Lição 5 - Química

Aplicações

Bases

Hidróxido de sódio – NaOH

O hidróxido de sódio é conhecido como “soda cáustica” ou “lixívia” ou "diabo verde";
Não existe soda cáustica livre na natureza, é fabricado por eletrólise (decomposição por corrente elétrica) de solução aquosa de sal de cozinha (NaCl);
O hidróxido de sódio é utilizado em produtos para desentupir ralos e pias;
Também encontramos em produtos para limpar o forno do fogão;
Alerta: O hidróxido de sódio NaOH é uma base muito corrosiva e exige muito cuidado ao ser manuseado;
O hidróxido de sódio (NaOH), também é usado em inúmeros processos industriais na petroquímica e na fabricação de papel, celulose, corantes, etc.;
No sabão também encontramos o hidróxido de sódio.

Hidróxido de cálcio – Ca(OH)₂

Também conhecido como cal hidratada ou cal extinta ou cal apagada;
Tem ampla utilização na construção civil: preparo da argamassa, usada na alvenaria, e na caiação (pintura a cal).

Hidróxido de magnésio – Mg(OH)₂

Estado físico: sólido;
Cor: branco;
Solubilidade: muito pouco solúvel em água;
O hidróxido de magnésio é encontrado em medicamentos como o¨”leite de magnésia” utilizado como laxante e antiácido.

Hidróxido de alumínio – Al(OH)₃

Apresenta-se como um sólido gelatinoso insolúvel na água;
O hidróxido de alumínio é utilizado no tratamento da água;
O hidróxido de alumínio é encontrado em medicamentos com ação de antiácido estomacal, pois neutraliza o excesso de HCl no suco gástrico de acordo com a reação abaixo proposta:

Ácidos

Ácido clorídrico (HCl)

O ácido clorídrico impuro é vendido no comércio com o nome de ácido muriático e é utilizado como agente de limpeza de alta potencialidade;
O ácido clorídrico é encontrado no suco gástrico, sendo responsável pela acidez estomacal e tem papel importante na digestão;
O ácido clorídrico é um reagente muito usado na indústria;
Muitas reações químicas em laboratório são produzidas tendo o ácido clorídrico como reagente;
Observe a equação abaixo:

Por reagir com o hidróxido de cálcio o ácido clorídrico tem emprego na construção civil para a limpeza de pisos após a caiação das paredes (cal hidratada Ca(OH)₂), para remover os respingos de cal.

Ácido fluorídrico (HF)

Deve ser armazenado em frascos de plástico porque tem a particularidade de corroer o vidro, por esta razão é usado para fazer gravações sobre o vidro.

Ácido cianídrico (HCN)

Uma concentração de 0,3 mg por litro de ar é imediatamente mortal o que torna o ácido cianídrico (HCN) o gás de ação venenosa mais rápida que se conhece;
O seu descobridor, Carl Wihelm Scheele foi a primeira vítima do HCN, pois morreu ao deixar cair um vidro contendo solução de HCN;
O HCN é o gás usado nos Estados Americanos do Norte que adotam a pena de morte por câmara de gás.

Ácido sulfídrico (H₂S)

O ácido sulfídrico (H₂S) é um gás: incolor, inflamável e apresenta forte odor desagradável de ovos podres. Esse gás é algumas vezes referido como "gás de cano de esgoto";
Por ser mais denso que o ar, o H₂S pode acumular-se em depressões e cavernas;
Quando em pequenas concentrações o ácido sulfídrico (H₂S) pode irritar os olhos e atuar como depressivo;
Quando em concentrações elevadas o ácido sulfídrico (H₂S) pode provocar irritação do sistema respiratório superior e, durante longas exposições, edema pulmonar.

Ácido sulfúrico (H₂SO₄)

Possui ampla utilização industrial sendo que o poder econômico de um país pode ser avaliado pela quantidade de ácido sulfúrico que ele fabrica e consome;
Processos da indústria petroquímica, fabricação de papel, corantes consomem uma enorme quantidade de ácido sulfúrico;
Muitas reações químicas em laboratório são produzidas tendo o ácido sulfúrico como reagente;
Importante para a agricultura, pois o maior consumo de ácido sulfúrico é na fabricação de fertilizantes, como os superfosfatos e o sulfato de amônio;
É o ácido dos acumuladores de chumbo (baterias) usados nos automóveis;
Carboniza os hidratos de carbono (carboidratos) como a sacarose, amido e celulose. A equação química abaixo mostra a ação do ácido sulfúrico sobre a sacarose:

"Destrói" o papel, o tecido de algodão, a madeira, o açúcar e outros materiais;
Tem ação corrosiva sobre os tecidos dos organismos vivos. Produz sérias queimaduras na pele;
As chuvas ácidas são resultantes do acúmulo de dióxido de enxofre (SO₂) na atmosfera. O SO₂ é lançado por fontes poluidoras e sofre uma série de reações produzindo o ácido sulfúrico que causa um grande impacto ambiental.

Ácido nítrico (HNO₃)

Utilizado na fabricação de explosivos, como nitroglicerina (dinamite), trinitrotolueno (TNT), trinitrocelulose (algodão pólvora) e ácido pícrico e picrato de amônio;
É usado na fabricação do salitre (NaNO₃, KNO₃);
Utilizado na produção da pólvora negra (salitre + carvão + enxofre);
O ácido nítrico pode ser formado a partir de chuvas em ambientes poluídos com óxidos do nitrogênio causando um sério impacto ambiental;
Em ambientes não poluídos, mas na presença de raios e relâmpagos, a chuva também contém HNO₃, mas em proporção mínima;
Depois do sulfúrico, é o ácido mais fabricado e mais consumido na indústria;
O ácido nítrico concentrado é um líquido muito volátil e seus vapores são muito tóxicos, é também um ácido muito corrosivo e, assim como o ácido sulfúrico, é necessário muito cuidado para manuseá-lo.

Ácido fosfórico (H₃PO₄)

Os sais (fosfatos) obtidos a partir do ácido fosfórico têm grande aplicação como fertilizantes na agricultura.
É usado como aditivo (acidulante) em refrigerantes como a coca-cola.

Ácido carbônico (H₂CO₃)

É o ácido das águas minerais gaseificadas e dos refrigerantes. Forma-se na reação do gás carbônico com a água: CO₂ + H₂O -> H₂CO₃
Responsável pelo processo de formação da chuva ácida em ambientes não poluídos na ausência de descargas elétricas.

Ácido acético (H₃C-COOH)

É o ácido constituinte do vinagre. O vinagre é uma solução aquosa contendo de 3 a 7% de ácido acético.

Curiosidades

O que é volatilidade (ponto de ebulição)

Observação: Por que se deixarmos um recipiente aberto contendo éter, em pouco tempo, observa-se que o éter desaparecerá?

O éter é um líquido que possui baixo ponto de ebulição e evapora com facilidade à temperatura ambiente. Dizemos neste caso que o éter é uma substância volátil.

Outro exemplo comum ocorre com o vinagre, o qual possui um odor bastante pronunciado devido à volatilidade do ácido acético, seu principal constituinte.

Piscinas, aquários e plantas

O que elas têm em comum é a necessidade de um pH apropriado.

Água de piscina: uma solução diluída de uma mistura de produtos químicos que evitam o crescimento de bactérias (pH ótimo 7,2 e 7,6).

Aquários: os peixes são muitos sensíveis a acidez da água. Dependendo da espécie de peixe presente o pH deve estar entre 6,0 e 7,6 e, caso se afaste muito desta faixa, os peixes morrerão.

Plantas: um pH entre 6 e 7 é o melhor para a maioria das plantas, porque a maior parte dos nutrientes é mais solúvel quando o solo está ligeiramente ácido do que quando está neutro ou ligeiramente básico.

Perspectivas em Química: Ácido sulfúrico

Há muitos anos o ácido sulfúrico é o produto químico produzido em maior escala nos Estados Unidos (e em muitos países industrializados). Aproximadamente 40-50 milhões de toneladas são produzidas anualmente nos Estados Unidos.

O ácido é tão importante para a economia das nações industrializadas que alguns economistas afirmaram que a produção de ácido sulfúrico é a medida da força da indústria de uma nação.

Atualmente, mais de dois terços da produção são utilizados na indústria de fertilizantes à base de fosfato, que faz o fertilizante “superfosfato” por meio do tratamento de rochas de fosfato com ácido sulfúrico (KOTS, J. C.; TREICHEL, P. M.; WEAVER, G. C. 2009).

Exercícios resolvidos

1. Com relação aos efeitos sobre o ecossistema pode-se afirmar que:
I - As chuvas poderiam causar a diminuição do pH da água de um lago, o que acarretaria a morte de algumas espécies, rompendo a cadeia alimentar.
II - As chuvas ácidas poderiam provocar acidificação do solo, o que prejudicaria o crescimento de certos vegetais.
III - As chuvas ácidas causam danos se apresentarem valor de pH maior que o da água destilada.
Dessas afirmativas está(ão) correta(s):
a) Apenas I.
b) Apenas III.
c) Apenas II e III.
d) Apenas I e II.
Resolução:
a) Correta.
b) Correta.
c) Errada. A 25°C, a água destilada apresenta pH = 7, enquanto as chuvas ácidas apresentam pH < 7.

2. O ácido clorídrico é muito usado industrialmente na manufatura de corantes. Com o nome de ácido muriático ele é largamente empregado na limpeza em geral, não podendo ser utilizado, no entanto, em pisos de mármore, os quais são constituídos de carbonato de cálcio. Se por acidente um pouco de ácido muriático cair sobre um piso de mármore, entre os produtos citados abaixo, normalmente encontrados em qualquer residência, o mais indicado para se espalhar sobre o local será:
a) Vinagre.
b) Sal de cozinha.
c) Suco de limão.
d) Amoníaco.
Resolução:
A amônia (NH₃) é também chamada de amoníaco.Trata-se de um composto molecular (ligação covalente) gasoso que, ao ser dissolvido em água, sofre ionização, produzindo como íon negativo exclusivamente OH^-. Por isso, a amônia é classificada como base.

Obteve-se como produto o hidróxido de amônio (NH4OH) que só existe na água.

Referências

ATKINS, P.; JONES, L. Princípios de Química. 3 ed. Porto Alegre: Bookman, 2006. 965p.

BRADY, J. E.; SENESE, F. Química: a matéria e suas transformações. 5 ed. v.2. Rio de Janeiro: LTC, 2009. 455p.

KOTS, J.C.; TREICHEL, P.M.; WEAVER, G.C. Química Geral e Reações Químicas. 6 ed. v.1. São Paulo: Cengage Learning, 2009. 611p.