O que são ácidos e bases?
Os ácidos têm gosto azedo (limão, tamarindo, vinagre) e deixam o tornassol azul vermelho. As bases têm gosto amargo e são escorregadias como sabão; deixam o tornassol vermelho azul. Nunca prove produtos de laboratório: essas propriedades a gente aprende só com alimentos.
Ácidos e bases do dia a dia
- Ácidos na natureza: ácido cítrico (limão, laranja), ácido lático (iogurte), ácido acético (vinagre), ácido tartárico (tamarindo), ácido metanoico (picada de formiga e de abelha, folha de urtiga), ácido oxálico (tomate).
- Ácidos minerais usados em laboratório: ácido clorídrico HCl, ácido sulfúrico H₂SO₄, ácido nítrico HNO₃.
- Bases: hidróxido de sódio NaOH, hidróxido de potássio KOH, hidróxido de cálcio Ca(OH)₂ (água de cal), hidróxido de magnésio Mg(OH)₂ (leite de magnésia), hidróxido de amônio NH₄OH.
Uma base que se dissolve em água se chama álcali (NaOH, KOH, Ca(OH)₂, NH₄OH). Todo álcali é uma base, mas nem toda base é um álcali: o óxido de cobre é uma base que não se dissolve.
Indicadores: naturais, sintéticos e de cheiro
Um indicador é uma substância que muda de cor (ou de cheiro) para nos dizer se uma solução é ácida ou básica.
| Indicador | No ácido | Na base |
|---|---|---|
| Tornassol (vem de líquen) | azul → vermelho | vermelho → azul |
| Fenolftaleína | incolor | rosa |
| Alaranjado de metila | vermelho | amarelo |
| Açafrão-da-terra (cúrcuma) | continua amarelo | marrom-avermelhado |
| Suco de repolho roxo | vermelho/rosa | verde |
Indicadores de cheiro
Algumas substâncias mudam de cheiro. A cebola e o óleo de cravo perdem o cheiro na base; a essência de baunilha também perde o cheiro na base, mas o mantém no ácido. Isso ajuda quem não enxerga cores.
Uma mancha amarela de cúrcuma de um prato de curry fica marrom-avermelhada quando lavada com sabão, porque o sabão é básico. Lave de novo só com água e o amarelo volta aos poucos.
Propriedades químicas dos ácidos e das bases
1. Ácido + metal → sal + gás hidrogênio
Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂↑. O gás queima com um estalo perto de um palito aceso: esse é o teste do hidrogênio.
2. Base + metal (só alguns metais)
2NaOH + Zn → Na₂ZnO₂ (zincato de sódio) + H₂↑. Nem todo metal faz isso.
3. Ácido + carbonato / hidrogenocarbonato de metal → sal + água + dióxido de carbono
Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂O + CO₂↑ e NaHCO₃ + HCl → NaCl + H₂O + CO₂↑. O CO₂ deixa a água de cal turva e leitosa (forma-se CaCO₃); com CO₂ demais ela fica limpa de novo (forma-se Ca(HCO₃)₂ solúvel).
4. Ácido + base → sal + água (neutralização)
NaOH + HCl → NaCl + H₂O. O calor liberado mostra que a reação é exotérmica.
5. Ácido + óxido metálico → sal + água
CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O. O óxido de cobre preto se dissolve e a solução fica azul-esverdeada. Por isso os óxidos metálicos são básicos.
6. Base + óxido de não metal → sal + água
Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O. Por isso os óxidos de não metais são ácidos.
O que todos os ácidos e todas as bases têm em comum?
A glicose e o álcool também têm hidrogênio, mas não são ácidos. A diferença: um ácido libera íons H⁺ na água. O H⁺ não consegue ficar sozinho, então se junta a uma molécula de água e forma o íon hidrônio H₃O⁺: HCl + H₂O → H₃O⁺ + Cl⁻.
Uma base libera íons OH⁻ na água: NaOH → Na⁺ + OH⁻.
Prova com um circuito: uma lâmpada acende quando HCl ou H₂SO₄ diluído é colocado entre dois eletrodos, mas não acende com solução de glicose ou de álcool. São os íons que levam a corrente.
Por que a água é necessária: o gás HCl seco não muda o tornassol azul seco, mas o tornassol úmido fica vermelho, porque os íons H⁺ só se formam na água.
Como diluir ácidos com segurança
Misturar um ácido ou uma base com água libera muito calor. Sempre adicione o ácido à água, devagar e mexendo, nunca a água ao ácido: o calor pode fazer a mistura espirrar e até rachar o vidro.
Neutralização em termos de íons
H⁺ + OH⁻ → H₂O. Os outros íons (Na⁺, Cl⁻) ficam na solução e formam o sal.
Fórmulas e definições principais
- Ácido na água: HCl + H₂O → H₃O⁺ + Cl⁻
- Base na água: NaOH → Na⁺ + OH⁻
- Ácido + metal → sal + H₂
- Ácido + carbonato/hidrogenocarbonato → sal + H₂O + CO₂
- Ácido + base → sal + água (neutralização): H⁺ + OH⁻ → H₂O
- Óxido metálico + ácido → sal + água (óxidos metálicos são básicos)
- Óxido de não metal + base → sal + água (óxidos de não metais são ácidos)
Exemplos resolvidos
1. Grânulos de zinco são colocados em ácido sulfúrico diluído. Que gás se forma e como você pode testá-lo?
Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂. O gás é o hidrogênio. Aproxime um palito aceso da boca do tubo: o gás queima com um estalo.
2. Por que o iogurte ou o picles estraga o sabor em uma panela de latão ou de cobre?
O iogurte e o picles têm ácidos. Os ácidos reagem com metais como o cobre e o zinco (do latão) e formam sais que fazem mal e têm gosto ruim. Por isso eles são guardados em vidro, aço ou cerâmica.
3. Um composto metálico A reage com HCl diluído e libera um gás que deixa a água de cal leitosa. A solução que sobra tem cloreto de cálcio. Identifique A e escreva a equação.
O gás é CO₂, então A é um carbonato; o sal é CaCl₂, então o metal é o cálcio. A = CaCO₃. CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂.
4. Uma amostra de óxido de cobre é preta. Adiciona-se HCl diluído. O que você vê e o que isso prova?
O pó preto se dissolve e a solução fica azul-esverdeada (CuCl₂). CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O. Como um óxido metálico reage com um ácido e dá sal e água, os óxidos metálicos são básicos.
5. Por que o gás HCl seco não deixa o tornassol azul seco vermelho?
O comportamento ácido vem dos íons H⁺, e o HCl só libera H⁺ na água. Sem água, não há íons H⁺, então a cor não muda. O tornassol úmido fica vermelho.
Erros comuns
- Dizer que todo composto com hidrogênio é um ácido. A glicose (C₆H₁₂O₆) e o álcool têm hidrogênio, mas não liberam íons H⁺ na água.
- Adicionar água a um ácido concentrado. Sempre adicione o ácido devagar à água, mexendo.
- Achar que todas as bases são álcalis. Só as bases que se dissolvem em água são álcalis.
- Escrever que a fenolftaleína fica rosa no ácido. Ela é incolor no ácido e nas soluções neutras, e só fica rosa nas bases.