# Química inorgânica/Funções inorgânicas/Ácidos e bases

Ácidos e bases foram substâncias muito estudadas por muitos séculos. Entre características que diferem estas substâncias está o sabor. Enquando os ácidos possuem sabor azedo, as bases são obstringentes. Estas substâncias muitas vezes são lembradas por seu alto teor de destruição.

### Ácidos

Para uma substância ser considerada ácido, ela deve ter o cátion H$^+$ e um ânion qualquer, no qual representaremos por X. O ânion X pode ser um oxiânion, e nestes casos, a substância denomina-se oxiácido, caso contrário, trata-se de um hidrácido. Ainda existe a possibilidade de ser um tioácido, teluroácido ou selenoácido, no caso de o oxigênio ser substituído por outro calcogênio. Representaremos por a o módulo da carga do ânion, que é equivalente à quantidade de cátions hidrogênio no ácido. Genericamente, os ácidos seguem a seguinte equação:
    $\mathbf {H_{a}X} \ +\ \mathbf {H_{2}O} \ \rightleftharpoons \ \mathbf {X^{a-}} \ +\ \mathbf {H_{3}O^{+}}$
Note que a dissociação ocorre na presença de água. Alguns autores consideram que tais substâncias são somente ácidas em solução aquosa (senão trata-se de ânions de hidrogênio). Para diferenciar o ácido do ânion de hidrogênio basta acrescentar (aq) - que significa aquoso - à fórmula química do ácido. Conforme o valor de a, os ácidos são classiificados:
* 1 - monoácidos (ex.: HF$_{(aq)}$);
* 2 - diácidos (ex.: H$_2$SO$_3$$_{(aq)}$);
* 3 - triácidos (ex.: H$_3$PO$_3$$_{(aq)}$).
O sinal $\rightleftharpoons$ representa uma reação reversível. O grau de reversão da reação representa a força do ácido, que é representado pelo potencial de hidrogênio (pH), em que 0 ≤ pH < 7. Pode-se também representar pelo potencial de hidroxila (pOH), apesar de ter um uso incomum. A conversão de pH em pOH é dada pela seguinte fórmula:
    $14-pH=pOH$
Quanto mais próximo de zero o pH (e de 14 o pOH), mais forte é o ácido e menor é a reversão. Portanto, ácidos fortes em solução aquosa estão muitíssimo dissociados. A unidade de medida do pH é o mol por litro (mol/L). Quanto à força - que é o grau de dissociação -, os hidrácidos são considerados:
* Ácidos fortes (pH = 0) - o ácido clorídrico (HCl$_{(aq)}$), o ácido bromídrico (HBr$_{(aq)}$) e o ácido iodídrico (HI$_{(aq)}$);
* Ácidos moderado - o ácido fluorídrico (HF$_{(aq)}$);
* Ácidos fracos (pH ≅ 7) - demais hidrácidos.
Já nos oxiácidos, a força é determinada pela diferença entre a quantidade de átomos de oxigênio e hidrogênio do composto. Se a diferença for menor ou igual a 1, o ácido é forte, caso contrário, o ácido é fraco. Exemplos:
* Oxiácidos fortes - H$_3$PO$_5$$_{(aq)}$ (5 - 3 = 2), HNO$_4$$_{(aq)}$ (4 - 1 = 3);
* Oxíácidos fracos - H$_2$PO$_2$$_{(aq)}$ (2 - 2 = 0), H$_3$BO$_{(aq)}$ (1 - 3 = -2).
Os ácidos - em solução aquosa - possuem uma nomeclatura própria, que é bastante simples:
$\mathbf {Acido+anion+sufixo}$
Nestes casos, retira-se o sufixo original do ânion. No caso de ser um ânion não-oxigenado, o sufixo eto passa a ser ídrico. Em ânions oxigenados, o sufixo ito torna-se oso e o sufixo ato torna-se ico. Veja alguns exemplos das substâncias em solução aquosa e das substâncias puras:
| $\mathbf {HCl}$ → ácido clorídrico (cloreto de hidrogênio) | $\mathbf {HAt}$ → ácido astatídrico (astateto de hidrogênio) | $\mathbf {HBr}$ → ácido bromídrico (brometo de hidrogênio) |
| $\mathbf {HClO}$ → ácido hipocloroso (hipoclorito de hidrogênio) | $\mathbf {HClO_{2}}$ → ácido cloroso (clorito de hidrogênio) | $\mathbf {H_{2}SO_{3}}$ → ácido sulfuroso (sulfito de dihidrogênio) |
| $\mathbf {HClO_{3}}$ → ácido clórico (clorato de hidrogênio) | $\mathbf {HClO_{4}}$ → ácido perclórico (perclorato de hidrogênio) | $\mathbf {H_{2}SO_{4}}$ → ácido sulfúrico (sulfato de dihidrogênio) |

### Bases

As bases (também conhecidas por substâncias alcalinas ou hidróxidos) são complexos que possuem o ânion OH$^-$. Desta forma, na maioria dos casos, estarão ligados a metais - por ser raro ametais de carga real positiva. Genericamente, as bases seguem a seguinte fórmula:
    $\mathbf {Y(OH)_{b}} \ +\ \mathbf {H_{2}O} \ \rightleftharpoons \ \mathbf {Y^{b+}} \ +\ \mathbf {(OH^{-})_{b}} +\ \mathbf {H_{2}O}$
Em que Y é um cátion qualquer e b a carga do cátion. Consequentemente, b também representa a quantidade de hidroxilas (OH$^-$) na base e dissociadas na água. Pelo valor b, as bases são:
* 1 - monobases (ex.: KOH$_{(aq)}$);
* 2 - dibases (ex.: Ca(OH)$_2$$_{(aq)}$);
* 3 - tribases (ex.: Al(OH)$_3$$_{(aq)}$);
* 4 - tetrabases (ex.: Pb(OH)$_4$$_{(aq)}$);
* 5 - pentabases (ex.: Bi(OH)$_5$$_{(aq)}$);
* 6 - hexabases (ex.: Po(OH)$_6$$_{(aq)}$).
Igual para os ácidos, a reação é reversível e depende da força da substância alcalina. A força dos hidróxidos é calculada pelo pH ou pOH. Quanto mais próximo de 14 for o pH, mais forte é a base. Quanto mais próximo de 7, mais fraca é a base. A força pode ser dada pelo cátion que forma a base:
* Base forte - Cátion metal alcalino ou metal alcalino-terroso (exceto Be(OH)$_2$$_{(aq)}$ e Mg(OH)$_2$$_{(aq)}$);
* Base fraca - BH(OH)$_2$$_{(aq)}$, Mg(OH)$_2$$_{(aq)}$ e os demais hidróxidos.
As bases fortes tem grande dissociação e pouca reversão. Quanto à nomenclatura das bases, ela é igual à tradicional:
$Hidroxido\quad de+\mathbf {cation}$
Exemplos:
| $\mathbf {Fe(OH)_{2(aq)}}$ → hidróxido de ferro II | $\mathbf {Fe(OH)_{3(aq)}}$ → hidróxido de ferro III | $\mathbf {FOH_{(aq)}}$ → hidróxido de flúor | $\mathbf {PF_{4}OH_{(aq)}}$ → hidróxido de tetrafluoridofósforo |

### Utilização de ácidos e bases

Abaixo, veja o uso de alguns ácidos e bases:
| Ácidos | Bases |
| Ácido fluorídrico (HF)$_{(aq)}$ - gravações em cristais e vidro | Hidróxido de lítio (LiOH)$_{(aq)}$ - é utilizado em graxas |
| Ácido clorídrico (HCl)$_{(aq)}$ - dissolução de alimentos no estômago | Hidróxido de sódio (NaOH)$_{(aq)}$ - é conhecido por soda cáustica |
| Ácido hipocloroso (HClO)$_{(aq)}$ - utilizado em produtos de limpeza | Hidróxido de potássio (KOH)$_{(aq)}$ - pode-se fazer sabão |
| Ácido perclórico (HClO$_4$)$_{(aq)}$ e ácido nítrico (HNO$_3$)$_{(aq)}$- usados em explosivos | Hidróxido de magnésio (Mg(OH)$_2$)$_{(aq)}$ - é vendido como laxante (leite de magnésia ) |
| Ácido sulfúrico (H$_2$SO$_4$)$_{(aq)}$ - há na bateria dos carros | Hidróxido de cálcio (Ca(OH)$_2$)$_{(aq)}$ - conhecido por cal hidratada, usa-se em construções |
| Ácido peroxissulfúrico (H$_2$SO$_5$)$_{(aq)}$ - trata a água de piscinas | Hidróxido de estrôncio (Sr(OH)$_2$)$_{(aq)}$ - refinamento do açúcar de beterraba |
| Ácido fosfórico (H$_3$PO$_4$)$_{(aq)}$ - utilizado em refrigerantes de cola | Hidróxido de níquel II (Ni(OH)$_2$)$_{(aq)}$ - está presenta nas baterias |
| Ácido arsênico (H$_3$AsO$_4$)$_{(aq)}$ - preserva a madeira | Hidróxido de ferro III (Fe(OH)$_3$)$_{(aq)}$ - é utilizado como pigmento marrom |
| Ácido cianídrico (HCN)$_{(aq)}$ - usado em câmaras de gás | Hidróxido de cobre II (Cu(OH)$_2$)$_{(aq)}$ - atua como fungicida |
| Ácido carbônico (H$_2$CO$_3$)$_{(aq)}$ - responsável pelo gás das bebidas | Hidróxido de zinco (Zn(OH)$_2$)$_{(aq)}$ - absorvente em cirurgias |
| Ácido bórico (H$_3$BO$_3$)$_{(aq)}$ - atua como inseticida | Hidróxido de cobalto II (Co(OH)$_2$)$_{(aq)}$ - tintura azul ou rosa |