Química 2º Ano - 1º Bimestre

Conceitos de Arrhenius Ácidos e Bases

Teoria eletrolítica de Arrhenius

O químico Arrhenius, no séc. XX, verificou que determinadas soluções aquosas conduziam corrente elétrica e outras não.
Segundo ele, determinadas substâncias quando dissolvidas em água, são capazes de dar origem a íons positivos, os cátions, e a íons negativos, os ânions.

Inicialmente, ele fez um teste com compostos iônicos em solução- NaCl (sal de cozinha) e NaOH (soda cáustica) e constatou a passagem de corrente elétrica nas duas soluções, eassociando à existência de íons livres. A esse fenômeno ele denominou DISSOCIAÇÃO IÒNICA. 

Ao testar a condutividade de compostos moleculares, como o açúcar C12H22O11, e o ácido clorídrico HCl, Arrhenius percebeu que a solução de açúcar não conduz corrente elétrica, e que nesta solução não há formação de íons. Na solução de HCl, houve formação de corrente elétrica, o que o levou a concluir que nela existem íons livres. Como o HCl é um composto molecular (formado por moléculas), os íons devem ter sido formados mediante a quebra dessas moléculas pela água. Esse fenômeno foi denominado IONIZAÇÃO.

Ionização - fenômeno em que ocorre formação de íons pela quebra das ligações covalentes de substâncias moleculares

Resumindo:
a) Compostos iônicos -----água /dissociação ---->  solução iônica ( eletrolítica)

b( Compostos moleculares  -----água/------> solução molecular (não-eletrolítica)
                                                                    ou ----ionização ---> solução iônica )eletrolítica)

Testando os conhecimentos

Exercícios  de Revisão 01

Copie as perguntas no seu caderno e responda:

1) Se introduzirmos dois fios condutores ligados a um gerador e a uma lâmpada numa solução de cloreto de sódio ( NaCl), conhecido como sal de cozinha, a lâmpada irá acender ou não? Justifique sua resposta.

2) E se, ao invés de cloreto de sódio (NaCl), colocássemos sacarose ( C12H22O11), conhecido como açúcar, o que aconteceria com a lâmpada? Justifique sua resposta.

3) O que é uma solução eletrolítica? Dê um exemplo.

4) O que é uma solução não eletrolítica? Dê um exemplo.

5) O que é dissociação?

6) Explique o que é ionização.

7) Escreva a equação da dissociação iônica de um composto iônico e a equação da ionização de um composto molecular.

 Dicas de sites! Clique no link para abrir.

✤ O que são ÍONS, CÁTIONS e ÂNIONS?

https://brasilescola.uol.com.br/quimica/ions.htm

✤ O que são SUBSTÂNCIAS ( COMPOSTOS) IÔNICAS E SUBSTÂNCIAS ( COMPOSTOS) MOLECULARES?

https://www.youtube.com/watch?v=Da8ZrN3KTfQ

Exercícios Propostos 01

1. Faça a associação correta:

- Conduz corrente elétrica ( A )

- Não conduz corrente elétrica ( B )

I- solução eletrolítica (      )

II- solução não-eletrolítica (     )

III- solução iônica (     )

IV- solução molecular  (     )

2. Indique quais das alternativas  a seguir, a respeito do composto iônico hidróxido de sódio (Na+OH–), estão corretas. Coloque (V) para as alternativas verdadeiras e (F) para as falsas:

I- O NaOH puro conduz corrente elétrica em condições ambientais. (     )

II- O NaOH em solução aquosa conduz corrente elétrica. (     )

3. Sabendo que a glicose (C6H12O6) é um composto molecular, sólido em condições ambientais, que se dissolvido em água resulta em solução molecular. Analise as afirmações a seguir e coloque (V) quando for verdadeira e ( F) quando for falsa:

I- A glicose pura no estado sólido conduz corrente elétrica. (    )

II- A glicose conduz corrente elétrica em solução aquosa. (     )

4. O estudo das funções químicas revela-se de grande importância para o conhecimento das propriedades das substâncias. Ao estudar uma função, agrupa-se uma grande quantidade de substâncias com  características semelhantes. Uma característica da função ácido é:

a) conduzir corrente elétrica quando no estados sólido.

b) liberar íon OH ^–, como único ânion, em solução aquosa.

c) liberar íon H⁺, como único cátion, em solução aquosa.

d) reagir quimicamente com os metais nobres.

e) tornar rósea uma solução de fenolftaleína.

5. Alguns metais utilizados em nosso dia a dia pertencem a grupos de substâncias importantes da química, denominadas funções. Esses grupos são classificados de acordo com o comportamento que apresentam quando em contato com a água. São classificados como ácido e base, respectivamente, as espécies químicas:

a) Ca(OH)₂ e CO₂                   d) HCℓ e NaOH

b) H₂SO₄ e HI                          e) NH₃ e Aℓ(OH)₃

c) H₂S e H₄P₂O₇

6. Leia o texto abaixo

            Arrhenius foi quem propôs pela primeira vez, em tese de doutorado defendida em 1884, que as substâncias cloreto de sódio (NaCℓ) existem como íons em solução aquosa. Essa proposta era realmente revolucionária, já que os elétrons não haviam sido descobertos e os químicos dificilmente podiam compreender como os átomos de cloro e sódio podiam adquirir carga.

            Baseado nessas idéias, ele propôs uma definição de ácido e base que até hoje é muito utilizada.

A equação que exemplifica a definição de base por Arrhenius é:

a) HCℓ  +  H₂O →  H⁺_(aq)  +  Cℓ^- _(aq)

b) H Cℓ  +  NaOH  →  NaCℓ  +  H₂O

c) HCℓ  +  NaHCO₃  →  NaCℓ  +  H₂O  +   CO₂

d) NaOH  +  H₂O  →  Na ⁺_(aq)  +   OH ^–_(aq)

e) 2 NaOH  +  H₂CO₃  →  Na₂CO₃  +   2 H₂O

Conceito de ácido e base de Arrhenius

Acido - é toda substância que, em água, se ionizam produzindo H+ (cátion de Hidrogênio). O sabor azedo é uma característica comum aos ácidos. Exemplo: vinagre e suco de limão.

Base - é toda substância que, em água, se dissocia, sofrem dissociação iônica, liberando na forma de ânions os íons OH¯ (hidroxila).

Principais ácidos e suas aplicações:

Ácido sulfúrico - H2SO4

Usado na produção de superfosfatos para a agricultura, na produção de compostos orgânicos ( plásticos, detergentes, etc), no refino do petróleo, em baterias de automóveis, etc.

Ácido clorídrico - HCl

É um dos componentes do suco gástrico existente no estômago. A solução aquosa impura é denominada ácido muriático, usado na limpeza de pisos e paredes de pedra.

Ácido carbônico - H2CO3

É o ácido da águas minerais gaseificadas e dos refrigerantes.

Ácido fluorídrico -  HF

Esse ácido possui a capacidade de corroer vidros, por isso é utilizado na gravação de vidros e cristais.

Ácido cianídrico - HCN

Ácido Sulfídrico - H2S

É um gás venenoso, incolor, formado na putrefação de substâncias orgânicas, sendo responsável em grande parte pelo cheiro de ovo podre. Ao pressentirem o perigo, alguns animais como o gambá, liberam uma mistura de substâncias de odor desagradável, entre as quais o H2S.

Principais bases e suas aplicações:

As bases apresentam como principal característica o sabor amargo ou cáustico. Assim como nos ácidos esse critério não deve ser usado para reconhecê-las porque existem bases fracas e inofensivas ( ex. o sabonete) e bases fortes, corrosivas tanto quanto os ácidos, como por exemplo: hidróxido de sódio, utilizado para desentupir canos.

Hidróxido de sódio - NaOH

Conhecida como soda cáustica. O termo "cáustica" significa que pode corroer. É um sólido branco, cristalino e higroscópico ( tem afinidade por água). Por isso, quando deixada ao ambiente, após certo tempo, se transforma em um líquido incolor. Tais soluções também reagem com óleos e gorduras, daí seu uso na fabricação de sabão e de produtos para desentupir pias e ralos.

Hidróxido de cálcio - Ca(OH)2

Também conhecida como cal hidratada. Nas condições ambientes é um sólido branco, pouco solúvel em água. É usada nas pinturas a cal ( caiação ) e na preparação de argamassa.

Hidróxido de potássio - KOH

Conhecida como potássia cáustica, usada para o alvejamento, fabricação de sabões moles e no processamento de vários alimentos.

Hidróxido de magnésico - Mg(OH)2

É um sólido branco, pouco solúvel em água. Quando disperso em água a uma concentração de aproximadamente 7% em massa, o hidróxido de magnésio origina um líquido branco e espesso. A esse líquido damos o nome de suspensão, conhecido também como leite de magnésia, usado como antiácido ou laxante.

Hidróxido de alumínio - Aℓ(OH)3

É muito usado em medicamentos antiácidos estomacais.

Hidróxido de amônio - NH4OH
Conhecido comercialmente por amoníaco, sendo utilizado na produção de ácido nítrico para a fabricação de fertilizantes e também usado na limpeza doméstica.

Medida de Caráter Ácido e Básico

Agora que você já conheceu os principais ácidos e bases, vai aprender como é medido o caráter ácido e base de uma substância. Antes, leia a observação abaixo:

Obs.:  Hortênsias azuis ou rosas??  Depende do pH.

As hortênsias são flores lindas! A coloração adquirida pelas suas pétalas dependerá da acidez do solo em que foi cultivada.

O que é pH?
O pH (potencial hidrogeniônico) é um índice que indica a quantidade de íons  H^{+ 
Se um determinado meio é ácido, neutro, ou básico (alcalino).}

 Os valores de pH variam de 0 a 14.
Os solos que contém pH 0 a 7 são considerados ácidos .
Valores em torno de 7 são considerados neutros.
Valores acima de 7 são considerados básicos ou alcalinos.

Para medir a acidez e basicidade de uma solução usamos uma escala ( escala de pH ).

Os químicos dispõem de um  grande numero de indicadores que mudam de cor em diferentes valores de pH.
A maioria dos indicadores usados em laboratórios são artificiais; porém alguns são encontrados na natureza, como o papel de tornassol, que é extraído de certos liquens. Observe, na tabela a seguir, a relação de alguns indicadores e como agem em meio ás soluções ácidas e básicas.

No nosso dia a dia encontramos esses indicadores em várias espécies de vegetais: no repolho roxo, na beterraba, nas pétalas de rosas vermelhas, no chá mate, nas amoras etc.
Agora que o aluno que o aluno já conhece os ácidos e as bases, bem como a
medida do caráter ácido e básico, chegou a vez de aprender a reconhecer os sais e
óxidos, substâncias que também estão presentes em nosso dia a dia.

Principais sais e suas aplicações:

A importância histórica do sal comum como conservante de alimentos e como

moeda permaneceu em várias expressões de linguagem. A palavra salário, derivada do

latim, representava originalmente a porção de sal que os soldados da antiguidade

romana recebiam como pagamento por seus serviços. Na linguagem vulgar, o termo

sal designa estritamente o cloreto de sódio (NaCℓ), utilizado na alimentação.

Segundo Arrhenius, sal é toda substância que, em solução aquosa, libera pelo

menos um cátion (íon positivo) diferente de H+ e um ânion (íon negativo) diferente de

OH-.

Exemplo: CaSO4(s) + H2O → Ca2+aq) + SO2–(aq)

Os sais são formados através de uma reação entre um ácido e uma base, reação

esta denominada neutralização. A reação de neutralização se caracteriza quando os

íons H+ do ácido reagem com os íons OH- da base formando água e sal.

REAÇÃO DE NEUTRALIZAÇÃO = ÁCIDO + BASE → SAL + ÁGUA

          HCℓ + NaOH  NaCℓ + H2O acido + Base  Sal

É importante perceber que toda substância que gera íons, quando dissolvidas em água, conduz eletricidade. Ou seja, todos os ácidos, bases e sais dissolvidos em água formam soluções eletrolíticas.

Principais sais e suas aplicações

Cloreto de sódio - NaCl

É usado na alimentação ou na conservação de carnes e pescados.

Carbonato de sódio  - Na2CO3

Também conhecido como soda ou barrilha. Principal aplicação é na fabricação de vidros, sabões e tratamento de piscinas.

Hipoclorito de sódio - NaCℓO

É a água sanitária, um alvejante usado no branqueamento de roupas, é também vendido como cloro, usado no tratamento de piscinas.

Carbonato de cálcio - CaCO3
É muito comum na natureza, na forma de calcita, calcário, mármore, etc. É também utilizado na produção da cal virgem, do cimento e na agricultura para reduzir a acidez do solo (calagem).

Nitrato de sódio - NaNO3
É conhecido como salitre do Chile e é usado na fabricação de fertilizantes e de pólvora.

Bicarbonato de sódio - NaHCO3
É utilizado na fabricação de fermentos químicos, antiácidos e extintores de incêndio. A efervescência corresponde à liberação de CO2(g).

Fosfato de cálcio - Ca3(PO4)2
É um importante componente dos ossos e dos dentes do corpo humano, é utilizado também na fabricação de fertilizantes como os superfosfatos ou hiperfosfatos.

Fluoreto de sódio - NaF
Anticárie que entra na composição do creme dental, pois inibe o processo de desmineralização dos dentes, conferindo proteção contra a ação das cáries.

Sulfato de cálcio - CaSO4
É conhecido como gipsita. O CaSO4 anidro é utilizado na fabricação do giz escolar, enquanto o CaSO4 hidratado é utilizado na obtenção do gesso.

Principais óxidos e sua aplicações:

Peróxido de oxigênio - H2O2

Conhecido comercialmente como água oxigenada (solução aquosa), utilizado na desinfecção de feridas (água oxigenada 5 ou 10 volumes), como alvejante de cabelos (água oxigenada 20 volumes), agente de branqueamento e desodorização de tecidos, etc.

Óxido de cálcio - CaO
Utilizado na construção civil no preparo da argamassa e também adicionado ao solo para diminuir a acidez. Conhecido comercialmente como cal viva ou cal virgem.

Dióxido de carbono - CO2
Conhecido gás carbônico, é um gás incolor, inodoro, mais denso que o ar.  É um gás importante para as plantas pois é essencial para a realização da fotossíntese. Não é combustível e nem comburente, por isso é usado como extintor de incêndio, é utilizado também na fabricação de bebidas gaseificadas (refrigerantes, cervejas, etc.). Abaixo de 78°C torna-se sólido e é conhecido como gelo-seco. "É um gás importante para o reino vegetal, pois é essencial na realização do processo de fotossíntese das plantas. Este gás é libertado no processo de respiração (na expiração) dos seres humanos e também na queima dos combustíveis fósseis (gasolina, diesel, querosene, carvão mineral e vegetal). A grande quantidade de dióxido de carbono na atmosfera é prejudicial ao planeta, pois provoca o aumento do efeito estufa e, por consequência, o cada vez maior aquecimento global."

Monóxido de carbono - CO
É produzido pela queima incompleta de materiais que contém carbono, sendo que os principais geradores de CO são os combustíveis fósseis como, por exemplo, o óleo diesel, a gasolina, o carvão vegetal e o gás de cozinha. É um gás incolor extremamente tóxico por inalação, pois se combina com a hemoglobina do sangue, impedindo o transporte de oxigênio às células e aos tecidos, causando hipoxia.


Resolva as questões abaixo:
1. O salitre do Chile, NaNO3, utilizado como fertilizante, pertence à função:
a) sal.
b) base.
c) ácido.
d) óxido ácido.
e) óxido básico.

2. O gás CO2 (dióxido de carbono) se faz presente na atmosfera e é um dos responsáveis pela poluição. A cada ano pesquisas revelam um aumento na emissão desse poluente. Marque as opções que apresentam os possíveis responsáveis por essa emissão:
a) Sprays aerossóis.
b) Usinas nucleares.
c) Hidrelétricas.
d) Os veículos movidos a combustíveis fósseis (petróleo), que realizam a queima incompleta.
e) Usinas termoelétricas que geram energia através da queima do carvão.

3. Quando o oxigênio se combina com um elemento para formar um composto, a espécie resultante é chamada de:
a) ácido.
b) sal.
c) oxigênio molecular.
d) óxido.
e) oxalá

4. (Saerjinho) O estudo das funções químicas revela-se de grande importância para o conhecimento das propriedades das substâncias. Ao estudar uma função, agrupa-se uma grande quantidade de substâncias com características semelhantes. Uma característica da função ácido é:
a) conduzir corrente elétrica quando no estados sólido.
b) liberar íon OH –, como único ânion, em solução aquosa.
c) liberar íon H+, como único cátion, em solução aquosa.
d) reagir quimicamente com os metais nobres.
e) tornar rósea uma solução de fenolftaleína.


5. (Saerjinho) A equação abaixo representa a reação química de obtenção industrial do sulfato de sódio, utilizado na produção do papel reciclado.
2 NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2 H2O
Nessa reação:
a) o H2SO4 é um óxido ácido.
b) o NaOH é um hidrácido.
c) o óxido de sódio é um dos reagentes.
d) ocorre a formação de um hidróxido.
e) ocorre a formação de um sal.

6. (Saerjinho - 2012) Leia o texto abaixo:
Arrhenius foi quem propôs pela primeira vez, em tese de doutorado defendida em 1884, que as substâncias cloreto de sódio (NaCℓ) existem como íons em solução aquosa. Essa proposta era realmente revolucionária, já que os elétrons não haviam sido descobertos e os químicos dificilmente podiam compreender como os átomos de cloro e sódio podiam adquirir carga.
Baseado nessas idéias, ele propôs uma definição de ácido e base que até hoje é muito utilizada.
A equação que exemplifica a definição de base por Arrhenius é:
a) HCℓ + H2O → H+(aq) + Cℓ- (aq)
b) H Cℓ + NaOH → NaCℓ + H2O
c) HCℓ + NaHCO3 → NaCℓ + H2O + CO2
d) NaOH + H2O → Na +(aq) + OH –(aq)
e) 2 NaOH + H2CO3 → Na2CO3 + 2 H2O

7. A chuva em locais não poluídos é levemente ácida. Em locais onde os níveis de poluição são altos, os valores do pH da chuva podem ficar abaixo de 5,5, recebendo,
27
então, a denominação de “Chuva Ácida”. Este tipo de chuva causa prejuízos nas mais diversas áreas: construção civil, agricultura, monumentos históricos, entre outras. A acidez da chuva está relacionada ao pH da seguinte forma: concentração de íons hidrogênio = 10-pH, sendo que o pH pode assumir valores entre 0 e 14. Ao realizar o monitoramento do pH da chuva em Campinas (SP) nos meses de março, abril e maio de 1998, um centro de pesquisa coletou 21 amostras, das quais quatro têm seus valores mostrados na tabela:
Após a análise da tabela, podemos concluir que:

Mês	Amostra	pH
Março	6º	4
Abril	8º	5
Abril	14º	6
Maio	18º	7

a) no mês de Março ocorreu uma baixa acidez de chuva.
b) a 18ª amostra é a menos ácida de todas.
c) de Março a Maio a acidez aumentou.
d) a 14ª amostra é mais ácida do que a 6ª amostra .

8. (ENEM) Leia o texto a seguir e assinale a alternativa correta.
O suco extraído do repolho roxo pode ser utilizado como indicador do caráter ácido (pH entre 0 e 7) ou básico (pH entre 7 e 14) de diferentes soluções. Misturando-se um pouco de suco de repolho e da solução, a mistura passa a apresentar diferentes cores, segundo sua natureza ácida ou básica, de acordo com a escala a seguir.

Algumas soluções foram testadas com esse indicador, produzindo os seguintes resultados:

De acordo com esses resultados, as soluções I, II, III e IV têm, respectivamente, caráter:
a) ácido, básico, básico, ácido.
b) ácido, básico, ácido, básico.
c) básico, ácido, básico, ácido.
d) ácido, ácido, básico, básico.
e) básico, básico, ácido, ácido.


Trabalho de pesquisa:
Tema: Chuva Ácida

Leia atentamente as questões a seguir e, através de uma pesquisa, responda cada uma delas de forma clara e objetiva. ATENÇÃO: Não se esqueça de identificar as Fontes de Pesquisa, ou seja, o nome dos livros e sites nos quais foram utilizados.

                                                         CHUVA ÁCIDA

É um dos problemas ambientais mais sérios da atualidade. Depois que as chaminés das indústrias e os escapamentos dos carros despejam no ar a sujeira da combustão, uma parte da poluição reage com o vapor d’água e outros componentes da atmosfera. Nesse processo, os gases poluentes se transformam em ácidos, que caem sobre a terra, misturados com as gotas de tempestade, neblina ou nevoeiro.
I - O que é Chuva Ácida?
II – Como a Chuva Ácida é formada? Escreva as principais reações.
III – Quais os danos que a Chuva Ácida pode causar ao Homem?
IV – Pesquise, em jornais e revistas, o que podemos fazer para diminuir a incidência de Chuva Ácida.



Referências:
Química - Volume único, Usberco e Salvador, 5º edição
Blog Raciocínio Curioso
http://raciocinio-curioso.blogspot.com.br/2012/09/qual-diferenca-entre-monoxido-de.html


Dicas de sites: 

Química - Funções Inorgânicas - Ácidos
https://www.youtube.com/watch?v=7gHHpgA4CtA

Química - Funções Inorgânicas - Reações de Ácido-Base
https://www.youtube.com/watch?v=HbeijJh6A0E

Chuva ácida - site Toda Matéria
https://www.todamateria.com.br/chuva-acida/