Uma reação química, por definição, forma novos produtos químicos (chamados de produtos) a partir dos produtos químicos iniciais (chamados de reagentes). Deve fazer sentido que a identidade dos produtos formados dependa dos reagentes com os quais começamos. Adicionar um ácido a uma base é um exemplo de reação química, então devemos esperar ver novos produtos. Embora haja um padrão para esse tipo de reação, em última análise, os produtos formados dependem do ácido e da base usados.
Não é uma resposta fácil
À primeira vista, essa pergunta tem uma resposta simples. A maioria dos livros introdutórios à química ensina que a reação entre um ácido e uma base é chamada de neutralização, e os produtos formados são água e sal. Por exemplo, se você misturar ácido clorídrico (HCl) com hidróxido de sódio (NaOH), os produtos formados são água (H20) e cloreto de sódio (NaCl), que é conhecido como sal de cozinha.
HCl + NaOH -> H2O + NaCl
O problema é que não é tão simples assim. Para responder completamente a essa pergunta, teremos que ser muito mais específicos.
Um Ponto de Partida
Vamos começar misturando um ácido forte com uma base forte. Adicionar a palavra “forte” significa que esses ácidos e bases se dissociam completamente (ou se separam) quando colocados na água. Usar um ácido forte em um experimento significa que o ácido já está dissolvido na água (e isso provavelmente também é verdade para a base). Se você adicionar o ácido à base, os produtos serão água (além da água já existente) e um sal (que não é necessariamente “sal de cozinha”).
Por exemplo, misture o ácido forte HNO3 (ácido nítrico) com a base forte KOH (hidróxido de potássio).
HNO3 + KOH -> H2O + KNO3
Neste exemplo, KNO3 é o sal, então a água e um sal são formados conforme o esperado. Essa reação ocorre na água, então provavelmente o sal não está unido, mas sim separado como íons na água.
A Equação Iônica Completa
Na verdade, os químicos escrevem o que é chamado de equação iônica completa para mostrar quais produtos químicos estão dissociados:
H + (aq) + NO3- (aq) + K + (aq) + OH- (aq) -> H2O (l) + K + (aq) + NO3- (aq)
Esta longa equação mostra que o ácido forte e a base forte estão dissociados na água ("aq" significa aquoso), e a água é formada, deixando os íons de potássio (K +) e nitrato (NO3-) ainda no agua.
A Equação Iônica Líquida
Isso leva a outra questão interessante: como um sal é formado? Nesse caso, não é. Os íons que formariam o sal estão lá, mas na forma atual eles não formaram o sal. Então, os químicos escrevem o que é chamado de equação iônica líquida para mostrar o que realmente aconteceu:
H + (aq) + OH- (aq) -> H2O (l)
Isso nos diz que a única reação verdadeira é este exemplo é a formação de água. Os íons K + e NO3- não fizeram nada, então eles são deixados de fora da equação iônica líquida.
Complicando a neutralização com estequiometria
E se você quisesse acabar apenas com os produtos - sal e água - e quisesse ter certeza de que todo o ácido e a base sumiram? Isso se torna um problema estequiométrico. Sem adicionar base suficiente, sobrará ácido da reação. O ácido não é um produto, mas se mistura com os produtos. Da mesma forma, adicionar pouco ácido resultaria em uma quantidade restante de base, que novamente seria misturada com os produtos. Matematicamente, você pode calcular a quantidade de ácido que deve ser misturada com uma certa quantidade de base para obter a neutralização completa.
Ácidos fracos, bases fracas e formação de gás
E se o ácido ou base (ou ambos) não for "forte"? Existem muitos ácidos e bases fracos, o que significa que eles se dissociam muito pouco quando misturados com água. Dito de forma simples, a neutralização ainda ocorre (formando água e um sal), mas se formos além dessa simples declaração, descobrimos que as equações iônicas completas e iônicas líquidas são muito diferentes de um ácido / base forte reação.
Há mais uma complicação: e se um ácido for misturado com algo como NaHCO3? Considere a reação bem conhecida que ocorre quando você mistura bicarbonato de sódio (NaHCO3) com vinagre ácido. Um gás é formado. A neutralização ocorre, mas os produtos não são mais apenas água e um sal.
Veja o ácido clorídrico e o bicarbonato de sódio, por exemplo:
HCl + NaHCO3 -> NaCl + H2O + CO2
Os produtos não são apenas um sal (NaCl) e água (H2O), mas também um gás (CO2).
Conclusão
Não existe uma solução simples para o problema de quais produtos se obtém ao misturar um ácido com uma base. O resultado final da mistura de ácido com uma base depende de qual ácido e base são usados e da quantidade de ácido e base que você usa. A força ou fraqueza do ácido e da base também afeta os produtos da reação. Em geral, essas reações levam à formação de um sal mais água e, às vezes, de um gás.