Ácidos. Definição e propriedades dos ácidos

Visto que existe uma infinidade de substâncias em nosso planeta, os químicos decidiram separá-las em grupos cujos membros apresentam propriedades químicas semelhantes. Esses grupos são chamados de funções químicas.

Um desses grupos é o da função inorgânica dos ácidos. Os ácidos têm várias aplicações e estão presentes em vários produtos de nosso cotidiano. Por exemplo, frutas como limão e laranja possuem o ácido cítrico (C₆H₈O₇); na bateria de automóveis há uma solução de ácido sulfúrico (H₂SO₄); o ácido muriático é usado para limpezas de azulejos; pedras têm como principal componente o ácido clorídrico impuro (HCl) e o vinagre possui o ácido acético (C₂H₄O₂).

Exemplos de ácidos no cotidiano (em produtos de limpeza, baterias, no vinagre e em frutas)

Os ácidos presentes nas frutas mencionadas e no vinagre possuem sabor azedo que é característico desses compostos. Porém, esse não deve ser o fator que deve ser usado para identificar se algum composto faz parte dessa função, pois muitos ácidos são extremamente tóxicos e corrosivos, como o ácido sulfúrico da bateria de carros.

Muitos ácidos são perigosos, pois são tóxicos e corrosivos

Portanto, os cientistas usam outros critérios. Um deles é seguir a teoria de Arrhenius que diz o seguinte:

Definição de ácidos segundo a teoria de Arrhenius

Por exemplo, o HCl (cloreto de hidrogênio) é um composto covalente, formado pelo compartilhamento de um par de elétrons entre o hidrogênio e o cloro. O cloro é mais eletronegativo que o hidrogênio e, por isso, atrai os elétrons mais fortemente para si, criando um dipolo elétrico na molécula.

Assim, quando esse composto é colocado em água, o hidrogênio da molécula de HCl, que está positivamente carregado, é atraído pelo oxigênio da molécula de água, que é mais eletronegativo que o cloro. Desse modo, estabelece-se uma ligação covalente formando o cátion hidrônio (H₃O⁺) em solução aquosa:

HCl_(g)+ H₂O_(l)→ H₃O⁺_(aq)+ Cl^-_(aq)

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Esse mesmo processo de ionização com liberação do cátion hidrônio (H₃O⁺) ocorre com todos os ácidos colocados em contato com a água. Observe mais exemplos abaixo:

H₂SO_4(l)+ 2 H₂O_(l)→ 2 H₃O⁺_(aq)+ SO₄^2-_(aq)

H₃PO_4(s)+ 3 H₂O_(l)→ 3 H₃O⁺_(aq)+ PO₄^3-_(aq)

H₃CCOOH_(l)+ H₂O_(l)→ H₃O⁺_(aq)+ H₃CCOO^-_(aq)

Por comodidade, costuma-se usar somente o cátion hidrogênio:

H₂SO_4(aq)→ 2 H⁺_(aq) + SO₄^2-_(aq)

H₃PO_4(aq)→ 3 H⁺_(aq) + PO₄^3-_(aq)

H₃CCOOH_(aq)→ H⁺_(aq) + H₃CCOO^-_(aq)

Na realidade, a espécie mínima que se forma na água não é nem o cátion hidrônio nem o hidrogênio, mas sim o seguinte cátion hidrônio hidratado (H₃O . 3 H₂O)⁺ ou H₉O₄⁺. Mas, para simplificar, usam-se as outras representações.

Esse cátion que é liberado é o responsável por todas as características que distinguem os ácidos dos outros grupos. Veja algumas dessas características comuns a todos os ácidos:

Formam soluções aquosas condutoras de eletricidade: Conforme já dito e como mostram as equações acima, em solução aquosa, os ácidos liberam íons para o meio que conduzem corrente elétrica;
Mudam a cor de certas substâncias: Os indicadores de ácidos mudam de cor na presença desses compostos. Por exemplo, a solução alcoólica de fenolftaleína é um indicador que fica incolor em meio ácido e fica rosa em alguma base; já o papel de tornassol fica vermelho em meio ácido e azul em meio básico, como mostra a figura abaixo:

Papel de tornassol fica vermelho em contato com limão ácido