Por que a mistura do ácido nítrico com água torna o meio condutor de corrente elétrica?

Ao ensinar o conteúdo de Química Inorgânica, sobre a função dos Ácidos, um aspecto importante que o professor não deve deixar passar é como se mede a força de um ácido. Para saber se um ácido é forte ou fraco, o que se observa é o seu grau de ionização (α).

Todo ácido sofre ionização ao ser colocado na água, gerando soluções condutoras de corrente elétrica. Assim, por meio da medida de condutividade elétrica das soluções, podemos verificar a extensão da ionização dos ácidos de acordo com o grau de ionização (α), que é dado por:

α =     moléculas ionizadas
          moléculas dissolvidas

Portanto, quanto maior o número de moléculas ionizadas em meio aquoso, mais forte será o ácido. É considerado forte o ácido com grau de ionização igual ou superior a 50%, semiforte ou moderado se possuir grau de ionização entre 5% e 50% e fraco se possuir grau de ionização menor que 5%.

Nesse experimento, iremos testar a condutividade e, em consequência, o grau de ionização de alguns ácidos presentes em produtos que usamos no cotidiano, por meio de um equipamento fácil de montar.

Materiais e Reagentes:

• Lâmpada de 1,5 V;
• Bocal para lâmpada;
• Bateria;
• 4 metros de fio de cobre encapado;
• Pedaço de tábua de madeira de aproximadamente 20 cm2;
• Água;
• Vinagre (ácido acético);
• Ácido muriático (ácido clorídrico);
• Refrigerante (ácido carbônico);
• 3 copos ou béqueres.

Procedimento Experimental:

Primeiro, monte o equipamento que mede a condutividade elétrica segundo o esquema abaixo:

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1. Coloque o bocal na lâmpada. Para que o sistema fique firme, utilize a tábua de madeira;

2. Corte o fio de cobre em três partes, sendo que duas devem ter 1 metro cada e a outra parte deve ter 2 metros (essas metragens podem sofrer variações);

3. Conecte um dos fios de 1 m, ligando a lâmpada (por meio do bocal) e a bateria;

4. Conecte o outro fio de 1 m na outra saída do bocal da lâmpada e deixe uma extremidade solta;

5. O fio de 2 metros deve ter uma extremidade ligada na bateria e a outra solta.

Agora que você possui o equipamento montado, prepare três soluções, colocando a mesma quantidade de água em três copos e, em seguida, adicionando o mesmo volume das substâncias ácidas, uma em cada copo.

Por fim, teste a força de cada ácido colocando as duas extremidades livres dos fios de cobre em cada solução.

Resultados e Discussão:

Quanto mais ionizado o meio, mais corrente elétrica será conduzida e mais intenso será o brilho da lâmpada. Assim, o ácido mais forte será aquele que resultar num brilho mais forte e o mais fraco será o que resultar num brilho menos intenso da lâmpada.

O professor pode pedir aos alunos para colocarem as substâncias usadas nesse experimento em ordem crescente de força ácida.

Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

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Alguns verbos apresentam certas irregularidades e particularidades no processo de conjugação. Entre eles, destacam-se os verbos “feder”, “reaver” e “intermediar”, os quais analisaremos nesta videoaula.

Os ácidos e as bases são duas funções químicas que são consideradas opostas, isso porque as suas propriedades costumam ser inversas. Por exemplo, se considerarmos alimentos presentes em nosso cotidiano que são ácidos, veremos que o gosto deles, no geral, é azedo, como ocorre com o limão. Porém, alimentos que são básicos possuem gosto adstringente (que “amarra” a boca), como o de uma banana verde.

Mas identificar uma substância como ácida ou básica apenas pelo gosto, além de ser um método que tem muitas chances de falhar, também é altamente perigoso, pois existem muitos ácidos e bases que são fortes, tóxicos e podem até matar, tais como o ácido sulfúrico (H2SO4), usado nas baterias dos automóveis, e o hidróxido de sódio (NaOH), conhecido comercialmente como soda cáustica.

Assim, as propriedades organolépticas (propriedades que dizem respeito aos nossos sentidos, tais como o paladar e o olfato) não são as usadas para identificar ácidos e bases. Observe abaixo outras propriedades dessas funções orgânicas que servem para compará-las e distingui-las:

• Solubilidade em água:

Os ácidos costumam ser bem solúveis em água, enquanto a maior parte das bases é insolúvel. As bases de metais alcalinos são solúveis, a de metais alcalinoterrosos são pouco solúveis e as bases de outros metais são insolúveis (uma exceção é o hidróxido de amônio, NH4OH, que existe apenas em solução aquosa, borbulhando o gás amônia em água, sendo, portanto, solúvel nela).

Quando dizemos “insolúvel”, estamos querendo dizer que essas substâncias são praticamente insolúveis, porque nenhuma substância é totalmente insolúvel em água.

• Estrutura:

Todos os ácidos são moleculares, ou seja, formados por ligações covalentes em que há compartilhamento de elétrons. Um exemplo é o gás clorídrico, que é formado pelo compartilhamento de um par de elétrons entre o hidrogênio e o cloro:

Já as bases podem ser iônicas ou moleculares. As que possuem os metais alcalinos e alcalinoterrosos são iônicas, e as demais são moleculares.

Exemplos:

NaOH: base iônica formada pelos íons Na+  e OH-;

NH4OH: base molecular de amônia em água.

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• Condutividade elétrica:

Todos os ácidos só conduzem corrente elétrica quando estão dissolvidos em água, porque quando estão em meio aquoso, eles sofrem ionização, ou seja, liberam íons.

Exemplo:

Todas as bases também conduzem corrente elétrica em solução, pois as iônicas sofrem dissociação (liberam os íons já existentes na fórmula) e as moleculares sofrem ionização, reagindo com a água e liberando íons. As bases de metais alcalinos também conduzem corrente elétrica quando estão no estado líquido (fundidas).

• Ação em relação aos indicadores:

Os indicadores ácido-base são substâncias naturais ou sintéticas que sofrem uma alteração em sua cor quando entram em contato com um ácido ou uma base. Se um ácido provoca a alteração da cor do indicador, a base fará o indicador voltar à cor original e vice-versa.

Por exemplo, a fenolftaleína é um indicador ácido-base muito utilizado, sendo que, em meio básico, ela fica um rosa bem intenso; já em meio ácido, ela fica incolora. O papel de tornassol também é um bom indicador, sendo que em um ácido, ele fica vermelho; e em uma base, ele fica azul.

Isso serve também para indicar a diferença de pH que há entre os ácidos e as bases.

• PH:

Um meio considerado neutro possui pH igual a 7, como é o caso da água destilada.

Os ácidos possuem pH menor que 7, enquanto as bases possuem pH maior que 7.

Exemplos de soluções com pH próximo ao indicado pela escala:

• Ação recíproca:

Quando colocados em contato, os ácidos e as bases reagem entre si, neutralizando um ao outro, isto é, tornado o pH do meio neutro. Isso ocorre porque o cátion H+ proveniente do ácido reage com o ânion OH- proveniente da base, formando água. Esse tipo de reação é chamado de reação de neutralização e produz também um sal.

Porque os ácidos são capazes de conduzir corrente elétrica quando estão em solução aquosa?

Porque a água é condutora de eletricidade?

Porque o sal dissolvido em água conduz corrente elétrica?

O que explica a condutividade elétrica de uma solução?