Descreva e comente as teorias ácido-base de Arrhenius, Brønsted-Lowry e de Lewis. Compare as três teorias e exemplifique casos em que cada teoria é aplicada. Nos exemplos citados, quais as teorias não podem ser aplicadas? Explique!
Passo 1
Então, vamos lá! O exercício pede para a gente descrever e comentar as teorias ácido-base de Arrhenius, Brønsted-Lowry e Lewis. Além disso, precisamos comparar essas teorias, dar exemplos de situações onde cada uma se aplica e, nos exemplos citados, indicar quais teorias não podem ser usadas e explicar o porquê. Vamos usar conceitos básicos de química para entender cada teoria e como elas se relacionam.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre a Teoria de Arrhenius. Segundo Arrhenius, um ácido é uma substância que, em solução aquosa, libera íons de hidrogênio (
), enquanto uma base libera íons hidroxila (
). Por exemplo, o ácido clorídrico (
) em água se dissocia em
e
, e o hidróxido de sódio (
) se dissocia em
e
.
Passo 3
Agora, a Teoria de Brønsted-Lowry expande um pouco essa ideia. Nessa teoria, um ácido é um doador de prótons (
), e uma base é um aceptor de prótons. Ou seja, não é necessário que a reação ocorra em solução aquosa. Por exemplo, o ácido sulfúrico (
) pode doar dois prótons para formar
e depois
. A amônia (
) pode agir como base aceitando um próton para formar
.
Passo 4
Já a Teoria de Lewis é ainda mais abrangente. Aqui, um ácido é definido como um aceptor de pares de elétrons, enquanto uma base é um doador de pares de elétrons. Isso permite que a teoria de Lewis inclua reações que não envolvem necessariamente prótons. Por exemplo, o trifluoreto de boro (
) pode aceitar um par de elétrons de uma base como o amoníaco (
), formando um complexo
.
Passo 5
Comparando as três teorias, podemos ver que cada uma amplia a definição anterior:
- Arrhenius: Limitada a soluções aquosas e íons
e . - Brønsted-Lowry: Não depende de solução aquosa, foca na transferência de prótons.
- Lewis: Mais geral, abrange reações de doação e aceitação de pares de elétrons, sem envolver necessariamente prótons.
Passo 6
Vamos aos exemplos:
-
Reação de neutralização entre
e : - Arrhenius:
-
-
- Brønsted-Lowry:
doa um próton ( ) para . - Lewis:
aceita um par de elétrons do .
Teorias não aplicáveis: Nenhuma, todas as três teorias podem ser aplicadas aqui. - Arrhenius:
-
Formação do complexo
: - Lewis:
aceita um par de elétrons do . - Brønsted-Lowry: Não se aplica diretamente, pois não há transferência de prótons.
- Arrhenius: Também não se aplica, pois não estamos falando de íons
ou .
Teorias não aplicáveis: Brønsted-Lowry e Arrhenius, porque a reação não envolve transferência de prótons ou formação de íonsou . - Lewis:
-
Reação entre amônia (
) e água ( ): - Arrhenius:
- Brønsted-Lowry:
atua como base aceitando um próton de . - Lewis:
doa um par de elétrons para de .
Teorias não aplicáveis: Nenhuma, todas as teorias podem ser utilizadas para descrever essa reação. - Arrhenius:
Resposta
Resumindo, as teorias ácido-base de Arrhenius, Brønsted-Lowry e Lewis oferecem diferentes maneiras de entender as reações ácido-base. Enquanto Arrhenius é limitada a soluções aquosas e íons específicos, Brønsted-Lowry amplia para qualquer transferência de prótons, e Lewis oferece a visão mais geral envolvendo pares de elétrons. Cada teoria é aplicável em diferentes contextos, e entender essas diferenças ajuda a identificar qual modelo é mais adequado para cada situação química.
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Defina: Força iônica
Trace uma curva de titulação de uma solução de
de
usando uma solução de
de NaOH . Foi usado 10 mL da solução de ácido fosfórico e no Erlenmeyer foi acrescentado 40 mL de água. Com base no pKa do
dado na questão 12 explique por que não é perceptível na curva de titulação, usando este sistema, o pKa3.
Dadas as equações, determine
.