Reações de Neutralização e Produção de Sais Duplos, Hidrogenado e Hidroxilado


As reações de neutralização entre ácidos e bases produzem sal e água. O sal obtido pode ter caráter neutro, ácido ou básico, conforme a proporção dos hidrogênios ionizáveis do ácido e dos ânions hidróxidos.

Exemplos genéricos

• Considere a reação genérica entre um ácido HA(aq), que possui o ânion A1″, e uma base COH, que possui o cátion C1+.

Reações de Neutralização

A fórmula do sal só estará certa se o número total de cargas positivas (do cátion) e o de negativas (do ânion) for igual. Além disso, é necessário balancear a reação de modo a igualar o número total de átomos. Considere outra reação genérica entre um ácido HJ que possui o ânion Ax, e uma base C(OH)y, que possui o cátion Cy+.

Sendo x e y números inteiros, distintos e não divisíveis entre si (isto é, que não sejam múltiplos ou submúltiplos, como 2 e 3, por exemplo), temos:
Produção de sais simples. Exemplos, (as equações estão balanceadas):

Neutralização entre o ácido clorídrico, HC£(aq), e o hidróxido de sódio, NaOH(aq), com a produção de cloreto de sódio, NaC£(aq), e água:
l HC£(aq) + l NaOH(aq)
l NaC€(aq) + l HOH(e)
Na» qfc: [(!+)•! + (l-)- l] = O
lH2S04(aq) +2KOH(aq) – -> l K2S04(aq)

• Neutralização entre o ácido sulfúrico, H2S04(aq), e o hidróxido de potássio, KOH(aq), com a produção de sulfato de potássio, K2S04(aq), e água:
+ 2HOH(e) : [(1+). 2 + (2-) -1] = O

• Neutralização entre o ácido fosfórico, H3P04(aq), e o hidróxido de cálcio, Ca(OH)2(aq), com a produção de fosfato de cálcio, Ca3(P04)2(aq), e água:
2 H3P04(aq) + 3 Ca(OH)2(aq) -» l Ca3(P04)2(aq)   +
+    6 HOH(e) (POjf: [(2+) • 3 + (3 1-2]    O

Produção de sais duplos

•   Sal duplo – ânion
Neutralização entre o ácido clorídrico, HC£(aq), o áci­do bromídrico, HBr(aq), e o hidróxido de magnésio, Mg(OH)2(aq), com a produção de MgC£Br(aq), e água.
lHCe(aq)    +  lHBr(aq)    +    lMg(OH)2(aq)         ->
-* !MgC£Br(aq)    +   2HOH(£) Mg^CP-Br1-: (2+) + (1-) + (1-) = O

•   Sal duplo – cátion
Neutralização entre o ácido sulfúrico, H2S04(aq), o hi­dróxido de sódio, NaOH(aq), e o hidróxido de potássio, KOH(aq), com a produção de duplo sulfato de sódio e potássio, KNaS04(aq), e água.

Produção de sal hidrogenado

A neutralização parcial do ácido pela base gera sal hidrogenado. Ao contactar com a água, os sais hidroge­nados sofrem simultaneamente: ionização, formando o cátion hidrônio, H301+, e dissociação, liberando outro cátion diferente de H301+ e um ânion diferente de OH1″. Observe os exemplos a seguir de formação de sais hidrogenados, cujas equações estão balanceadas:

• Neutralização parcial do ácido sulfúrico, H2S04(aq), pelo hidróxido de potássio, KOH(aq), produzindo o sal mono–hidrogenossulfato de potássio, KHS04(aq), e água. Como se trata de um sal formado por ácido forte e base forte, o KHS04(aq) terá caráter neutro.

•   Neutralização parcial do ácido fosfórico, H3P04(aq), pelo hidróxido de sódio, NaOH(aq), com a produção de di-hidro-genofosfato de sódio, NaH2P04(aq), e água.
l H3P04(aq)    +   l NaOH(aq)      -» l NaH2P04(aq)    +
+     l HOH(e)
Na1+(H2P04)1-: (1+) + (1-) = O
Como se trata de um sal formado por ácido semi-forte e base forte, o NaH2P04(aq) terá caráter predominantemente básico.

Produção de sal hidroxilado

•   Neutralização parcial da base hidróxido de magnésio, Mg(OH)2(aq), pelo ácido clorídrico, HC£(aq), produzindo o sal hidroxicloreto de magnésio, MgOHC£(aq), e água.
1  Mg(OH)2(aq) + 1 HC£(aq) — > l MgOHC£(aq) + l HOH(Í)
Mtf+OW-CP-: (2+) + (l-) + (1-) = O

Como se trata de um sal formado por base forte e ácido forte, o MgOHC£(aq) terá caráter neutro. • Neutralização parcial da base hidróxido de alumínio, Ae(OH)3(aq), pelo ácido clórico, HC£03(aq), produzindo o sal di-hidroxiclorato de alumínio, A£(OH)2C£03(aq), e água. Como se trata de um sal formado por base fraca e ácido forte, o A£(OH)2C£03(aq) terá caráter ácido.

Caráter do sal hidrogenado ou hidroxilado

A força de um ácido está relacionada a seu grau de ionização a e não ao número de hidrogênios existentes na fórmula. O ácido bórico, por exemplo, possui três hidrogênios ionizáveis, H3B03(aq), mas é um ácido fraco; seu grau de ionização a (a 18 °C em solução diluída) é igual a 0,075%, e esse ácido é usado até em colírios.

Já o ácido clorídrico, HC£(aq), possui apenas um hidrogênio ionizável, mas é muito forte, pois nas mesmas condições apresenta grau de ionização ot igual a 92,5%. O mesmo ocorre em relação às bases.

A força de uma base depende apenas de seu grau de dissociação a e não do número de grupos hidróxido exis­tentes na fórmula. O hidróxido de alumínio, por exemplo, possui três grupos hidróxido, A£(OH)3, mas é uma base fraca, com grau de dissociação inferior a 5%, utilizada inclusive como antiácido estomacal.

Já o hidróxido de sódio possui apenas um grupo hidróxido, NaOH, mas é uma base muito forte, cujo grau de dissociação, em determinadas condições, pode ultra­passar os 95%. Um sal hidrogenado formado por um ácido fraco e uma base forte possui hidrogênio ionizável, mas, por ser proveniente de um ácido fraco, seu grau de ionização será baixo, e o caráter que irá prevalecer é o da base forte.

Da mesma forma, um sal hidroxilado formado por um ácido forte e uma base fraca possui o grupo hidróxido, mas, como este é proveniente de uma base fraca, o grau de dissociação do grupo OH1- será baixo, e o caráter que irá prevalecer é o do ácido forte. O caráter da solução aquosa de um sal depende da força do ácido e da base dos quais ele é formado.

É o caso, por exemplo, do bicarbonato de sódio, NaHC03, que é formado pelo hidróxido de sódio, NaOH (base forte), e pelo ácido carbônico, H2C03 (ácido fraco). Logo, apesar de ser um sal hidrogenado, sua solução aquosa apresenta caráter básico.