Como os ácidos e as bases são diferentes?

Quer você saiba ou não, provavelmente está familiarizado com muitos ácidos e bases. Você já espremeu suco de limão sobre um taco? Então você usou uma substância ácida. Você já teve que limpar um ralo entupido com um produto químico? É provável que o produto químico seja uma base muito forte. A natureza cáustica disso ajudará a se livrar de todas as coisas que estão entupindo o ralo. Estes são exemplos básicos de ácidos e bases.

Mas o que é, quimicamente, que torna o suco de limão e o limpador de ralos diferentes? Quais são as semelhanças entre ácidos e bases? Quais são as diferenças de ácido e base?

Existem várias definições de ácidos e bases. A definição mais restrita é a definição de Arrhenius. Também pode ser o nível mais intuitivo e fácil de definir ácidos e bases.

A Ácido de Arrhenius aumenta a concentração de H⁺ ou H₃O⁺ (íon hidrônio), uma vez que os prótons realmente não flutuam sozinhos na solução. Uma base de Arrhenius aumenta a concentração de OH^- íons.

Um exemplo de um ácido de Arrhenius é, portanto, o HCl. Quando o HCl se dissocia em solução, a concentração do íon hidrônio aumenta. Um exemplo de uma base de Arrhenius é o NaOH. Quando o NaOH se dissocia na água, aumenta a concentração de íons hidróxido.

• Os ácidos liberam um próton, ou H⁺, na água. As bases liberam um íon hidróxido, OH^-, na água.

O problema de usar as definições de Arrhenius é que elas limitam a discussão apenas de soluções aquosas.

Para ser capaz de definir mais reações, o Brønsted-Lowry a definição se concentra na transferência de prótons. Um ácido de Brønsted-Lowry é qualquer espécie que doa um próton para outra molécula. Uma base de Brønsted-Lowry é qualquer espécie que aceita um próton de outra molécula.

É importante notar que as definições de Brønsted-Lowry expandem a definição de ácidos e bases, portanto, os ácidos e bases de Arrhenius também são ácidos e bases de Brønsted-Lowry.

finalmente, o Lewis definição é a definição mais abrangente de ácidos e bases. Assim como um ácido de Arrhenius é um ácido de Brønsted-Lowry, um ácido de Brønsted-Lowry é um ácido de Lewis.

Na definição de Lewis, os ácidos são aceitadores de pares de elétrons. Como resultado disso, o ácido é capaz de formar uma ligação covalente com tudo o que fornece os elétrons. As bases são doadoras de pares de elétrons.

• Os ácidos de Lewis são aceitadores de pares de elétrons e as bases de Lewis são doadores de pares de elétrons.

Como você pode realmente medir se algo é ou não um ácido ou uma base? Você pode usar a escala de pH que indica a concentração de íons de hidrogênio. Uma das diferenças de ácidos e bases mais valiosas para fins de identificação é o concentração de íons de hidrogênio.

Como a concentração de H⁺ e OH^- íons em soluções é muitas vezes um número muito pequeno, um cientista do século 20 propôs que uma maneira melhor de olhar para a concentração de íons de hidrogênio seria definir a acidez como o logaritmo negativo do íon de hidrogênio concentração. Isso é chamado de medição de pH.

Ou:

O pOH é o logaritmo negativo da concentração de íons OH-.

O pH aumenta à medida que a concentração de íons de hidrogênio diminui.

Um pH acima de 7 indica que a solução é básica. Um pH de 7 indica que a solução é neutra. Um pH abaixo de 7 indica que a solução é ácida.

Se você precisa saber o pH exato de uma solução, você pode usar um medidor de pH. Se você só precisa saber se é ácido ou básico, você provavelmente pode usar as definições fornecidas acima para fazer uma estimativa fundamentada de se a solução é ácida ou básica.