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Ácidos e Bases:
- Ácidos e bases são funções inorgânicas de extrema importância para os seres vivos. O primeiro confere o sabor azedo ao limão e as demais frutas cítricas, enquanto o uso do segundo está relacionado a produtos de limpeza.
- Com a escala numérica de pH (potencial de hidrogênio) é possível medir o grau de acidez e alcalinidade das substâncias.
- Arrhenius (1884), Bronsted-Lowry (1923) e Lewis (1923) foram os principais estudiosos que desenvolveram teorias acerca dos ácidos e bases. Eles tentaram explicar as características e os principais comportamentos dessas funções.
- De acordo com Arrhenius, ácidos são substâncias que em solução aquosa liberam íons positivos de hidrogênio (H+) através do processo de ionização. As bases, na mesma condição, liberam íons negativos (OH-) por meio da dissociação iônica.
- Ele também desenvolveu o conceito de neutralização, uma reação química entre um ácido e uma base que tem como produtos um sal e a águ
- Ácidos e bases são considerados inversos quimicamente. Por exemplo, eles formam íons opostos e quando passam pela reação de neutralização, o pH do meio é estabilizado. (além das diferenças de estrutura, solubilidade, condutividade elétrica e indicadores de cor)
- O equilíbrio ácido-base é essencial para o corpo humano se manter saudável. O sangue, por exemplo, é um substância vital que possui o ph faixa de 7,35 a 7,45 em condições normais. Uma vez que o nível de neutralidade é em 7, o sangue é considerado levemente básico.
- O equilíbrio desses compostos é medido a partir do pH e níveis de dióxido de carbono e bicarbonato no sangue, respectivamente um ácido e uma base.
Sais e Óxidos:
- Sais: são compostos iônicos que apresentam, no mínimo, um cátion diferente de H+ e um ânion diferente de OH-.
- Um sal pode ser obtido em uma reação de neutralização, que é a reação entre um ácido e uma base.
- São compostos iônicos. Sólidos e cristalinos. Sofrem ebulição em altas temperaturas, conduzem corrente elétrica em solução e tem sabor salgado
- Exemplos: nitrato de potássio (KNO3), hipoclorito de sódio (NaClO), fluoreto de sódio (NaF), carbonato de sódio (Na2CO3) e sulfato de cálcio (CaSO4).
- Óxidos: são compostos binários (iônicos ou moleculares), que têm dois elementos. Possuem oxigênio na sua composição, sendo ele o seu elemento mais eletronegativo.
- Óxidos metálicos, ao reagir com ácidos, formam sal e água.
- Exemplos: óxido de cálcio (CaO), óxido de manganês (MnO2), óxido de estanho (SnO2), óxido de ferro III (Fe2O3) e óxido de alumínio (Al2CO3).
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Cinética Química:
- Existe um ramo na ciência que estuda a velocidade das reações químicas e os fatores que a influenciam, é a chamada Cinética Química.
- Pode se definir reações químicas como sendo um conjunto de fenômenos nos quais duas ou mais substâncias reagem entre si, dando origem a diferentes compostos
- O conhecimento e o estudo das reações, além de ser muito importante em termos industriais, também estão relacionados ao nosso dia a dia.
- A velocidade de uma reação é a rapidez com que os reagentes são consumidos ou rapidez com que os produtos são formados.
- As reações químicas ocorrem com velocidades diferentes e estas podem ser alteradas, porque além da concentração de reagentes e produtos, as velocidades das reações dependem também de outros fatores como:
- Concentração de reagentes: quanto maior a concentração dos reagentes maior será a velocidade da reação.
- Superfície de contato: um aumento da superfície de contato aumenta a velocidade da reação. Um exemplo é quando dissolvemos um comprimido de sonrisal triturado e ele se dissolve mais rapidamente do que se estivesse inteiro, isto acontece porque aumentamos a superfície de contato que reage com a água.
- Temperatura: quando se aumenta a temperatura de um sistema, ocorre também um aumento na velocidade da reação. Aumentar a temperatura significa aumentar a energia cinética das moléculas.
- Catalisadores: os catalisadores são substâncias que aceleram o mecanismo sem sofrerem alteração permanente, isto é, durante a reação eles não são consumidos. Os catalisadores permitem que a reação tome um caminho alternativo, que exige menor energia de ativação, fazendo com que a reação se processe mais rapidamente.
Equilibrio Químico:
- O equilíbrio químico ocorre quando em uma reação reversível (ocorre paralelamente nos dois sentidos), a velocidade da reação direta é igual à velocidade da reação inversa. Quando esse equilíbrio é alcançado, as quantidades de reagentes e produtos envolvidas na reação permanecem estáveis.
- Nas reações químicas diretas os reagentes formam os produtos, enquanto nas reações inversas os produtos formam os reagentes. Em uma equação química esses elementos organizam-se de modo que no primeiro membro estejam os reagentes e no segundo os produtos.
- Podemos expressar o equilíbrio químico graficamente utilizando as variáveis velocidade e concentração (eixo y) em função do tempo (eixo x).
- Observamos que a concentração dos reagentes é máxima e diminui porque eles estão sendo transformados em produtos. Já a concentração dos produtos parte do zero (porque no início da reação só haviam reagentes) e vai crescendo a medida que estão sendo criados.
- A constante de equilíbrio (Kc) é uma grandeza que caracteriza o equilíbrio químico levando em consideração os aspectos cinéticos das reações químicas e as soluções em equilíbrio dinâmico.
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