Compostos que liberam H+ em reações químicas
Ácidos são compostos que pertencem à Química Inorgânica e caracterizam-se pela capacidade de liberar íons positivos (H+) em reações químicas (definição de Bronsted-Lowry). Eles são considerados opostos às bases, compostos também inorgânicos que liberam íons negativos (OH-) durante as transformações.
Os ácidos estão presentes em várias substâncias do nosso cotidiano. Por exemplo, as frutas cítricas (limão, kiwi, laranja, etc.) possuem um sabor azedo, uma propriedade peculiar dos ácidos.
O limão é uma fruto que contem ácido cítrico. (Foto: Public Domain Pictures)
Definições
Os ácidos já eram focos de estudos desde a História Medieval pelos alquimistas. No século XIX, três cientistas desenvolveram teorias importantes acerca desses compostos: Arrhenius (1884), Bronsted-Lowry (1923) e Lewis (1923).
Segundo Arrhenius, ácidos são substâncias que, em meio aquoso, liberam íons positivos de hidrogênio (H+) por meio do processo de ionização. Para compreender esse conceito, observe abaixo a reação sofrida pelo ácido clorídrico (HCl):
HCl(aq) --> H+ (aq) + Cl- (aq)
Ele também foi o responsável por descobrir que a reação química entre um ácido e uma base, resulta em um sal e água. Esse processo foi nomeado de neutralização. Observe abaixo um exemplo genérico de equação iônica:
H+(aq) + OH–(aq) --> H2O(l)
Apesar da grande contribuição para Química Inorgânica, a definição de ácido criada por Arrhenius mostrou-se restrita, pois levava em consideração reações apenas em solução aquosa.
Em função disso, posteriormente, uma nova teoria foi desenvolvida por Johannes Nicolaus Brönsted e Thomas Martin Lowry. Eles afirmaram que ácidos são espécies químicas que doam prótons (H+) durante ligações químicas.
Uma terceira teoria também importante foi de autoria de Lewis. Ele analisou as substâncias ácidas a partir das propriedade dos seus átomos e moléculas. Segundo ele, ácidos são substâncias capazes de receberem pares de elétrons.
Principais características
Além do sabor característico, os ácidos possuem outras características:
• Conduzem eletricidade em meio aquoso;
• pH inferior a 7;
• Possuem um baixo ponto de fusão e ponto de ebulição;
• Quando reagem com as bases, formam os sais e a água;
• São líquidos transparentes ou levemente amarelados;
• São moléculas, já que são formados a partir de ligações covalentes;
Classificações
Número de hidrogênios ionizáveis:
• Monopróticos ou monoácidos: liberam apenas um H+;
• Dipróticos ou diácidos: liberam até dois H+;
• Tripróticos ou triácidos: liberam até três H+.
Em relação ao número de grupos funcionais (H+):
• Monácidos: um íon H+ na molécula;
• Diácidos: dois íons H+ na molécula;
• Triácidos: três íons H+ na molécula;
• Tetrácidos: quatro íons H+ na molécula.
Em relação à presença de oxigênio:
Oxiácidos: possuem oxigênio em sua molécula. A nomenclatura segue a regra: ácido + nome do elemento + ico ou oso.
Quando há redução de um oxigênio é utilizado o sufixo oso; com a redução de dois oxigênios, adicionamos hipo antes do elemento mais o sufixo oso. Exemplos:
• Ácido sulfúrico (H2SO4)
• Ácido nitroso (HNO2)
• Ácido carbônico (H2CO3)
Hidrácidos: não possuem o elemento oxigênio em sua composição. A nomenclatura segue o padrão: ácido + nome do elemento + ídrico. Exemplos:
• Ácido clorídrico (HCL)
• Ácido iodídrico (Hl)
• Ácido fluorídrico (HF)
Em relação à força ácida:
• Forte: se ionizam rapidamente e possuem a constante de acidez (Ka) menor que -0,35;
• Moderado: se ionizam de modo razoável e possuem a constante de acidez (Ka) em +/- 0,35;
• Fraco: se ionizam lentamente e possuem a constante de acidez (Ka) maior que 8.
Exemplos de ácidos
Ácido cítrico: também chamado de citrato de hidrogênio, esse ácido é um antioxidante natural, encontrado nas plantas do gênero citrus, que engloba frutas como laranja, limão, tangerina, a lima e cidra.
Ácido sulfúrico: esse ácido é um líquido viscoso, incolor e inodoro, sendo utilizado principalmente na indústria. Devido ao seu grande poder de corrosão, quando em contato com a pele, pode causar graves queimaduras.
Ácido acetilsalicílico: popularmente conhecido como aspirina, esse ácido é um medicamente utilizado no tratamento de dores, febres e inflamações. Quando usado a longo prazo, de forma moderada, ajuda a prevenir ataques cardíacos em indivíduos com pré-disposição para o desenvolvimento da doença.