Caracterização de Substâncias Ácidas e Básicas

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Petroquímica S2

Operações Básicas de Laboratório

Caracterização de Substâncias Ácidas e Básicas

Bianca Lima

Alexandre Menezes

Layne David

Marina Almeida

Sarah Farias

Professora Suzana Aguiar

                                      Caucaia-CE, 29 de junho de 2016

1. INTRODUÇÃO

Definição dos compostos ácidos e básicos:

Três teorias se destacaram para a definição dos compostos ácidos:

• Conceito de dissociação. Um ácido é uma substância que, dissociado em água, libera íons de hidrogênio (por outro lado, apenas explorando a proposição de Arrhenius, uma base seria uma substância capaz de liberar íons hidroxila quando em solução). (De acordo com Svante Arrhenius, químico suíço.)
• Ácido é uma espécie que tende a dar um próton, enquanto uma base seria uma espécie capaz de receber o próton. (De acordo com Bronsted, na Dinamarca, e Lowry, na Inglaterra.)
• Ácido é uma espécie com um orbital vazio capaz de receber um par de elétrons, enquanto uma base seria uma espécie capaz de doar um par de elétrons para formar uma ligação covalente coordenada. Assim, o ácido seria um receptor de par de elétrons. (De acordo com G. N. Lewis, químico norte-americano.)

Três teorias se destacaram para a definição dos compostos básicos:

• A base é uma substância que e solução aquosa libera como ânions exclusivamente os íons hidroxila. (De acordo com Svante Arrhenius.)
• O conceito de que uma base é uma espécie química capaz de receber prótons. Este conceito inclui, além do OH–, outros ânions, como o Cl– e também moléculas, como a água (H2O) e a amônia, indo além das substâncias contidas na definição postulada por Arrhenius, tornando-se o conceito mais aplicado e aceitável na descrição de ácidos e bases. ( De acordo com o dinamarquês Johannes Nicolaus Brønsted e o inglês Thomas Martin Lowry).
• Definindo como base qualquer substância que doa pares de elétrons não ligantes, numa reação química – doador do par eletrônico, formando ligações dativas. ( De acordo com Gilbert Lewis.)

Indicadores de pH:

Inúmeros processos químicos dependem diretamente do controle da concentração de íons H+ (pH) no meio reativo, este controle pode ser feito por potenciômetros.

Para processos onde esta medida não seja adequada (uma reação com reagentes tóxicos, por exemplo) substâncias químicas que forneçam indicação visual são de extrema utilidade, substâncias estas chamadas indicadores.

A primeira teoria sobre os indicadores, dita teoria iônica dos indicadores, é creditada a W. Ostwald (1894), tendo como base a teoria da dissociação eletrolítica iônica dos indicadores. Segundo esta, os indicadores são bases ou ácidos fracos cuja cor das moléculas não-dissociadas difere da cor dos respectivos íons.

Indicadores Ácidos: possuem hidrogênio (s) ionizável (eis) na estrutura, quando o meio está ácido (pH<7), a molécula de indicador é "forçada" a manter seus hidrogênios devido ao efeito do íon comum, nesta situação a molécula está neutra. Quando o meio está básico (pH>7), os hidrogênios do indicador são fortemente atraídos pelos grupos OH-(hidroxila) para formarem água, e neste processo são liberados os ânions do indicador (que possuem coloração diferente da coloração da molécula).

Indicadores Básicos: possuem o grupo ionizável OH- (hidroxila), portanto, em meio alcalino (pH>7) as moléculas do indicador "são mantidas" não-ionizadas, e em meio ácido (pH<7) os grupos hidroxila são retirados das moléculas do indicador para a formação de água, neste processo são liberados os cátions (de coloração diferente da coloração da molécula).

No entanto, a teoria iônica dos indicadores não oferece explicações sobre o mecanismo pelo qual as cores são produzidas ou deixam de existir. Aqui a teoria cromófora oferece uma explicação única para a formação das cores: "A  coloração das substâncias deve-se à presença de certos grupos de átomos ou ligações duplas nas moléculas". Indicadores básicos, no entanto, tornar-se-ão menos sensíveis aos íons H+, assim, as zonas de transição tendem a ser deslocadas para valores mais baixos de pH (maior concentração de íons H+).