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:
  1. 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.
  2. 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 íons ou .
  3. 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.

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.

Exercícios relacionados

Defina: Titulação direta e retrotitulação
Defina: Força iônica
Trace uma curva de titulação de uma solução de 0,01 molL^-1 de H3 PO4 usando uma solução de 0,01 mol^-1 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 H3 PO4 dado na questão 12 explique por que não é perceptível na curva de titulação, usando este sistema, o pKa3.
Dadas as equações, determine d yd x.
ln (x y)=x-y