Hidrólise é uma reação química na qual uma molécula de água quebra uma ou mais ligações químicas. Essas reações podem ser salinas, de óxidos ou de compostos de coordenação.
Antes de começar a estudar hidrólise é essencial você saber classificar os ácidos e as bases de acordo com a sua força. Entenda um pouco mais sobre hidrólise de sais, de óxidos e os compostos de coordenação. Acompanhe mais sobre essa matéria nesse artigo!
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Hidrólise de sais (hidrólise salina)
A hidrólise de sais acontece quando os íons de um sal reagem com a água, formando um ácido ou base fraca, ou até mesmo formando ambos os compostos fracos. Há diversas combinações, como ácido fraco e base forte, ácido forte e base fraca, veja um pouco mais dessas características abaixo.
Sal de ácido fraco e base forte
Ocorre quando o ânion (Y–) do sal reage com o hidróxido (H+) da água. A solução final apresentará o pH de acordo com o íon que é mais forte, nesse caso a base, logo o pH será maior que 7.
Y– + H2O -> HY + OH–
Confira um exemplo prático:
Na2CO3-> Na2+ + CO32-
CO32- + H2O -> HCO3– + OH–
Observação:
- CO32– (íon carbonato) é proveniente da dissociação do H2CO3 (ácido carbônico) que é um ácido fraco; e
- Na2+ (ânion sódio) é proveniente da dissociação do NaOH (hidróxido de sódio), que é uma base forte.
Sal de ácido forte e base fraca
Ocorre quando o cátion (X+) do sal reage com o hidróxido (OH–) da água. A solução final apresentará o pH de acordo com o íon que é mais forte, e que nesse caso é o ácido, logo o pH será menor do que 7.
X+ + H2O -> XOH + H+
Confira um exemplo prático:
NH4Br -> NH4+ + Br–
NH4+ + H2O -> NH4OH + H+
Observação:
- Br– (íon brometo) é proveniente da dissociação do HBr (brometo de hidrogênio) que é um ácido forte;
- NH4+ (íon amônio) é proveniente da dissociação do NH4OH (hidróxido de amônio) que é uma base fraca
Sal de ácido fraco e base fraca
Nessa hidrólise, tanto o ácido (X–) quanto a base (Y+) reagem com o H+ e o OH– da água. Nessa reação o pH fica neutro, uma vez que a proporção de H+ e o OH– são iguais.
YX + H2O -> HX + YOH
Confira um exemplo prático:
CH3COO– + H2O -> CH3COOH + OH–
NH4+ + H2O -> NH3 + H3O+ (H+)
O CH3COO– (acetato) e o NH4+ (íon amônio) são provenientes do CH3COONH4 (acetato de amônio), que sofre a dissociação em água e posteriormente ao reagir com a água, formam o CH3COOH (ácido acético) e o NH3 (amônia) e a água é recuperada, sendo considerada um íon espectador.
Fatores que interferem a hidrólise salina
Força dos ácidos
- Ácidos fortes: hidrácidos e oxiácidos na qual a subtração de oxigênios e hidrogênios seja igual a 0.
- Ácidos moderados: hidrácidos e oxiácidos na qual a subtração de oxigênios e hidrogênios seja igual a 1.
- Ácidos fracos: demais ácidos que não os citados anteriormente, na natureza são a maioria, e o H2CO3
Força das bases
- Bases fortes: possuem metal alcalino ou alcalinoterroso na composição, com exceção do magnésio.
- Bases fracas: qualquer outro metal na composição e a base que apresentar o cátion amônio (NH4+).
Hidrólise de óxidos
Óxidos básicos
Os óxidos básicos são formados por ligação iônica que possuem a tendência de produzir bases inorgânicas ou participam de uma reação como se fossem uma base. Além disso, eles são formados por metais.
Os metais são caracterizados por perder elétrons e formar cátions (X+).
CaO + H2O -> Ca (OH)2
Nessa reação o óxido de cálcio (CaO), que é uma base, reage com a água formando o hidróxido de cálcio (Ca(OH)2), que é um óxido básico.
Óxidos ácidos
Já os óxidos ácidos são formados por ligação covalente que possuem a tendência de produzir ácidos ou participam de uma reação como se fossem um ácido. Eles são formados principalmente por ametais.
Os ametais são: Carbono (C), Nitrogênio (N), Fósforo (P), Oxigênio (O), Enxofre (S), Selênio (Se), Flúor (F), Cloro (Cl), Bromo (Br), Iodo (I) e Astato (At).
SO2 + H2O -> H2SO3
Nessa reação o dióxido de enxofre (SO2), que é um ácido, reage com a água formando o ácido sulfuroso (H2SO3), que é um óxido ácido.
Óxidos neutros
São os óxidos que não reagem e não interagem com nenhuma outra substância, como, por exemplo, o monóxido de carbono (CO), monóxido de nitrogênio (NO) e o monóxido de dinitrogênio (N2O);
Óxidos anfóteros
São óxidos capazes de formar um ácido ou uma base ou participar de uma reação química como se fossem um ácido ou uma base. Só reagem com ácidos ou bases fortes. Confira alguns exemplos:
ZnO + H2SO4 -> ZnSO4 + H2O
Nesse exemplo, o óxido de zinco (ZnO) reage com um ácido forte, ácido sulfúrico (H2SO4), formando o sulfato de zinco (ZnSO4), que é um óxido básico.
ZnO + 2NaOH -> Na2ZnO2 + H2O
Nesse exemplo, o óxido de zinco (ZnO) reage com uma base forte, hidróxido de sódio (NaOH), formando o óxido de sódio e zinco ou hidróxido de sódio e zinco (Na2ZnO2), que é um óxido ácido.
Óxidos duplos, mistos ou salinos
São óxidos que formam sais ou bases e são formados por metais, apresentando uma fórmula química padrão: X3O4. Veja:
Fe3O4 + H2O -> Fe(OH)3 + Fe(OH)2
Hidrólise de compostos de coordenação
Entende-se como compostos de coordenação as substâncias que não apresentam as propriedades químicas e físicas dos reagentes iniciais em solução aquosa.
Compostos de coordenação são substâncias formadas por um íon metálico central ligado a moléculas ou íons chamados ligantes, por meio de ligações covalentes coordenadas. O metal central atua como um receptor de elétrons (ácido de Lewis), enquanto os ligantes doam pares de elétrons (bases de Lewis).
Principais Características
Apresenta um metal central que são geralmente íons de metais de transição. Além disso, os ligantes podem ser monodentados (um átomo doador, ex: água) ou polidentados (múltiplos átomos doadores, ex: Ácido etilenodiaminotetraacético). O número de coordenação é quem determina a geometria do composto (linear, tetraédrica, octaédrica, etc.), como, por exemplo, o hexaaminocobalto (III) e o hexacianoferrato (II).
Importância dos compostos de coordenação no dia a dia
- Indústria: Catalisadores em reações químicas.
- Biologia: Hemoglobina (ferro) e clorofila (magnésio).
- Medicina: Compostos como a cisplatina no tratamento do câncer.
Importância da hidrólise
A hidrólise está presente no nosso dia a dia em diversos momentos:
- participação na digestão de alimentos: ao quebrar polímeros em moléculas menores;
- saponificação de ácidos graxos: para a obtenção de sabão;
- inversão de açúcar, que é utilizado na confeitaria para dar maciez e textura a caramelos, bolos e sorvetes;
- hidrólise de produtos naturais como amidos e proteínas, o que auxilia na digestão do indivíduo; e
- reciclagem do PET (politereftalato de etileno), através da hidrólise ácida.
Exercício sobre hidrólise salina
(PUC-RS)
Para o cultivo de azaleias, o pH ideal é entre 4,0 e 5,0. A análise do solo de um jardim mostrou que o mesmo apresenta um pH igual a 6,0. O composto ideal para adequar o solo ao plantio das azaleias é:
a) Aℓ2(SO4)3
b) CaCO3
c) CaO
d) NH3
e) NaOH
Resposta:
Alternativa A
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