Ácidos Fixos, Voláteis, Instáveis e Número de Grupos Hidróxido das Bases


Um ácido é definido como fixo ou volátil conforme o valor de seu ponto de ebulição.
•   Fixos. Exemplos:
ácido sulfúrico            H2S04(aq): 340 °C
ácido fosfórico            H3P04(aq): 213 °C
ácido bórico               H3B03(aq): 185 °C

•   Voláteis. Exemplos:
ácido clorídrico      – HC£(aq):  -85 °C
ácido sulfídrico      – H2S(aq):  -59,6 °C
ácido nítrico         – HN03(aq): +86 °C

Ácidos Fixos, Voláteis, Instáveis

Os ácidos voláteis são particularmente perigosos, pois a inalação de seus vapores pode causar sérios danos ao organismo. Esses ácidos devem ser manipulados no laboratório e sempre dentro da capela (onde há um sistema de exaustor). Não devemos confundir ácido volátil com ácido fumegante. O ácido fumegante em geral é um ácido fixo que libera vapores tóxicos de uma substância que se encontra dissolvida em seu interior. Por exemplo, o ácido sulfúrico fumegante libera fumaça de dióxido de enxofre, S02(g), que se encontra dissolvido nele. Como o S02(g) é uma substância tóxica, esse ácido também só pode ser manipulado dentro da capela.

Ácidos instáveis

As setas colocadas ao lado ou acima da fórmula das substâncias são uma outra forma de indicar a fase de agregação do produto formado. Seta para cima ( /): o produto formado encontra-se na fase gasosa (é gasoso). Seta para baixo ( i ): o produto formado encontra-se na fase sólida e é denominado precipitado.

As bases são eletrólitos e, portanto, liberam íons ao entrar em contato com a água. Assim, a partir da teoria de Arrhenius, podemos definir as bases, atualmente, da seguinte maneira: Bases são compostos capazes de se dissociar na água liberando íons, mesmo em pequena porcentagem, dos quais o único ânion é o hidróxido, OH1″.

Ou a nomenclatura proposta em 1900: hidróxido + nome do cátion + sufixo oso (menor valência) ou sufixo iço (maior valência).
Exemplos:
Fe(OH)3                 hidróxido férrico
Fe(OH)2                 hidróxido ferroso
Cu(OH)2                 hidróxido cúprico
CuOH                    hidróxido cuproso

O número de grupos hidróxido, OH1-, da fórmula da base é igual (em módulo) à carga do cátion, por exemplo:
•     CuOH: l grupo OH1-. Carga do cátion: Cu1+.
•     Cu(OH)2: 2 grupos OH1-. Carga do cátion: Cu2+.
•     Au(OH)3: 3 grupos OH1-. Carga do cátion: Au3+.
•     Pb(OH)4: 4 grupos OH1-. Carga do cátion: Pb4+.

Isso significa que, ao contrário do processo de ioni­zação, na dissociação não há reação química com a água, pois os íons já existem (não são formados).
Exemplos:
!NaOH(s)                  -»    INa1^,       +      l OHfc,
hidróxido de sódio        cátion sódio             ânion hidróxido

lCa(OH)2(s)                    -»    l Gafo       +     2 OHfc,
hidróxido de cálcio             cátion cálcio         ânion hidróxido

Nomenclatura

O nome de uma base é fornecido a partir de um dos esquemas a seguir: hidróxido de amônio (NH4OH) hidróxido de prata (AgOH) hidróxido de zinco (Zn(OH)2) hidróxido de alumínio (A£(OH)3).

Bases cujo cátion possui apenas uma valência: hidróxido + de + nome do cátion.

Bases cujo cátion possui mais de uma valência: A nomenclatura pode ser a de Stokes, proposta em 1940: hidróxido + de + nome do cátion + valência (em numeral romano).

Exemplos:
hidróxido de ferro II – Fe(OH)2   hidróxido de ferro III – Fe(OH)3
hidróxido de cobre I – CuOH hidróxido de cobre II – Cu(OH)2

Número de grupos hidróxido

Um critério de classificação das bases é o número máximo de grupos hidróxido, OH1-, liberados na disso­ciação de uma fórmula da base em meio aquoso.

A dissociação de uma dibase, tribase ou tetrabase ocorre em etapas e, por isso, é comum haver mais de um tipo de cátion diferente na solução básica.
Por exemplo, dissociação do hidróxido de alumínio (tribase):
1a dissociação parcial: 1A£(OH)3(S)   J32PJ!L>
2a dissociação parcial: lA£(OH)2|aq) + l OH1^

O tipo de dissociação depende das condições do meio (temperatura, pressão, concentração). Assim, conforme forem as condições, podemos en­contrar não apenas cátions alumínio, A£3+(aq), mas também cátions di-hidroxialumínio, A£(OH)2|aq), e mono-hidroxia-lumínio, A£OH2+(aq).

Solubilidade em agua

A solubilidade das bases em água varia bastante, conforme o cátion ligado ao ânion hidróxido.

•   Bases muito solúveis: São muito solúveis apenas os hidróxidos de metais alcalinos, como: hidróxido de lítio, LiOH, hidróxido de sódio, NaOH, hidróxido de potássio, KOH, hidróxido de rubídio, RbOH, e o hidróxido de amônio, NH4OH, que é instável e se decompõe liberando gás amónia e água. O hidróxido de amónio é um líquido incolor de odor forte e penetrante, obtido pela dissolução de até 30% de amónia, NH3(g), em água. É muito tóxico e irritante aos olhos. É usado em desinfetantes.

•   Bases parcialmente solúveis.

•   Bases praticamente insolúveis.

Grau de dissociação

O grau de dissociação oc de uma base é uma medida de sua força. O conceito é análogo ao de ionização dos ácidos e é calculado pela relação:
número de íons-fórmula que se dissociaram número de íons-fórmula dissolvidos no início.

• Bases fortes: são as bases de metais alcalinos e as de metais alcalinoterrosos. O a dessas bases é maior do que 50%, podendo chegar (conforme a temperatura e a diluição) a praticamente 100%.
Exemplo: a 18 °C hidróxido de sódio       – NaOH      – oc% = 95%

• Bases fracas: são as bases dos metais de transição, dos metais das famílias 13, 14 e 15 da tabela periódica e o hidróxido de amónio, NH4OH. O a dessas bases é em geral igual ou inferior a 5%.
Exemplo: a 18 °C hidróxido de amônio        – NH4OH      – a% = 1,5%

Indicadores

Os indicadores de meio ácido ou básico são subs­tâncias que têm a propriedade de mudar de cor conforme entrem em contato com um desses meios. Em relação às demais propriedades dos ácidos e das bases, temos que:

•      Os ácidos em geral apresentam sabor azedo e conduzem corrente elétrica em meio aquoso (atuam como eletrólitos), devido à formação de íons (reação de ionização). Já os compostos covalentes que formam os ácidos, quando puros (por serem moleculares), não conduzem corrente elétrica.

•      As bases apresentam sabor adstringente e cáustico (semelhante ao de banana ou caqui verdes). As bases de metais alcalinos (família l ou IA) condu­zem corrente elétrica na fase líquida (fundidas) ou em solução aquosa (sempre quando os cátions e ânions estão livres e não presos uns aos outros). As bases de metais alcalinoterrosos (família 2 ou 2A) conduzem pouco a corrente elétrica. Não conduzem na fase líquida porque sofrem decom­posição por aquecimento.

Conduzem pouco em meio aquoso porque são apenas parcialmente solúveis em água (pequena porcentagem de íons livres). Aparelhos comuns não conseguem detectar a corrente elétrica conduzida pelas bases dos demais metais devido à sua baixa dissociação.