Os primeiros relatos e observações sobre o comportamento de ácidos e bases remontam da Idade Média, sendo em seguida aperfeiçoado pelos alquimistas. Através de observações como mudança de cor em extratos vegetais e reatividade, os alquimistas classificaram dois grupos: os ácidos (do latim acidus, que significa azedo) e base (do árabe álcali, que significa cinzas vegetais).
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As bases estão muito presentes em nosso cotidiano, como em antiácidos, desentupidores de canos (hidróxido de sódio, NaOH), leite, legumes, frutas, detergentes, sabões, alvejantes, e entre outros. Quando dizemos que as bases estão presentes em nosso cotidiano, queremos dizer que existem produtos que se comportam como uma base em determinado meio, e este comportamento segue algumas teorias na qual atentemos para duas mais usuais: a de Arrhenius e a de Bronsted-Löwry.
Cada uma dessas duas principais teorias prevê um modo de classificar um material químico como uma base. Portanto, devemos ter em mente que uma base é sempre relativa a um determinado meio, não existe um material ácido nem básico, mas sim é analisado seu comportamento frente a um solvente.
Bases de Arrhenius
Em seu trabalho com soluções eletrolíticas, o químico sueco Svante Arrhenius (1859-1927) propôs que a característica das bases em solução aquosa seria marcada pela liberação de um íon hidroxila, OH–, logo, para haver o comportamento referente a uma base, a substância devia conter um íon OH– que em água era dissociado. Esta teoria se limita apenas em soluções aquosas e para substâncias que contém uma hidroxila. Não explica, por exemplo, o comportamento básico da amônia, NH3, uma molécula gasosa que possui comportamento básico. Portanto, a representação química para substância básicas de acordo com a Teoria de Arrhenius é da seguinte forma:
NaOH(aq)→Na+(aq) + OH–(aq)
Observamos que há uma dissociação da molécula de hidróxido de sódio, que se admite estar em água. Temos os íons sódio e hidroxila, ligados por ligação do tipo iônica. Continuando com a Teoria de Arrhenius, a reação de uma base com um ácido tem como produto sal e água, segundo seu enunciado. Assim, uma molécula de hidróxido de sódio reagindo com ácido clorídrico é representada da seguinte forma:
NaOH(aq) + HCl(aq)→NaCl(s) + H2O(l)
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Novamente vemos que a Teoria de Arrhenius para definição de uma base é limitada, pois se admite apenas a reação de uma base com um ácido, mas não explica o que acontece quando se coloca para reagir duas bases, uma classificada como forte e outra como fraca.
As Bases de Arrhenius podem ter variável número de hidroxilas, como nos exemplos abaixo:
NaOH(aq)→Na+(aq) + OH–(aq), uma monobase, por ter uma hidroxila.
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Fe(OH)2(aq)→Fe+2(aq) + 2OH–(aq), uma dibase, por ter duas hidroxilas.
Al(OH)3(aq)→Al+3(aq) + 3OH–(aq), uma tribase, por ter três hidroxilas.
E também podem ser classificadas em bases fortes, que são aquelas que em água se dissociam totalmente (formadas pela união de um íon hidroxila e um íon de metal alcalino ou alcalino-terroso); e as bases fracas, que em água não se dissociam totalmente (formadas pela união de íon hidroxila com os demais metais).
Embora a Teoria de Arrhenius seja restrita a sistemas que contenham apenas água, fora de grande importância para o desenvolvimento da química analítica e da eletroquímica. Convém ressaltar que não é uma explicação errada, apenas limitada ao sistema aquoso, não explicando o que acontece em sistemas com solventes, por exemplo.
Bases de Bronsted-Löwry
Trabalhando independentemente com solventes, Johannes Nicolaus Bronsted e Thomas Löwry propuseram outra forma de comportamento de bases, dessa vez frente a um solvente específico. Segundo eles, as espécies químicas envolvidas numa reação possuem pares conjugados. Assim, uma substância só será básica em relação a uma outra espécie química bem definida. Pela definição, as bases de Bronsted-Löwry são aquelas espécies químicas que recebem um próton H+. Vejamos um exemplo através da equação química que representa a reação de amônia, NH3, com água, H2O:
NH3 + H2O→NH4+ + OH–
No caso acima, houve a transferência de um próton H+ da molécula de água para a molécula de amônia NH3. Logo, a amônia se comportou como uma base por aceitar um próton H+ da molécula de água. Analisamos agora a reação inversa, ou seja, entre o íon amônio (NH+) e o íon hidroxila (OH–):
NH4+ + OH–→NH3 + H2O
No caso da reação inversa, o íon hidroxila se comporta como uma Base de Bronsted-Löwry por ter aceitado um próton do íon amônio. Podemos perceber que a Teoria de Bronsted-Löwry é mais abrangente em comparação com a de Arrhenius, pois permite avaliar o comportamento frente a duas moléculas que reagem entre si e que esteja num meio que seja diferente do aquoso.
Por Douglas Benício
Graduado em Química - Licenciatura (UEM)
Benício, Douglas. Bases. Todo Estudo. Disponível em: https://www.todoestudo.com.br/quimica/bases. Acesso em: 25 de April de 2024.
1. [PUC-MG] Na reação abaixo, a espécie H2Br+ é classificada como:
HBr + HNO3→H2Br+ + NO3–
a) Uma base de Lewis.
b) Uma base de Arrhenius.
c) Um ácido de Arrhenius.
d) Um ácido de Bronsted-Löwry.
e) Uma base de Bronsted-Löwry.
2. [ENEM/2012] Uma dona de casa acidentalmente deixou cair na geladeira a água proveniente do degelo de um peixe, o que deixou um cheiro forte e desagradável dentro do eletrodoméstico. Sabe-se que o odor característico de peixe se deve às aminas e que esses compostos se comportam como bases.Na tabela estão listadas as concentrações hidrogeniônicas de alguns materiais encontrados na cozinha, que a dona de casa pensa em utilizar na limpeza da geladeira.
Dentre os materiais listados, quais são apropriados para amenizar este odor?
a) Álcool e sabão.
b) Suco de limão e álcool.
c) Suco de limão e vinagre.
d) Suco de limão, leite ou sabão.
e) Sabão ou carbonato de sódio.
1. [D]
A teoria ácido-base de Bronsted-Löwry nos diz que ácidos são doadores de íons H+ e bases receptores destes. Na reação acima, temos que do lado dos produtos há um íon NO3–, que se encontra desprotonado em relação a seu reagente HNO3. Este próton foi transferido para a molécula de HBr. Logo, a molécula de HBr+ é classificada como um ácido de Bronsted-Löwry porque se a reação inversa ocorrer, o próton dessa molécula irá para o íon NO3–.
2. [C]
A teoria ácido-base de Arrhenius nos diz respeito sobre o comportamento de substâncias em meio aquoso. Também nos diz que a reação entre um ácido e uma base resulta em sal e água. O enunciado diz que o cheiro de peixe é devido a presença de aminas, que em água se comportam como uma base.
Ácidos neutralizam bases.
Na tabela acima, temos os materiais com suas respectivas concentrações de íons H+, característicos de substâncias que se comportam como ácidos de Arrhenius. Quanto maior for a concentração de íons H+, mais destes íons estão em água, e assim o material pode ser classificado como ácido de Arrhenius. Logo, os maiores valores de concentração na tabela são referentes ao suco de limão e ao vinagre, sendo estes responsáveis por eliminar o odor fétido por meio de uma reação ácido-base de Arrhenius.