quando colocadas em meio aquoso, liberam o íon hidroxila (OH–). Perceba que a característica negativa é mais marcante nesse caso e, ainda, uma corrente elétrica pode ser conduzida nessa solução aquosa.
É o que acontece com a soda cáustica, que é quimicamente nomeada como hidróxido de sódio (NaOH). Quando em meio aquoso, o produto é capaz de ionizar, formando cátions e ânions, como aponta a reação química NaOH → Na+ + OH–.
Sal de Arrhenius
Por fim, Arrhenius adotou uma terceira categoria para os compostos químicos. Os sais, em sua teoria, são compostos formados por ligação iônica, em que pelo menos um íon positivo e um íon negativo são diferentes de H+ e OH–.
O sal de cozinha, por exemplo, possui um cátion sódio (Na+) e um ânion cloreto (Cl–). Em meio aquoso, esses íons podem se separar, conduzindo corrente elétrica, mesmo que não possuam H+ ou hidroxila.
Essas informações foram notadas primeiramente por Svante Arrhenius e, posteriormente, estudadas e aprimoradas por outros químicos e cientistas que se dedicam a entender os átomos e moléculas.
Reação de neutralização e o ácido de Arrhenius
As características descritas para a base e o ácido de Arrhenius permitem o entendimento de uma reação de neutralização. Conforme as definições acima apresentadas, ácidos liberam o cátion H e as bases disponibilizam o ânion hidroxila (OH–).
Na química, a junção entre H+ e OH– é o ponto de partida para a formação das moléculas de água, afinal são necessários dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio. Como os íons têm carga oposta, eles se atraem e possibilitam a constituição do composto.
Diante disso, foi observado que a adição de um ácido e uma base em uma solução é suficiente para formação de água. Ao mesmo tempo, o que sobra do ácido e o que sobra da base se juntam para a construção de um sal, como demonstrado abaixo.
Ácido + Base → Sal + Água
Um exemplo bacana seria a interação entre o ácido clorídrico e a soda cáustica:
HCl + NaOH → NaCl + H2O
Perceba que o ânion do ácido de Arrhenius (Cl–) e o cátion da base (Na+) ligam-se para a constituição do sal cloreto de sódio, o famoso sal de cozinha. Ao mesmo tempo, ocorre a formação de água.
Outras teorias sobre ácidos
Além do sueco, outros cientistas também construíram bases teóricas para categorizar os compostos químicos em sais, ácidos e bases. Conheça, a seguir, outras formas de entender essas classificações.
Bronsted-Lowry
Bronsted e Lowry são dois cientistas diferentes que propuseram teorias semelhantes e que se complementam. Por exemplo, para definir as moléculas, eles observam o comportamento dos prótons nas reações químicas.
Nesse caso, os ácidos são os compostos que podem ceder prótons (cargas positivas) para o meio. E, de maneira oposta, as bases seriam as moléculas disponíveis para receber esses prótons.
Para esses cientistas, esse trânsito de cargas e íons não é dependente do meio aquoso. Assim, essa limitação do sistema é diferente entre as teorias de Arrhenius e de Bronsted-Lowry.
O novo conceito proposto por ele é importante porque abrange também substâncias que não liberam o ânion hidroxila proposto por Arrhenius, mas ainda assim possuem todas as características de uma base. Como é o caso da amônia (NH3), que apresenta comportamento básico.
Lewis
Por fim, ainda, o químico norte-americano Gilbert Lewis focou seus estudos no comportamento dos elétrons e, a partir disso, criou as definições de ácidos e bases.
Na teoria de Lewis, os ácidos são responsáveis por receber pares de elétrons do meio, enquanto que as bases são os compostos que cedem essas partículas negativas para o sistema em questão.
Em todos os conceitos aqui apresentados, há coerência. Por exemplo, a definição de Lewis não excluiu o que foi proposto por Bronsted-Lowry ou Arrhenius. Na verdade, as classificações apresentadas são importantes para abranger diferentes substâncias, em diferentes situações, de forma que elas se conectam e se completam entre si.
+ Veja também: Acidez e basicidade dos compostos orgânicos: como reconhecer e diferenciar
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