Teorias ácido-base

Teorias ácido-base

1. Teoria ácido-base de Arrhenius (1887):

   • Químico sueco Svante August Arrhenius
     • Realizava experimentos que testavam a condutividade elétrica em solução e verificou que determinadas substâncias sofriam ionização (reagiam com a água e formavam íons) ou dissociação iônica (íons já existentes eram separados pela ação da água) e conduziam corrente elétrica.
       • Ao analisar os tipos de íons que tais substâncias formavam em água, ele notou que algumas produziam o mesmo tipo de cátion, outras produziam o mesmo tipo de ânion e, por essa razão, possuíam propriedades muito parecidas, podendo ser agrupadas. Desse modo, surgiu o seu conceito de ácido e base: Ácido é toda substância que em água produz como cátion somente H+, e base é aquela que produz como ânion somente OH–.
         • Exemplos de ácidos de Arrhenius: Ácido + Água → Cátion + Ânion HCℓ(g) + H2O(ℓ) → H3O+(aq) + Cℓ-(aq) H2SO3(g) + 2 H2O(ℓ) → 2 H3O+(aq) + SO32-(aq) H3PO4(s) + 3 H2O(ℓ) → 3 H3O+(aq) + PO43-(aq) Exemplos de bases de Arrhenius: Base + Água → Cátion + Ânion NaOH → Na + + OH- Ca(OH)2 →Ca2+ + 2 OH- Al(OH)3 →Al3+ + 3 OH-
           • A neutralização seria a reação entre essas duas espécies iônicas, produzindo água H+(aq) + OH–(aq) → H2O(ℓ)
             • No entanto, apesar de explicar inúmeros fenômenos e contribuir para várias linhas de pesquisa da química, essa teoria apresentava algumas limitações. Por exemplo, ela estava restrita a soluções aquosas, não considerava compostos sólidos nem outros solventes diferentes da água.

2. Teoria de Brønsted-Lowry ou teoria protônica (1923)

   • Foi proposta de forma independente por G. Lewis (EUA), por T. Lowry (Inglaterra) e por J. Brønsted (Dinamarca). Mas foi Brønsted um dos que mais contribuiu para o seu desenvolvimento
     • Essa teoria é chamada de teoria protônica porque se baseia na transferência de prótons, iguais ao íon H+, o núcleo do hidrogênio, mas que ao ser chamado de próton, ajuda a diferenciar da teoria de Arrhenius. Além disso, nessa teoria não há necessidade da presença de água.
       • Segundo esses cientistas: Ácido é toda espécie química, íon ou molécula capaz de doar um próton, enquanto a base é capaz de receber um próton. Exemplos de ácidos e bases segundo a teoria de Brønsted e Lowry: NH3 + HCℓ → NH4+ + Cℓ- base ácido ácido base forte forte fraco fraca Observe que a amônia (NH3) é base porque ela recebe um próton (H+) do ácido clorídrico (HCℓ).
         • Nessa teoria, a reação de neutralização seria uma transferência de prótons entre um ácido e uma base, como a reação explica acima. Apesar de ser uma teoria que também permitiu o estudo e desenvolvimento de várias áreas e de ser uma definição bastante utilizada e atual, ela também tinha uma limitação: não permitia prever o caráter ácido ou o caráter básico de espécies químicas sem a presença de hidrogênio.
   • 2º

3. Teoria ácido-base de Lewis ou teoria eletrônica (1923)

   • G. Lewis (EUA) propôs essa teoria juntamente à teoria protônica. Ela foi proposta a fim de eliminar todas as limitações mencionadas, podendo se aplicar a qualquer espécie química, sem exceção. Ela é também denominada de teoria eletrônica porque envolve a transferência de pares de elétrons.
     • Segundo Lewis: Ácido é toda espécie química, íon ou molécula que aceita receber um par de elétrons, enquanto a base é capaz de oferecer um par de elétrons. O par eletrônico é representado por “:”. De maneira geral, a reação de neutralização pode ser dada por: A + :B = A:B
       • O composto A:B recebe nomes diversos, tais como: aduto, sal, complexo, complexo ácido-base, complexo doador-aceitador etc.
         • Observe que a amônia é base porque ela fornece o par de elétrons, e o trifluoreto de boro é o ácido de Lewis porque ele recebe o par de elétrons. O composto formado por meio do compartilhamento de elétrons é neutro, por isso, essa é uma reação de neutralização.
   • 3º

4. 1º