Os Ácidos e Bases

Introdução à Química Experimental, Wevylla Milena Silva de Oliveira, Experimento 3.

Resumo

  O vinagre comercializado no Brasil tem padrões especificados por legislação que define, entre outras propriedades, o teor de acidez. Baseado nos conhecimentos de neutralização e utilizando a técnica de titulação, o presente experimento realizou a determinação de ácido acético em um vinagre comercial e procurou investigar se está dentro dos padrões de pelo menos 4 gramas de ácido acético por 100mL de vinagre.

Palavras chaves: ácido; base; titulação ácido-base; acidez; neutralização.

Sumário

Resumo.........................................................1         Introdução.....................................................1        Metodologia..................................................2        Resultados e Discussão.................................3

Conclusão......................................................3

Referências....................................................4

Questão.........................................................4

Introdução

Conceitos de ácidos e bases de acordo Arrhenius, Bronsted-Lowry e Lewis

Em virtude da importância universal que os ácidos e bases evidenciam, desenvolvem-se nos últimos séculos, maneiras mais gerais de classificar e de explicar os comportamentos ácido-base. Um dos primeiros conceitos, utilizado até os dias de hoje, foi o proposto pelo químico sueco Svante Arrhenius(1859-1927): ácido é uma substancia que contém hidrogênio e libera o íon hidrogênio (H+) como um dos produtos da sua ionização em água. Uma base de Arrhenius é um composto que libera íons hidroxido em água. Assim, o hidróxido de sódio é evidentemente uma base.

Um ácido de Arrhenius e uma base de Arrhenius reagem um com o outro numa reação de neutralização que leva um sal e água como podemos observar na figura 1, entretanto, o conceito de Arrhenius limita-se a soluções aquosas,

pois se refere a íons (H+ e OH-) provenientes da água [1].

[pic 1]

[pic 2]

Figura 1: Reação de neutralização – Arrhenius

 Em 1923, Johannes N. Bronsted (1879-1947) em Copenhague (Dinamarca) e Thomas M. Lowry (1874-1936) em Cambridge (Inglaterra) sugeriram, um novo conceito para o comportamento dos ácidos e bases. Propuseram que um ácido fosse qualquer substância capaz de doar um próton a qualquer outra substância. Assim, os ácidos podem ser compostos neutros, como o ácido nítrico, ou podem ser cátions ou ânions. Conforme a teoria de Bronsted-Lowry, uma base é uma substância que pode receber um próton de uma outra substância. Pode ser um composto neutro. Conhecem-se muitos ácidos de Bronsted, são exemplos: HF, HCl, HNO3 e CH3CO2H (ácido acético). É importante salientar que existem ácidos e bases monopróticos que podem doar ou receber um próton e ácidos e bases polipróticas que podem doar ou receber mais de um próton. Veja um exemplo de um ácido poliprótico, o ácido sulfúrico [2].

[pic 3]

Existem, também, substâncias anfipróticas, que são moléculas ou íons que podem se comportar com oácido de Bronsted ou como uma base de Bronsted, um dos melhores exemplos é a água, a mesma se comporta como base na presença do HCl, pois a molécula de H2O aceita um próton do ácido, [pic 4]

e é um ácido quando cede um próton à amônia [3]. [pic 5]

A teoria do comportamento ácido-base proposta por Bronsted e Lowry, opera bem para soluções em água. Entretanto, Gilbert N. Lewis (1875-1946), nos anos 30, desenvolveu uma teoria que propôs basear-se na ideia do compartilhamento de um par de életrons entre um ácido e uma bse e não da transferencia de um próton, conforme a proposta de Bronsted e Lowry. Um ácido de Lewis é uma substância que pode ceder um par de elétrons de outro átomo para formar uma nova ligação e uma base de Lewis é uma substância que pode ceder um par de elétrons para outro átomo formar uma nova ligação [4].

Titulações Ácido-Base

Quando precisamos determinar a concentração em mol/L (em quantidade de matéria) de alguma solução, costuma-se usar uma técnica de análise volumétrica denominada titulação, ou mais especificadamente, titulação ácido-base. A reação que ocorre entre um ácido e uma base é denominada neutralização, pois o pH costuma ficar neutro ou próximo disso, o que equivale a um pH igual a 7. Quando um ácido reage com uma base, água e um sal são formados. É preciso saber equacionar esse tipo de reação para os cálculos usados na titulação, conforme será mostrado mais adiante.

Com a adição de um indicador ácido-base, observa-se quando a reação se completa, atingindo o ponto de equivalência ou ponto de viragem. É possível saber quando isso ocorre e parar a reação, porque a cor da solução sofre uma mudança brusca na presença de um indicador ácido-base, em virtude da variação do pH [5]. A titulação como na figura 2, é uma das maneiras mais importantes de se determinar com precisão a quantidade de um ácido, de uma base ou de outra substância em uma mistura, ou de se determinar a pureza de uma substância [6].

[pic 6]

[pic 7]

Figura 2: Titulação.

Ácido acético e vinagre

O vinagre é um condimento oriundo exclusivamente da fermentação do vinho, onde ocorre a conversão do álcool em ácido acético por bactérias acéticas. O Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA) estabelece em sua instrução normativa nº6 que o teor ácido acético para vinagre deve estar entre 4 a 6% (BRASIL, 2012), a composição é regulamentada pelo Governo Federal, devendo haver pelo menos 4 gramas de ácido acético por 100 ml de vinagre.