Reações Ácido-Base

Aspetos ambientais das reações Ácido-Base.

Laura Lenos Canhas, 11ºano CT1, Físico-Química.

Índice

reaçóes Ácido-Base?

químico

Ecologista

Svante August Arrhenius

Engenheiros ambientais

Johannes Bronsted e Thomas Lowry

WEBGRAFIA

Reações Ácido-Base

O conceito de ácido e base foram evoluindo com o tempo...

• Robert Boyle (1627 - 1691) um filósofo natural, químico e físico irlandês que se destacou pelos seus trabalhos no âmbito da química, enunciou pela primeira vez, as características que diferem um ácido de uma base.
• Ele afirmou que os ácidos, além de terem um sabor azedo, tinham um poder de solubilização, eram corrosivos e tinham capacidade para avermelhar a solução azul de tornesol. Já a base, além de serem amargas, eram escorregadias e tinham um poder de dissolução de óleos e gorduras e mudavam para azul a cor vermelha que o tornesol adquiria em meio ácido.

Svante August Arrhenius

• Porém em 1887 foi o ano em que, Svante August Arrhenius (1859 - 1927) um químico sueco, criou a primeira teoria de ácidos-bases que ficou conhecida como teoria da dissociação iônica ou teoria da dissociação eletrolítica.

• A teoria de Arrhenius baseava-se no comportamento de ácidos e bases em água, formando soluções aquosas. Esse cientista observou que determinadas substâncias, quando colocadas em contato com a água, liberavam íons que tornavam a solução eletrolítica, ou seja, condutora de eletricidade.

Ele observou que alguns íons liberados eram os mesmos para determinadas substâncias e, por meio da identificação desses íons, formulou as seguintes definições:

Ácido

Base

• Substância que origina iões hidróxido, OH-, quando dissolvida em água.

• Substância que origina hidrogénio (1+), H+, quando dissolvida em água.

Exemplo:

Exemplo:

HCl (g) → H- (aq) + Cl- (aq)

NaOH (s) → Na+ (aq) + OH- (aq)

No entanto, os cientistas perceberam que os ácidos e as bases também reagiam em meios não aquosos, por isso, eram necessárias outras teorias ácido-base que não se limitassem à presença de água.

Johannes Bronsted e Thomas Lowry

• Reconhecendo algumas limitações da teoria de Arrhenius, em 1923 foi criada de maneira independente pelo químico dinamarquês Johannes Bronsted (1879 - 1947) e pelo químico inglês Thomas Lowry ( 1874 - 1936 ) a teoria de Bronsted e Lowry.

• A teoria de Bronsted e Lowry baseia-se que uma espécie ácida apenas doa o protão (H+) na presença de uma base aceitadora desse protão, e vice versa, de tal modo que as reações ácido-base são reações de transferência de protões.

Isso significa que, para uma substância atuar como ácido de Bronsted, ela precisa estar na presença de uma base de Brønsted. A susbtância não vai simplesmente liberar o próton sozinha, mas somente se for transferir para a base.

Ácido

Base

• Espécie química dadora (cede) de protões numa tranferência protónica

• Espécie química aceitadora (recebe) de protões numa transferência protónica.

Como identificar ácidos de bases de Bronsted e Lowry?

• Na reação entre ácido nítrico e água, HNO3, doa um protão - em preto - para a água, portanto, atuando como um ácido de Bronsted e Lowry:

HNO3 ( aq ) + H2O ( l ) → H3O+ ( aq ) + NO3- (aq)

• Já que a água aceita o protão do ácido nítrico para formar o íon H30+, a água

age como uma base de Bronsted e Lowry. Essa reação favorece bastante a formação dos produtos, então a seta da reação é desenhada apenas para a direita.

Vejamos agora uma reação envolvendo a amônia, NH3, em água:

NH3 ( aq ) + H2O ( l ) ⇌ NH4+ ( aq ) + OH- ( aq )

• Nesta reação, a água está doando um de seus prótons para amônia. Depois de perder um próton, a água se torna, OH-. Já que a água doou um protão, está atuando como ácido de Bronsted e Lowry.

Químico

que substâncias são responsáveis pela chuva ácida?

Acidez normal da chuva

oque é chuva ácida?

A medida que ocorre precipitações, a chuva absorve parte do ar atmosférico para si, acarretando na mudança do seu Ph, que determina se a água é ácida, násica ou neutra. A água da chuva é um grande lavador de gases, absoverndo para si parte de tudo que entra em contacto com ela.

Chuva ácida é um fenômeno atmosférico causado em escala local ou regional, pela precipitação de chuva carregada com grande quantidade de ácidos, resultante do lançamento de poluentes produzidos pelas atividades humanas.

A chuva ácida é produzida por óxido: dióxido de enxofre (SO2) e de nitrogênio (NO2), ambos derivados da queima de carvão, combustíveis fósseis e poluentes industriais.

Como se forma a chuva ácida?

Os dois principais compostos que estão na origem deste problema ambiental dão origem a processos diferentes de formação de ácidos:

Enxofre:

Azoto:

• S ( s ) + O2 ( g ) → SO2 ( g )
• 2 SO2 ( g ) + O2 ( g ) → 2 SO3 ( g )
• SO3 ( g ) + H2O ( l ) → H2SO4 ( aq )
• SO2 ( g ) + H2o ( l ) → H2SO3 ( aq )

• N2 ( g ) + O2 ( g ) → 2 NO ( g )
• 2 NO ( g ) + O2 ( g ) → 2 NO2 ( g )
• 2 NO2 ( g ) + H2O ( l ) → HNO3 ( aq ) + HNO2 ( aq )

• E assim surge o problema: esses gases, combinados com o hidrogênio presente na atmosfera (vapor de água) , dão origem ás chuvas carregadas de ácido sulfúrico e ácido nítrico. Como podemos observar, a presença destes ácidos é que torna a chuva acificada.

Ainda sobre...

• As indústrias e as centrais termoelétricas que queimam combustíveis fósseis, principalmente o carvão, são a principal fonte desses gases. Já chegaram a ser registrados valores de pH abaixo de 2,4 em algumas áreas industriais.

• O sector dos transportes, movidos a combustíveis fósseis, juntam-se as duas fontes de poluição mencionadas, sendo estes três considerados os grandes responsáveis pelo aumento dos óxidos de azoto.

Quais os efeitos da chuva ácida em sistema abióticos?

• A chuva ácida acelera o processo de erosão natural dos materiais, afetando em especial as estruturas metálicas e as construções com pedra calcária.

• O maior dano se verifica nas construções calcárias, como o mármore, que se dissolvem pouco a pouco devido ao efeito dos ácidos e da água.

Ecologista

Quando foi identificada a chuva ácida?

As emissões de dióxido de enxofre e de azoto têm crescido quase continuamente desde o início da Revolução Industrial.

Angus Smith, num estudo realizado em Manchester, Inglaterra, fez em 1852 a primeira demonstração da relação entre a acidez da chuva e a poluição industrial, afzendo com que em 1872 crie a designação da chuva ácida.

Quais os efeitos da chuva ácida em sistemas bióticos?

Agricultura:

A chuva ácida afeta as plantações quase da mesma forma que as florestas, no entanto a destruicão é mais rápida, uma vez que as plantas são todas do mesmo tamanho e assim, igualmente atingidas pelas chuvas ácidas, arvores mortas são comuns em áreas afetadas pela chuva.A chuva ácida rouba alumínio do solo, este alumínio pode ser prejudicial para plantas e animais é também remove minerais e nutrientes do solo que as árvores precisam para crescer.

Quais os efeitos da chuva ácida em sistemas bióticos?

Seres humanos:

As chuvas ácidas não representam perigo direto para o homem. No entanto, os óxidos acídicos que lhes estão associados podem causar problemas respiratórios.O maior perigo advém da libertação de metais potencialmente tóxicos como mercúrio chumbo e alumínio, os quais podem introduzir-se na cadeia alimentar quando as chuvas ácidas se infiltram nos solos.

Quais os efeitos da chuva ácida em sistemas bióticos?

Em ecossistemas terrestres e aquáticos:

Um ecossistema é uma comunidade de plantas, animais e outros organismos juntamente com o meio ambiente, incluindo o ar, a água e o solo. Tudo num ecossistema está conectado. Se algo prejudica uma parte de um ecossistema - uma espécie de planta ou animal, o solo ou a agua - isso pode ter um impacto sobre todo o resto.A principal consequência do aumento da acidez em lagos e rios é o prejuizo para a fauna e flora aquáticas, nestes ecossistemas, os organismos vivos comecam a morrer quando o valor de pH se torna inferior a 5.

Engenheiro Ambiental

Relacionar as chuvas ácidas com a industrialização e alguns hábitos de consumo das sociedades tecnológicas.

Quais as causas naturais e antropogénica da chuva ácida?

• Embora existam processos naturais que contribuem para a acidificação da precipitação com destaque para os gases lançados na atmosfera pelos vulco~es e os gerados pelos processos biológicos que ocorrem nos solos, pântanos e oceanos e fontes antrópicas, isto é, resultantes da ação humana que são claramente dominantes.

• A ação humana no nosso planeta é assim a grande responsável por este fenómeno das chuvas ácidas, as indústrias e as centrais termoelétricas que queimam combústiveis fósseis, principalmente o carvão, são a principal fonte dos gases responsáveis por este fenómeno.

Que medidas podem ser tomadas para reduzir a chuva ácida e para corrigir os seus efeitos?

• Dessulfurar os gases de combustão nas industrias antes do seu lançamento na atmosfera.

• Utilizar metros em substituição á frota de autocarros a diesel, ou então promover a sua substituição por frotas, não poluentes.

• Utilizar combustíveis limpos em veículos, indústrias e caldeiras.

• Incentivar a descentralização industrial.

• Subsidiar a utilização de combustíveis limpos em fontes de poluição tipicamente urbanas como hospitais, lavanderias e restaurantes.

• As centrais termoelétricas têm que queimar menos combustíveis e isso consegue-se se cada um de nós poupar energia, ou então opta-se por energia mais limpa como hidroelétrica, solar ou eólica.

Webgrafia:

• https://www.iberdrola.com/sustentabilidade/chuva-acida
• https://www.infoescola.com/quimica/reacao-de-acido-base/
• https://www.fq.pt/acido-base/reacao-acido-base
• https://pt.khanacademy.org/science/chemistry/acids-and-bases-topic/acids-and-bases/a/bronsted-lowry-acid-base-theory
• https://www.manualdaquimica.com/quimica-inorganica/teorias-acido-base-arrhenius-br%C3%B8nsted-lowry-lewis.htm
• http://pt.scienceaq.com/Nature/100414879.html
• http://professoralucianekawa.blogspot.com/2013/01/base-quimica_18.html