Definição e exemplos de ácidos e bases
Agora eu aposto que você pode encontrar pelo menos cinco ácidos e cinco bases em sua casa. O que no mundo são ácidos e bases, você pergunta? Excelente pergunta. Um ácido é uma substância que possui as seguintes características:
- Gosto azedo
- Um pH inferior a 7 em uma escala de pH
- E uma substância que doará íons de hidrogênio, ou átomos de hidrogênio com carga positiva, quando dissolvida em água.
Antes de definirmos as bases, vamos falar sobre a escala de pH , que mede se uma substância é um ácido, uma base ou uma substância neutra (nem um ácido nem uma base). Como mencionado momentos atrás, um pH inferior a 7 indica um ácido. Quanto mais próxima de zero uma substância, mais ácida ela é.
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Uma base , que às vezes é referida como uma substância alcalina, tem as seguintes características:
- Um gosto amargo
- Um pH maior que 7 na escala de pH
- E uma substância que doa íons hidróxido quando é dissolvida em água. Um íon hidróxido é o oxigênio ligado a um átomo de hidrogênio. Os íons hidróxido têm carga negativa. As bases também aceitam íons de hidrogênio de ácidos.
Quanto mais próxima uma substância estiver de 14 na escala de pH, mais básica ela será.
Então, quais são os ácidos e bases que você pode encontrar em sua casa? Dê uma olhada em sua cozinha. Se você encontrar limões, vinagre, tomates, cerejas e toranjas, encontrou cinco ácidos! Agora dê uma olhada em seus materiais de limpeza. Se você tem bicarbonato de sódio, limpador de ralos, detergente para lava-louças, limpadores que contêm amônia e limpador de forno, você encontrou cinco bases! Dê uma olhada na tabela para ver outros ácidos e bases comuns com os quais você pode estar familiarizado.
| Exemplos de ácido | Exemplos de base |
|---|---|
| Ácido clorídrico | Hidróxido de sódio |
| Colas | Antiácido |
| Ácido estomacal | Sangue |
Calculando pH e pOH
Agora que você tem uma compreensão do que são ácidos e bases, vamos dedicar um momento para aprender como usar uma fórmula matemática para calcular o pH e o pOH. Você sabe que o pH é uma escala, mas na verdade o pH representa o poder do hidrogênio porque é uma medida de quantos íons de hidrogênio uma substância possui. Lembre-se de que os ácidos liberam íons de hidrogênio, portanto, se uma substância tiver muitos íons de hidrogênio, é provável que seja um ácido. Ah, sim, e pOH representa o poder do íon hidróxido (lembre-se, as bases liberam íons hidróxido quando são dissolvidas na água). Reserve um momento para ler as etapas necessárias para calcular o pH.
Primeiro, você precisa saber a molaridade (representada por um M) dos íons de hidrogênio, o que significa o número de mols por litro de soluto. Tantas palavras misteriosas ali – vamos desempacotá-las. Em química, uma toupeira não é uma criatura peluda que vive no subsolo; em vez disso, é apenas uma forma de expressar um número. Por exemplo, uma dúzia é 12, um casal é dois e uma toupeira é 6,02 x 10 ^ 23. Um soluto é a substância que se dissolve na água.
Agora que você sabe um pouco sobre molaridade, usará esse número em uma fórmula: pH = -log (H3O +) , onde H3O + é a molaridade.
Vamos dar um exemplo. Encontre o pH de uma substância com 0,0035 M. Já que você conhece a molaridade, vá em frente e insira-o na fórmula:
pH = -log (0,0035) Agora, conecte isso à calculadora. Você deve obter seu pH = 2,46.
Agora, para o pOH.
Novamente, você precisa saber a molaridade. Desta vez, porém, você precisa saber a molaridade dos íons hidróxido. Você usará uma fórmula semelhante, mas (de novo) usando a molaridade dos íons hidróxido, não dos íons hidrogênio. Aqui está a fórmula: pOH = -log (OH-)
Vamos dar um exemplo. Qual é o pOH de uma substância que tem uma molaridade de 0,0085? Use a fórmula:
pOH = -log (0,0085), que resulta em: 2,07.
Antes de prosseguirmos, é importante notar que o pH + pOH de uma substância será igual a 14. Então, em nosso primeiro exemplo, se nosso pH for 2,55, isso significa que o pOH dessa substância é 11,45.
Ácido / Bases e Tampões Fracos
Quando os ácidos e as bases são fortes, isso significa que eles se ionizam completamente na água. Por exemplo, se você colocar a base forte, hidróxido de sódio (NaOH) na água, ela se torna Na + e OH – . Ionização significa apenas que a molécula se divide em íons (neste caso Na + e OH – ).
Ácidos fracos e bases fracas são apenas parcialmente ionizados na água. Ácidos fracos e bases fracas são excelentes tampões , ou substâncias que não mudam facilmente seu pH, mesmo quando ácidos ou bases são adicionados a eles.
Os tampões são feitos quando você mistura um ácido fraco com seu conjugado de base fraca . Os ácidos doam íons de hidrogênio e as bases aceitam esse íon de hidrogênio; portanto, o ácido que doa um íon de hidrogênio e a base que aceita esse íon são conhecidos como conjugados. Então, como funcionam esses buffers? Digamos que você continue adicionando um ácido a uma solução tampão. Lembre-se, o ácido doa íons de hidrogênio, mas em vez de baixar o pH, esses íons são neutralizados pelos íons de hidróxido na base fraca. Neutralizar significa apenas que o ácido adicionado não alterará o pH da solução tampão.
Resumo da lição
De limões a limpador de ralos, ácidos e bases estão por toda parte! Vamos revisar tudo o que aprendemos sobre eles, começando com os ácidos. Lembre-se de que os ácidos têm gosto azedo, pH inferior a 7, e produzem íons de hidrogênio quando dissolvidos em água. Além disso, eles doam íons de hidrogênio para bases. As bases , por outro lado, são amargas, têm pH superior a 7, liberam íons hidróxido quando dissolvidas em água e aceitam íons hidrogênio dos ácidos.
Em seguida, aprendemos como calcular o pH e pOH usando as fórmulas:
- pH = -log (H3O +) e
- pOH = -log (OH-), onde (H3O +) e (OH-) representaram a molaridade , ou moles por litro, de íons hidrogênio ou íons hidróxido (dependendo da fórmula).
Finalmente, examinamos os buffers , que são formados quando ácidos fracos e suas bases conjugadas são misturadas. Os tampões evitam a alteração do pH mesmo quando um ácido ou base é adicionado à solução tampão. Uau, quem diria que havia tanto para saber sobre limões e limpadores de ralos!