Soluções alcalinas: definição, propriedades e usos - Ciência - 2023

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As soluções alcalinas são formados quando o álcali se dissolve na água. Uma solução alcalina pode ser sintetizada em laboratório e também pode ser formada em processos naturais como a erosão.

Alguns exemplos de soluções alcalinas incluem hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, hidróxido de magnésio e carbonato de cálcio. Cada uma dessas soluções tem diferentes aplicações em diferentes setores (O que é um Alkali?, S.F.).

Os fabricantes comumente usam soluções alcalinas em produtos como biocombustíveis, sabões, medicamentos, detergentes e produtos de limpeza, bem como em muitas preparações alimentícias e aplicações especializadas.

Como agentes de limpeza, as soluções alcalinas podem dissolver gorduras, óleos e proteínas (ADAMS, 2015).

Bases e álcalis para entender soluções alcalinas

Base, em química, refere-se a qualquer substância que em solução aquosa é escorregadia ao toque, tem gosto amargo, muda a cor dos indicadores (por exemplo, muda o papel de tornassol de vermelho para azul como ilustrado na figura 1), reage com ácidos para formar sais e promove certas reações químicas.

Exemplos de bases são os hidróxidos de metais alcalinos e alcalino-terrosos (sódio, cálcio, etc.) e soluções aquosas de amônia ou seus derivados orgânicos (aminas).

Tais substâncias produzem íons hidróxidos (OH-) (Britannica, Base química composta, 2010). Existem diferentes tipos de classificações para ácidos e bases:

De acordo com a teoria de Arrhenius, bases são substâncias que se dissociam em água para produzir átomos ou moléculas eletricamente carregadas, chamados íons hidróxido (OH-) (Britannica, teoria de Arrhenius, 1998).

A teoria de Brønsted-Lowry, também chamada de teoria do próton de ácidos e bases, introduzida independentemente em 1923 pelo químico dinamarquês Johannes Nicolaus Brønsted e pelo químico inglês Thomas Martin Lowry, indica que qualquer composto que pode aceitar um próton (H +) de outro composto é uma base. Por exemplo, na reação:

A amônia seria uma base, pois aceita prótons do ácido clorídrico (Britannica, Brønsted - teoria de Lowry, 1998).

A Teoria de Ácidos e Bases de Lewis, introduzida em 1923, afirma que uma base é considerada qualquer composto que tenha um par de elétrons não compartilhados disponíveis e seja capaz de se ligar a uma substância capaz de aceitá-los (ácido de Lewis).

O nitrogênio amoniacal e o oxigênio na água são exemplos de bases de Lewis (Britannica, teoria de Lewis, 1998).

Os termos "solução básica" e "solução alcalina" são freqüentemente usados indistintamente, particularmente fora do contexto da química.

Os álcalis são geralmente definidos como um subconjunto das bases. É um hidróxido básico ou um sal iônico de um elemento de metal alcalino ou alcalino-terroso, que é solúvel em água formando uma solução alcalina.

Apenas alguns álcalis são conhecidos, como hidróxido de sódio (NaOH), hidróxido de potássio (KOH), hidróxido de cálcio (Ca (OH)₂), carbonato de cálcio (CaCO₃) e hidróxido de magnésio (Mg (OH)₂).

Alcalis excluem bases como NH₃ ou soluções como hidróxido de amônio, uma vez que não são feitos de metais alcalinos ou alcalino-terrosos.

Soluções alcalinas e sua relação com o pH

O potencial de hidrogênio, também conhecido como escala de pH, mede o nível de alcalinidade ou acidez de uma solução. A escala varia de zero a 14, sendo ácido um pH menor que 7 e básico um pH maior que 7.

O ponto médio 7 representa um pH neutro. Uma solução neutra não é ácida nem alcalina. A escala de pH é obtida em função da concentração de H + na solução.

A escala de pH é logarítmica e, como resultado, cada valor de pH inteiro abaixo de 7 é dez vezes mais ácido do que o próximo valor mais alto. Por exemplo, pH 4 é dez vezes mais ácido do que pH 5 e 100 vezes (10 vezes 10) mais ácido do que pH 6.

O mesmo é verdade para valores de pH maiores que 7, cada um dos quais é dez vezes mais alcalino (outra forma de dizer básico) do que o valor seguinte inteiro inferior. Por exemplo, pH 10 é dez vezes mais alcalino do que pH 9 e 100 vezes (10 vezes 10) mais alcalino do que pH 8 (escala de pH, S.F.).

Da mesma forma, existe uma escala de pOH que é obtida em função da concentração de OH e é inversa à escala de pH (pH, pOH e a escala de pH, S.F.).

Uma propriedade característica das soluções alcalinas é que, ao produzir íons OH-, o pH de uma solução aumenta para valores maiores que 7 (ou diminuem o pOH para valores menores que 7).

Propriedades

A seguir estão as propriedades exibidas por soluções alcalinas:

1-Eles têm um sabor amargo.

2-O papel de tornassol fica azul.

3-Têm uma sensação de sabão ou escorregadia ao toque.

4-Alguns são corrosivos. Exemplos, NaOH e KOH.

O álcali menos volátil 5-A desloca um álcali mais volátil de seu sal. Exemplo, NaOH (menos volátil) desloca NH₃ (mais volátil) de NH₄Cl.

NaOH (aq) + NH₄Cl (aq) → NaCl (aq) + H₂O (l) + NH₃(g)

6-Eles reagem com ácidos para formar sais e água (reação de neutralização).

7-Eles conduzem eletricidade (ou seja, são eletrólitos).

8-Apresentam valores de pH acima de 7.

Formulários

Como os álcalis são bases solúveis em água, eles possibilitam que as propriedades químicas das bases sejam utilizadas para muitos fins no laboratório, na indústria e em casa, já que quase todas as reações químicas são realizadas em solução. .

O 1-NaOH é utilizado na fabricação de papel, sabão e cerâmica.

2-Ca (OH) 2 (cal apagada ou simplesmente “cal”) é adicionado aos solos ou lagos para torná-los menos ácidos.

3-A indigestão geralmente é causada por um excesso de HCl no estômago, que pode ser remediado por comprimidos para indigestão que contêm uma base como MgO ou CaCO3 para neutralizar o ácido.

4-Os usos industriais incluem a fabricação de vários produtos químicos.

5-Eles são usados em reações de oxidação-redução para estabelecer o ambiente básico onde essa reação ocorre.

Referências

ADAMS, A. (2015, 17 de junho). O que é uma solução alcalina? Retirado de livestrong.com.
Britannica, T. E. (21 de dezembro de 1998). Teoria de Arrhenius. Retirado de britannica.com.
Britannica, T. E.(20 de julho de 1998). Brønsted - teoria de Lowry. Retirado de britannica.com.
Britannica, T. E. (20 de julho de 1998). Teoria de Lewis. Obtido em britannica.com.
Britannica, T. E. (2010, 27 de abril). Composto químico de base. Retirado de britannica.com.
Escala de ph. (S.F.). Obtido emchemistry.elmhurst.edu.
pH, pOH e a escala de pH. (S.F.). Retirado de khanacademy.org.
O que é um álcali? (S.F.). Retirado de freechemistryonline.com.