Principais ácidos, bases, óxidos e suas aplicações.

APLICAÇÕES DOS PRINCIPAIS ÁCIDOS 

Ø  Ácido clorídrico (HCl)

· O ácido impuro (técnico) é vendido no comércio com o nome de ácido muriático;

Recipiente contendo ácido muriático

      · É encontrado no suco gástrico, produzido pelas células parietais, responsável pela acidez estomacal;

Esquema representativo do estômago contento suco gástrico (HCl)

         · É um reagente muito usado na indústria e no laboratório;

      · É usado na limpeza de pisos após a caiação das paredes (cal hidratada Ca(OH)₂) , para remover os respingos de cal;

 HCl(aq) + Ca(OH)₂(s) → CaCl₂(aq) + 2 H₂O

            

 · É usado na limpeza de superfícies metálicas antes da soldagem dos respectivos metais.
Ø  Ácido fluorídrico (HF)


 · Tem a particularidade de corroer o vidro, devendo ser guardado em frascos de plástico, por esta razão é usado para fazer gravações sobre o vidro.

Vidro de um automóvel com gravação do número do chassi feita com HF

Ø  Ácido cianídrico (HCN)


 · O HCN é o gás de ação venenosa mais rápida que se conhece: uma concentração de 0,3 mg por litro de ar é imediatamente mortal;
 · É o gás usado nos estados americanos do Norte que adotam a pena de morte por câmara de gás;
 · A primeira vítima do HCN foi seu descobridor, Carl Wihelm Scheele, que morreu ao deixar cair um vidro contendo solução de HCN.

Câmara de gás utilizado em execuções nos EUA

Ø  Ácido sulfídrico (H₂S)


· O H₂S é um gás incolor, mais pesado do que o ar e inflamável com um forte odor desagradável de ovos podres. Esse gás é algumas vezes referido como "gás de cano de esgoto". Em pequenas concentrações ele pode irritar os olhos e atuar como depressivo; em elevadas concentrações ele pode provocar irritação do sistema respiratório superior e, durante longas exposições, edema pulmonar. Sendo mais denso que o ar, o H₂S pode acumular-se em depressões e cavernas.

Aquecendo as mãos no geiser (deserto chileno nos andes) que elimina H₂S com odor de ovo podre.

Ø  Ácido sulfúrico (H₂SO₄)


· É o ácido mais utilizado e importante nas indústrias e nos laboratórios, conhecido como “burro de carga”. O poder econômico de um país pode ser avaliado pela quantidade de ácido sulfúrico que ele fabrica e consome;
· O maior consumo de ácido sulfúrico é na fabricação de fertilizantes, como os superfosfatos e o sulfato de amônio;
· É o ácido dos acumuladores de chumbo (baterias) usados nos automóveis;

Bateria automotiva contendo solução de H₂SO₄

· É consumido em enormes quantidades em inúmeros processos industriais, como processos da indústria petroquímica, fabricação de papel, corantes, etc;
· O ácido sulfúrico concentrado é um dos desidratantes mais enérgicos. Assim, ele carboniza os hidratos de carbono como os açúcares, amido e celulose; a carbonização é devido à desidratação desses materiais;

               C₁₂H₂₂O₁₁(s)   12 C(s) + 11 H₂O(v)

Sacarose                   Carvão

Adicão de ác. sulfúrico ao açúcar com desidratação e formação de carvão com expansão de massa.

· O ácido sulfúrico "destrói" o papel, o tecido de algodão, a madeira, o açúcar e outros materiais devido à sua enérgica ação desidratante;
· O ácido sulfúrico concentrado tem ação corrosiva sobre os tecidos dos organismos vivos também devido à sua ação desidratante. Produz sérias queimaduras na pele. Por isso, é necessário extremo cuidado ao manusear esse ácido;
· As chuvas ácidas em ambiente poluídos com dióxido de enxofre contêm H₂SO₄ e causam grande impacto ambiental.

     S + O₂(g) → SO₂(g) + 1/2 O₂(g) → SO₃(g) + H₂O(l) → H₂SO₄(aq)

 impureza      ar                                           ar                                 água da chuva            chuva ácida

 dos derivados

 do petróleo

 

Efeitos da chuva ácida: estátua antes e depois da exposição à chuva ácida, floresta negra na Alemanha em 1970 e 1983 depois da exposição à chuva ácida.

Ø  Ácido nítrico (HNO₃)


· Depois do sulfúrico, é o ácido mais fabricado e mais consumido na indústria. Seu maior consumo é na fabricação de explosivos, como nitroglicerina (dinamite), trinitrotolueno (TNT), trinitrocelulose (algodão pólvora) e ácido pícrico e picrato de amônio;
· É usado na fabricação do salitre (NaNO₃, KNO₃) e da pólvora negra (salitre + carvão + enxofre);

Pólvora negra: (Salitre - KNO₃ + Carvão - C + Enxofre - S)

· As chuvas ácidas em ambientes poluídos com óxidos do nitrogênio contém HNO₃ e causam sério impacto ambiental. Em ambientes não poluídos, mas na presença de raios e relâmpagos, a chuva também contém HNO₃, mas em proporção mínima;

N₂(g) + O₂(g) → 2 NO(g) + O₂(g) → 2 NO₂(g) + H₂O(l) → HNO₂ + HNO₃

· O ácido nítrico concentrado é um líquido muito volátil; seus vapores são muito tóxicos. É um ácido muito corrosivo e, assim como o ácido sulfúrico, é necessário muito cuidado para manuseá- lo.

Explosão realizada através do uso do TNT obtido a partir do HNO₃

Ø  Ácido fosfórico (H₃PO₄)


· Os seus sais (fosfatos) têm grande aplicação como fertilizantes na agricultura;
· É usado como aditivo (acidulante) em refrigerantes como Coca-Cola.

Refrigerante contendo H₃PO₄ como acidulante

Ø  Ácido carbônico (H₂CO₃)


· É o ácido das águas minerais gaseificadas e dos refrigerantes. Forma-se na reação do gás carbônico com a água: CO₂ + H₂O à H₂CO₃
· Responsável pelo processo de formação da chuva ácida em ambientes não poluídos na ausência de descargas elétricas.

CO₂(g) + H₂O(l) Û H₂CO₃(aq) Û H⁺(aq) + HCO₃^1-(aq)

  

Bebidas contendo ácido carbônico (H₂CO₃)

Ø  Ácido acético (H₃C-COOH)


· É o ácido constituinte do vinagre, utilizado com condimento na culinária;
· O vinagre é uma solução aquosa contendo de 3 a 7% de ácido acético.

Vinagre contendo 3% a 7% de ácido acético

APLICAÇÕES DAS PRINCIPAIS BASES

Ø   Hidróxido de sódio – NaOH

·    Base conhecida como “soda cáustica” ou “lixívia” ou "diabo verde". É a base mais importante da indústria e do laboratório. É fabricado e consumido em grandes quantidades;

·    Utilizado em produtos para desentupir ralos, pias e limpa forno;

        

                                   limpa forno                          soda cáustica utilizado

                                     no desentupimento de ralos

·    É usado na fabricação do sabão. Atualmente, o sabão é obtido de gorduras (de boi, de porco, de carneiro, etc) ou de óleos (de algodão, de vários tipo de palmeiras, etc.). A hidrólise alcalina de glicerídeos (óleos ou gorduras) é denominada, genericamente, de reação de saponificação porque, numa reação desse tipo, quando é utilizado um éster proveniente de um ácido graxo, o sal formado recebe o nome de sabão. A equação abaixo representa genericamente a hidrólise alcalina de um óleo ou de uma gordura:

sabão obtido pela reação da soda cáustica com óleo ou gordura

·    É usado em inúmeros processos industriais na petroquímica e na fabricação de papel, celulose, corantes, etc. É muito corrosivo e exige muito cuidado ao ser manuseado.

·    Não existe soda cáustica livre na natureza, é fabricado por eletrólise  (decomposição por corrente elétrica) de solução aquosa de sal de cozinha (NaCl).

Ø   Hidróxido de cálcio – Ca(OH)₂

·    Conhecido como cal hidratada ou cal extinta ou cal apagada;

·    É utilizado na construção civil no preparo da argamassa, usada na alvenaria, e na caiação (pintura a cal) o que fazem os pedreiros ao preparar a argamassa.

  

cal hidratada utilizada na preparação da argamassa

Ø   Hidróxido de magnésio – Mg(OH)₂

·    È um sólido branco muito pouco solúvel em água;

·    Quando disperso em água, origina um líquido espesso, denominado desuspensão, que contém partículas sólidas misturadas à água denominado deleite de magnésia utilizado como laxante e antiácido.

    2 HCl(aq)    +    Mg(OH)₂(aq) → MgCl₂(aq) + 2 H₂O(l)

acidez estomacal              antiácido

        

suspensão de hidróxido de magnésio denominado de leite de magnésia

  

Ø    Hidróxido de alumínio – Al(OH)₃

·    É um sólido gelatinoso insolúvel na água;

·    Utilizado no tratamento da água. O hidróxido de alumínio formado na superfície, como um precipitado gelatinoso, arrasta as impurezas sólidas para o fundo do tanque, no processo denominado decantação;

Al₂(SO₄)₃ + 3 Ca(HCO₃)₂ → 2 Al(OH)₃ + 3 CaSO₄ + 6 CO₂

 Tanques de decantação onde os flocos (hidróxido de alumínio + impurezas) depositam-se no fundo formando uma camada de lodo

·    Utilizado como medicamento com ação de antiácido estomacal (Pepsamar, Natusgel, Gelmax, etc)  pois neutraliza o excesso de HCl no suco gástrico.

  

  3 HCl(aq)    +    Al(OH)₃(aq) → AlCl₃(aq) + 3 H₂O(l)

acidez estomacal              antiácido

Pepasamar – medicamento utilizado como antiácido estomacal

  

Ø   Hidróxido de amônio – NH₄OH

·    É obtido através do borbulhamento de amônia(NH₃) em água, originando uma solução conhecida comercialmente como amoníaco;

NH₃(g) + H₂O(l)  NH₄OH(aq)  NH₄⁺(aq) + OH^-(aq)

            amônia                           amoníaco             íon amônio     íon hidróxido

·    É utilizado em produtos de limpeza doméstica tais como: ajax, fúria, pato, veja, etc.

produtos contendo amônia dissolvida em água

·    É utilizado na fabricação de sais de amônio, empregados na agricultura e como explosivos.

Indústria em Mejillones (Chile) que fabrica nitrato de amônio utilizado como explosivo.

APLICAÇÕES DE ALGUNS ÓXIDOS

Ø  Peróxido de hidrogênio – H₂O₂

·               Conhecido comercialmente como água oxigenada (solução aquosa);

água oxigenada (solução aquosa de peróxido de hidrogênio)

·              A solução aquosa de peróxido de hidrogênio (água oxigenada) possui concentração de oxigênio liberado por unidade de volume da solução. Assim, se 1 mL (ou 1 litro) de uma solução de água oxigenada é capaz de liberar 10 mL (ou 10 litros) de oxigênio nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP), diz-se que se trata de água oxigenada 10 volumes.

·              Utilizado na desinfecções de feridas (água oxigenada 5 ou 10 volumes), como alvejante de cabelos (água oxigenada 20 volumes), agente de branqueamento e desodorização de tecidos, etc.

·              Quando se faz a limpeza (desinfecção) de um ferimento com água oxigenada, no local surgem bolhas, provenientes da decomposição do H₂O₂:

H₂O_2(aq) → H₂O_(l) + ½ O_2(g)

O O_2(g) produzido é o responsável pelas bolhas produzidas que mata as bactérias anaeróbicas, ou seja, que não sobrevivem na presença do oxigênio.

Ø  Óxido de cálcio – CaO

·               Conhecido comercialmente como cal viva ou cal virgem;

·              Obtido a partir da decomposição por aquecimento do calcário:

CaCO_3(s)  CaO_(s) + CO_2(g)

·              O óxido de cálcio possui propriedades alcalinas, pois ao ser adicionado em água, produz uma base (hidróxido de cálcio):

CaO_(s) + H₂O_(l) → Ca(OH)_2(aq)

·              Utilizado na construção civil no preparo da argamassa e também adicionado ao solo para diminuir a acidez.

Calagem: adição de cal ao solo para reduzir a acidez.

Ø  Óxido de magnésio – MgO

·               Conhecido comercialmente como magnesia;

·              Obtido por queima do magnésio ao ar. Reação do princípio de funcionamento do flash fotográfico:

Mg_(s) + ½ O_2(g) → MgO_(s)

Flash fotográfico constituído por magnésio que ao queimar produz MgO.

·              O óxido de magnésio possui propriedades alcalinas, pois ao ser adicionado em água, produz uma base (hidróxido de magnésio) utilizado como antiácido estomacal:

MgO_(s) + H₂O_(l) → Mg(OH)_2(aq)

Ø  Óxido de silício – SiO₂

·               Conhecido comercialmente como sílica ou cristal de rocha;

·               É o constituinte químico da areia, considerado o óxido mais abundante da crosta terrestre. Apresenta-se nas variedades de quartzo, ametista, ágata, ônix, opala, etc;

Dunas de areia constituídas por óxido de silício.

·              Utilizado na fabricação do vidro, porcelana, tijolos refratários para fornos, argamassa, lixas, fósforos, saponáceos, etc.

Ø  Óxido de alumínio – Al₂O₃

·               Constitui o minério conhecido como bauxita (Al₂O₃.2H₂O) ou alumina(Al₂O₃);

Minério bauxita (obtenção de alumínio).

·               Utilizado na obtenção do alumínio e como pedras preciosas em joalherias (rubi, safira, esmeralda, topázio, turquesa, etc.).

Ø  Dióxido de carbono – CO₂

·               Conhecido gás carbônico;

·               É um gás incolor, inodoro, mais denso que o ar. Não é combustível e nem comburente, por isso, é usado como extintor de incêndio;

Ao ser acionado o extintor, o gás é liberado formando uma nuvem que ABAFA e RESFRIA o fogo.

·              O CO₂ é o gás usado nos refrigerantes e nas águas minerais gaseificadas. O gás carbônico é um óxido de característica ácida, pois ao reagir com a água produz ácido carbônico:

CO₂ + H₂O  H₂CO₃  H⁺ + HCO₃^-

Esta reação explica o caráter ácido da chuva em ambientes não poluídos. O gás carbônico do ar reage com a água da chuva, formando ácido carbônico. Esta chuva ácida não causa nenhum dano ao meio ambiente (animais e vegetais) pois forma um ácido fraco e instável.

 ·               O CO₂ sólido, conhecido por gelo seco, é usado para produzir baixas temperaturas, em extintores de incêndio e efeitos especiais em shows;

Efeitos especiais produzidos pelo gás carbônico solidificado (gelo seco).

·              O CO₂ não é tóxico, por isso não é poluente, porém uma alta concentração de gás carbônico na atmosfera causa o chamado efeito estufa.

Efeito estufa causado pelo excesso de gás carbônico na atmosfera.

FONTE: Ensino Globalizado Educação para Todos, Profpc sais

Nayara, Thiago, Iziane  2º 4