Você sem dúvida ouviu falar de ácidos e provavelmente posso citar alguns apenas lendo os rótulos dos alimentos: Ácido Cítrico. Ácido acético. Ao mesmo tempo, você sabe que pelo menos alguns ácidos podem ser prejudiciais se você simplesmente manuseá-los, portanto, ácidos diferentes têm propriedades diferentes, incluindo dosagens diferentes.
Bases também estão em todo o mundo, embora pareçam receber menos publicidade por algum motivo. Como os ácidos, as bases podem ser prejudiciais aos materiais biológicos e outros. Você encontrou uma base forte na forma de alvejante doméstico (NaClO ou hipoclorito de sódio).
Ácidos e bases são complementares em quase todos os sentidos, e um pode até ser usado para "neutralizar" o outro, como no caso de ingestão oral. antiácido comprimidos para combater o ácido do estômago. Parte disso está na nomenclatura; quando os ácidos realmente se comportam como ácidos, eles se tornam bases, e idem para o comportamento das bases. Entendimento ácidos e bases conjugados é essencial para dominar as reações químicas.
História da Química Ácido-Base
Já em meados de 1600, Robert Boyle, que parecia estar envolvido em quase todos os experimentos de química naquela época, descobriu que certas soluções tinham propriedades como a capacidade de danificar substâncias imersas ou alterar seus cores, e que esses efeitos poderiam ser evitados ou anulados pela adição de compostos alcalinos, que hoje são conhecidos por serem básicos.
Em 1923, Johannes Brønsted e Thomas Lowry ácidos e bases formalmente definidos em termos da transferência de íons de hidrogênio (H+).
Ácidos de Brønsted-Lowry
A base conjugada de um ácido é o composto remanescente após um íon de hidrogênio ser doado pelo ácido, e o ácido conjugado de uma base é o composto remanescente após um íon hidrogênio ser aceito pelo base.
UMA Ácido de Brønsted-Lowry é, portanto, simplesmente uma molécula que pode doar um íon de hidrogênio (que é um átomo com carga positiva) para outra molécula; o resto desse ácido é chamado de base conjugada. Por exemplo, quando ácido clorídrico doa um próton, o íon cloreto deixada para trás é a base conjugada:
HCl → H++ Cl−
Às vezes, um ácido será carregado positivamente antes de doar seu íon hidrogênio, em vez de neutro como no caso do HCl. Isso pode ser observado com o íon amônio doando um próton para se tornar a base conjugada amônia:
NH4+ → H++ NH3
H2PO4−: ácido ou base?
Até agora, você viu exemplos de compostos com fórmulas que tornam óbvio se a molécula funciona como um ácido ou como uma base (ou, por falar nisso, como nenhum dos dois). Se você vir um íon sem átomos de hidrogênio incluídos, como Cl−, você sabe que não pode ser um ácido, uma vez que não tem prótons, mas que poderia ser uma base, pois é um ânion com carga de -1 e "ansioso" para assumir um próton.
Mas e quanto aos compostos com vários átomos de hidrogênio disponíveis para troca? No ambiente certo, um composto que funciona como base na presença de um ácido forte o suficiente pode tb agir como um ácido na presença de uma base forte o suficiente. (Pense nas bases como "extratores de íons de hidrogênio". Esse composto é chamado anfotérico ou anfiprótico.
Um exemplo clássico é o fosfato de dihidrogênio íon H2PO4−. Na presença do ácido forte HBr, esta molécula aceita prontamente o íon hidrogênio do ácido para se tornar ácido fosfórico (H3PO4). Ainda na presença de hidróxido básico (OH−) íons, dihidrogenofosfato doa um próton para se tornar fosfato monohidrogênio (HPO42−).
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A base conjugada de H2PO4−
é, portanto, HPO42−, e o ácido conjugado de
H2PO4− é H3PO4.
