Acidez E Alcalinidade

1 INTRODUÇÃO

Na aula prática foram trabalhados os conceitos de ácidos, bases, acidez e alcalinidade nos experimentos.

Ácidos e bases são compostos que quando em contato com a água podem aumentar a concentração de íons. Tanto os ácidos como as bases podem ser fortes ou fracos. Existem alguns ácidos fracos que apresentam uma determinada cor quando estão em sua forma molecular e outra quando estão na forma ionizada, mas para isso acontecer se faz necessário o uso dos indicadores, que são substâncias que apresentam diferentes colorações em soluções, permitindo a visualização no final de uma neutralização. Há diversos indicadores que são utilizados para medir a acidez e a alcalinidade de uma solução.

A acidez é a capacidade de neutralização de soluções alcalinas e a alcalinidade é a capacidade de neutralização de ácidos.

O objetivo dos experimentos com ácidos e bases foi verificar a coloração da solução para identificar a função química de determinadas substâncias através do uso de indicadores. Já com relação a acidez e alcalinidade o objetivo foi identificar a quantidade de reagente gasta para neutralizar a solução e o valor total de sua acidez ou alcalinidade.

Os experimentos que serão descritos ao longo do relatório se fazem importantes, pois além de ampliar o conhecimento sobre cada conceito serviu também para perceber que a acidez e a alcalinidade estão inter-relacionadas. Foi através dos experimentos que se pode diferenciar o que são ácidos e o que são bases, através dos indicadores. Também serão descritos os materiais e reagentes utilizados, informando a capacidade e a quantidade dos mesmos e também os resultados obtidos em cada experimento.

 

2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

Nessa parte do texto serão apresentadas as definições de ácidos e bases, bem como suas características e também sobre a determinação da acidez e da alcalinidade total da água.

2.1 ÁCIDO

São classificadas como ácidas todas as substâncias que podem liberar íons H+ quando forem diluídas em água (solução aquosa). Por isso, a maioria desses compostos terá o H iniciando a sua fórmula.

“Ácido é uma substância capaz de ceder um próton a uma reação.” (BRONSTED, 1879-1947; LOWRY, 1874-1936).

A força de um ácido está relacionada à sua ionização. É considerado um Ácido forte quando libera o máximo de íons H+ e não os absorve novamente e fracos liberam poucos íons H+, porém entram em equilíbrio químico (os íons se juntam formando a substância novamente).

2.1.1 Principais características dos ácidos

Sabor azedo (em geral tóxicos e corrosivos); Conduzem eletricidade em solução aquosa; Mudam a cor de certas substâncias (indicadores ácido-base, que são substâncias orgânicas); Reagem com base formando sal e água.

2.2 BASES

Base é toda a substância que em solução aquosa, sofrem dissociação liberando o ânion OH-, as bases em solução aquosa diferente dos ácidos não sofrem ionização, sofrem apenas dissociação iônica (separação de cátion e ânion).

“Base é uma substância capaz de receber um próton.” (BRONSTED, 1879-1947, LOWRY, 1874-1936).

As bases fortes são todos os hidróxidos de metais das famílias 1A e 2A. A exceção dos hidróxidos de berílio e de magnésio; e as fracas são os demais hidróxidos metálicos e de amônio.

2.2.1 Principais características das bases

Sabor adstringente; Conduzem eletricidade em solução aquosa; Mudam a cor de certas substâncias, os chamados indicadores ácido-base; Reagem com ácidos formando sal e água.

2.3 ESCALA PARA DETERMINAÇÃO DOS ÁCIDOS E BASES

Para saber se uma substância tem caráter ácido ou básico, os químicos desenvolveram uma escala que vai de 0 a 14. Por meio dessa escala podemos determinar o pH das substâncias.

Na escala de pH, as substâncias cujo pH é menor que 7 são classificadas como ácidas, aquelas que apresentam pH maior que 7 são classificadas como básicas, e aquelas que apresentam pH em torno de 7 são consideradas neutras, como mostra a figura abaixo:

Figura 1 – Escala de pH

Fonte: andre-godinho-cfq-8a.blogspot.com.br

2.3 ACIDEZ TOTAL DA ÁGUA

Basicamente, a determinação da acidez de uma amostra de água consiste em uma titulação de neutralização ácido/base, empregando-se uma solução de Hidróxido de Sódio como titulante. O final da reação pode ser indicado potencio metricamente imergindo-se o eletrodo do pH-metro na amostra e anotando- se os volumes gastos de NaOH quando são atingidos valores preestabelecidos de pH (8,3 e 4,5). Pode também o ponto final ser determinado utilizando-se indicadores colorimétricos, como a Fenolftaleína, que apresenta ponto de viragem em pH de cerca de 8,3 e o alaranjado de metila, cuja viragem ocorre em pH de cerca de 4,5, que trata-se, portanto, de análise de fácil execução e que não exige instrumentação sofisticada.

Para a determinação da acidez total da amostra é necessário titular-se até o pH 8,3, pois somente neste valor de pH garante-se a total neutralização do gás carbônico presente na amostra, prevalecendo apenas o equilíbrio entre bicarbonatos e carbonatos.

2.4 ALCALINIDADE TOTAL DA ÁGUA

Alcalinidade de uma amostra de água pode ser definida como sua capacidade de reagir quantitativamente com um ácido forte até um valor definido de pH.

A alcalinidade das águas é determinada através de titulação de neutralização ácido/base, empregando Ácido Sulfúrico. A titulação também neste caso pode ser acompanhada potencio metricamente ou com o emprego de indicadores ácido-base. Os limites de pH ou as soluções indicadoras são os mesmos impostos para a determinação da acidez da água. Trata-se do processo inverso.

Portanto, a água apresenta alcalinidade até pH 4,5, que corresponde ao limite da conversão de bicarbonatos em gás carbônico. Desta forma, a água pode possuir acidez e alcalinidade simultaneamente na faixa de pH entre 4,5 e 8,3 devido ao equilíbrio gás carbônico/bicarbonato/carbonato,