Reação de neutralização: características, produtos, exemplos - Ciência - 2023

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UMA reação neutralizadora É aquele que ocorre entre uma espécie ácida e uma espécie básica de forma quantitativa. Em geral, neste tipo de reação em meio aquoso, água e um sal (espécies iônicas compostas por um cátion diferente de H⁺ e um ânion diferente de OH^– ou O^2-) de acordo com a seguinte equação: ácido + base → sal + água.

Numa reação de neutralização, impactam os eletrólitos, que são aquelas substâncias que, dissolvidas em água, geram uma solução que permite a condutividade elétrica. Ácidos, bases e sais são considerados eletrólitos.

Desta forma, eletrólitos fortes são aquelas espécies que se dissociam completamente em seus íons constituintes quando em solução, enquanto eletrólitos fracos ionizam apenas parcialmente (eles têm uma capacidade menor de conduzir uma corrente elétrica; ou seja, eles não são bons condutores como eletrólitos fortes).

Caracteristicas

Em primeiro lugar, deve-se enfatizar que se uma reação de neutralização é iniciada com quantidades iguais de ácido e base (em moles), ao final da referida reação, apenas um sal é obtido; ou seja, não há quantidades residuais de ácido ou base.

Além disso, uma propriedade muito importante das reações ácido-base é o pH, que indica o quão ácida ou básica é uma solução. Isso é determinado pela quantidade de íons H⁺ encontrados nas soluções medidas.

Por outro lado, existem vários conceitos de acidez e basicidade dependendo dos parâmetros que são levados em consideração. Um conceito que se destaca é o de Brønsted e Lowry, que consideram o ácido uma espécie capaz de doar prótons (H⁺) e uma espécie de base capaz de aceitá-los.

Titulações ácido-base

Para estudar adequada e quantitativamente uma reação de neutralização entre um ácido e uma base, uma técnica chamada titulação ácido-base (ou titulação) é aplicada.

As titulações ácido-base consistem em determinar a concentração de ácido ou base necessária para neutralizar uma certa quantidade de base ou ácido de concentração conhecida.

Na prática, uma solução padrão (cuja concentração é conhecida exatamente) deve ser gradualmente adicionada à solução cuja concentração é desconhecida até que o ponto de equivalência seja alcançado, onde uma das espécies neutralizou completamente a outra.

O ponto de equivalência é detectado pela mudança violenta na cor do indicador que foi adicionado à solução de concentração desconhecida quando a reação química entre as duas soluções foi concluída.

Por exemplo, no caso da neutralização do ácido fosfórico (H₃PO₄) haverá um ponto de equivalência para cada próton que é liberado do ácido; ou seja, haverá três pontos de equivalência e três mudanças de cor serão observadas.

Produtos de uma reação de neutralização

Nas reações de um ácido forte com uma base forte ocorre a neutralização completa da espécie, como na reação entre o ácido clorídrico e o hidróxido de bário:

2HCl (aq) + Ba (OH)₂(ac) → BaCl₂(ac) + 2H₂O (l)

Portanto, nenhum íon H é gerado⁺ você OH^– em excesso, o que significa que o pH de soluções eletrolíticas fortes que foram neutralizadas está intrinsecamente relacionado ao caráter ácido de seus reagentes.

Pelo contrário, no caso de neutralização entre um eletrólito fraco e um forte (ácido forte + base fraca ou ácido fraco + base forte), a dissociação parcial do eletrólito fraco é obtida e a constante de dissociação do ácido (K_para) ou a base (K_b) fraco, para determinar o caráter ácido ou básico da reação líquida calculando o pH.

Por exemplo, temos a reação entre o ácido cianídrico e o hidróxido de sódio:

HCN (aq) + NaOH (aq) → NaCN (aq) + H₂O (l)

Nesta reação, o eletrólito fraco não ioniza visivelmente na solução, portanto, a equação iônica líquida é representada da seguinte forma:

HCN (aq) + OH^–(ac) → CN^–(ac) + H₂O (l)

Isto é obtido após escrever a reação com eletrólitos fortes em sua forma dissociada (Na⁺(ac) + OH^–(ac) no lado do reagente, e Na⁺(ac) + CN^–(ac) no lado do produto), onde apenas o íon sódio é um espectador.

Finalmente, no caso da reação entre um ácido fraco e uma base fraca, a referida neutralização não ocorre. Isso ocorre porque ambos os eletrólitos se dissociam parcialmente, sem resultar na água e no sal esperados.

Exemplos

Ácido forte + base forte

A dada reação entre ácido sulfúrico e hidróxido de potássio em meio aquoso é tomada como exemplo, de acordo com a seguinte equação:

H₂SW₄(aq) + 2KOH (aq) → K₂SW₄(ac) + 2H₂O (l)

Pode-se ver que tanto o ácido quanto o hidróxido são eletrólitos fortes; portanto, eles ionizam completamente em solução. O pH desta solução dependerá do eletrólito forte que está na maior proporção.

Ácido forte + base fraca

A neutralização do ácido nítrico com amônia resulta no nitrato de amônio composto, conforme mostrado abaixo:

HNO₃(ac) + NH₃(ac) → NH₄NÃO₃(ac)

Nesse caso, a água produzida com o sal não é observada, pois deveria ser representada como:

HNO₃(ac) + NH₄⁺(ac) + OH^–(ac) → NH₄NÃO₃(ac) + H₂O (l)

Portanto, a água pode ser vista como um produto de reação. Neste caso, a solução terá um pH essencialmente ácido.

Ácido fraco + base forte

A reação que ocorre entre o ácido acético e o hidróxido de sódio é mostrada abaixo:

CH₃COOH (aq) + NaOH (aq) → CH₃COONa (ac) + H₂O (l)

Como o ácido acético é um eletrólito fraco, ele se dissocia parcialmente, resultando em acetato de sódio e água, cuja solução terá um pH básico.

Ácido fraco + base fraca

Por último, e como mencionado acima, uma base fraca não pode neutralizar um ácido fraco; nenhum é o oposto. Ambas as espécies são hidrolisadas em solução aquosa e o pH da solução dependerá da "força" do ácido e da base.

Referências

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