terça-feira, 31 de maio de 2011

Teorias ácido-base

Olá, colegas da Casa da Química!

Hoje vamos conversar um pouco sobre as teorias ácido-base.

O termo ácido vem do latim acetum, que quer dizer "azedo". As substâncias que possuíam essa propriedade organoléptica era considerada um ácido. As substâncias que neutralizavam a sensação azeda dos ácidos eram conhecidas como álkalis, do árabe al-kali, que significa "cinzas de flor". Hoje, conhecemos os álkalis como base.

- Ácidos e bases de Arrhênius

Visão proposta no século XIX por Svante Arrhênius, dentro da sua teoria da dissociação iônica. Para Arrhênius temos:

- ÁCIDOS: Substâncias que liberam um próton (H+) em solução aquosa;

- BASES: Substâncias que liberam uma hidroxila (OH-) em solução aquosa.

Diante disso, temos que espécies químicas como HCl, H2SO4, HCN são ácidos de Arrhênius, pois liberam um próton H+ em solução aquosa. Ex:


HCl + H2O > H+ + Cl-

E as seguintes espécies químicas são bases: NaOH, LiOH, Ca(OH)2 e etc. Por exemplo, o NaOH em água, temos:

NaOH + H2O > Na+ + Cl-

A visão de Arrhênius apresenta basicamente duas limitações:

- Se resume a apenas soluções aquosas;

- Considera o H+ como um próton livre.

- Ácidos e bases de Bronsted – Lowry

Teoria propostas pelo químico inglês Johannes Nicolaus Brönsted e o químico dinarmaquês Thomas Martin Lowry em 1923 (isso mesmo... já no século XX).

A teoria ácido-base de Bronsted – Lowry explica os processos nas reações ácido-base. Dentro desta visão, temos uma relação entre as substâncias. Um ácido só existe se tiver uma base. Não existe ácido ou base por si só. Diante disso:

- ÁCIDOS: Substâncias que doam um próton (H+);

- BASES: Substâncias que recebem um próton (H+).

Ora, se uma substância doa um próton, sendo ácido, alguma outra espécie deve receber, fazendo o papel da base. Isso explica a natureza do íon H+ em solução aquosa, visto que o mesmo, sendo um próton, interage com outras espécies que estão no sistema. Portanto, na seguinte ionização:

HCl + H2O > H+ + Cl-

Temos a seguinte transferência de próton:


HCl + H2O > H3O+ + Cl-

Concluímos que o HCl é um ácido de Bronsted-Lowry e a água é a base.

- Ácidos e bases de Lewis

Teoria proposta pelo químico americano Gilbert Newton Lewis, também no século XX. Dentro de sua visão, também temos um jogo relacional, porém, diferentemente da teoria de Bronsted-Lowry, ele não cita transferência de prótons, e sim de pares eletrônicos. Diante disso:

- ÁCIDOS: são “receptores” de pares de elétrons;

- BASES: são “doadores” de pares de elétrons.

Percebam que eu usei “aspas” para indicar os termos acima. Coloquei essas aspas porque numa reação ácido-base de Lewis não existe uma transferência propriamente dita, mas um compartilhamento do par eletrônico, numa espécie de ligação coordenada. Exemplo:

Cu2+ + 4NH3 > [Cu(NH3)4]2+

Na formação do íon complexo acima, temos que o cobre irá atuar como ácido de Lewis, pois irá “receber” o par de elétrons livres do nitrogênio, afim de forma a esfera de coordenação. Neste sentido, a amônia será a base de Lewis. Algumas bases de Lewis comuns são os compostos de Grignard e sais como BF3 e AlCl3.

- Considerações gerais

Obviamente, eu não falei tudo sobre as três teorias ácido-base. Não gosto de escrever posts longos, pois, em sua maioria, são cansativos. Aqui, ofereci apenas uma breve explicação, em linhas gerais, acerca dos ácidos e bases. Existe muita coisa além daquilo que escrevi neste post. Portanto, continue suas pesquisas! Veja a questão dos pares conjugados ácido-base da teoria de Bronsted-Lowry, do caráter anfótero que alguns ácidos/bases de Bronsted-Lowry apresentam e aprofunde sua leitura sobre a teoria da dissociação iônica de Arrhênius e a teoria de Lewis aplicada na formação de íons complexos.


Bons estudos e até a próxima!


sábado, 28 de maio de 2011

A Química de Casa nova!!

Olá, gente!

Primeiramente, agradeço a todos vocês que ajudaram e ajudam no crescimento da Casa da Química, seja divulgando ou apenas lendo os posts. Fico feliz em saber que aquilo que está sendo feito aqui está sendo útil para várias pessoas, pois esse é o meu objetivo como professor: facilitar e mediar a construção de conhecimento do próximo. Saiba que toda a Casa da Química é feita com muita responsabilidade e carinho para que VOCÊ tenha o melhor acesso aos conteúdos químicos, artigos, vídeos e etc.

Diante disso, mudamos nosso endereço para um servidor que permita à você ter mais acesso aos conteúdos da página, além de um visual mais agradável (porém, sempre na simplicidade).

E aguardem! A Casa da Química virá com mais novidades!!

Lembrando que o endereço antigo: http://casadaquimica.wordpress.com continuará ativo para hospedagem de arquivos.

Então.. bem-vindo à nova Casa!

CASA DA QUÍMICA - QUÍMICA PARA TUDO E PARA TODOS!

segunda-feira, 16 de maio de 2011

Blog em construção

Em breve uma Casa da Química novinha pra você!!!

Aguardem!

domingo, 10 de abril de 2011

Química e sustentabilidade - o caso do palito de fósforo

Olá, colegas!

Neste post falaremos um pouco sobre o palito de fósforo, colocando este minúsculo objeto dentro de uma problemática que estamos vivendo atualmente.

Para começar, vamos entender como funciona um palito de fósforo...

O fósforo (do grego PHOSPHORUS "o que traz luz") foi inventado por um alquimista alemão, ainda no século XVII, chamado Hanning Brand. A sua descoberda foi por acaso, quando ele tentava achar uma receita para transformar metais em ouro. Depois de misturar diversos materiais (como urina e areia), percebeu que a mistura final apresenta fosforescência. A partir da contribuição de químicos como Boyle e do farmacêutico inglês John Walker, no século XIX o palito de fósforo foi inventado e comercializado.

O palito, como conhecemos hoje, é composto por um pequeno pedaço de madeira e clorato de potássio em uma das pontas. O clorato de potássio é revestido de pa
rafina para alimentar a chama. O fósforo em si, fica na parte lateral da caixinha, juntamente com pó de vidro e areia, para gerar atrito.

Você deve estar se perguntando: "Ok... tudo bem.. mas o que isso tem a
ver com sustentabilidade?"

Ora... você já reparou o quanto de um palito de fósforo você usa quando vai acender o fogão de sua casa?

Sempre que falamos de sustentabilidade, nos lembramos do óleo de cozinha, pilhas e baterias, plástico, lixo eletrônico... mas nunca lembramos de uma coisa tão simples como o palito de fósforo.

Um palito de fósforo tem em média 8 cm. É fato que destes 8 cm, apenas alguns milímetros são úteis para gente. Raramente vemos alguém usar um palito de fósforo de forma que ele queime todo. Podemos dizer que a cada palito que usamos, queimamos em torno de 10% do seu tamanho. O resto? jogamos no lixo... e isso é ruim? é PÉSSIMO!! imaginem quantas árvores são jogadas diariamente no lixo por causa dos 90% do palitinho que você não consumiu...

O quanto do palito de fósforo você usa ao acender o fogão de sua casa?

Pesquisei um pouco na Internet algum dado referente à quantos palitos de fósforos são produzidos com uma árvore. Infelizmente, depois de muito procurar, não achei (quem souber este dado, favor, deixar um comentário.. obrigado!). Então, vamos fazer um cálculo simples:

- Descobri que palitos de fósforo podem ser produzidos a partir de um tipo de árvore que se chama Embaúba. Este tipo de árvore pode chegar a 15 m de altura e tronco com 15 a 20cm de diâmetro. Imaginemos que uma árvore dessa pesa 200kg (sou péssimo em estimativas.. mas vamos lá...). Então, temos 200kg de madeira para fabricar palitos de fósforo. Se cada palito tem uma massa de 2g, temos que uma árvore como essa nos fornece 200.000 palitos de fósforo.

- Somos 190 milhões de brasileiros. Vamos supor que temos uma caixa de fósforo a cada família de 4 pessoas. Deste modo, temos cerca de 47,5 milhões de caixinhas de fósforos sendo usadas. Como cada caixinha tem 40 palitos (em média) temos, então, 19 bilhões de palitos de fósforos. Como cada palito tem em média 8cm, temos aí 152 bilhões de centímetros de palitos de fósforo. Vamos considerar que a cada palitinho que usamos, queimamos em média 0,5cm. Então, consumimos 9,5 bilhões de centímetros e os outros 142,5 bilhões de centímetros são jogados no lixo. Esses 142,5 bilhões de centímetros equivalem a 17,9 bilhões de palitinhos que, por sua vez, é o equivalente a 89.062 árvores de Embaúbas que vão para o lixo!!! Muito, não acha?

Obviamente, fizemos estes cálculos com aproximações grosseiras. Porém, se você analisar de forma qualitativa, verá que realmente, estamos jogando mais árvores no lixo que usando efetivamente... não duvido que o valor real seja próximo do nosso encontrado nos cálculos acima...

Como resolver isso? boa pergunta... que tal começarmos a usar aquele isqueiro velho para acendermos o fogão? ou usar um acendedor elétrico? bem... se cada um achar uma alternativa, podem ter certeza, que várias Embaúbas serão salvas..


É isso! Química para um Mundo melhor!


Até mais!