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Ácidos e Bases de Arrhenius: Exemplos de Reações e as Limitações da Definição

Em sua definição sobre ácidos e bases (1884), o cientista sueco Svante August Arrhenius estabeleceu um ácido como uma substancia capaz de liberar íons de H+ em meio aquoso. E uma base como uma substancia capaz de liberar íons de OH- em meio aquoso.

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Foto do cientista sueco Svante August Arrhenius

Entendendo a definição de ácidos e bases de Arrhenius


Para uma reação química ácido-base existem diversos conceitos que fornecem definições alternativas para os mecanismos de reação envolvidos e a sua aplicação na resolução de problemas relacionados.

Apesar de existirem várias diferenças nas definições sobre ácidos e bases, a sua importância como um método diferente de análise se torna aparente, quando se aplica o conceito a reações ácido-base para espécies gasosas ou líquidas, ou quando o caráter ácido ou base pode ser um pouco menos aparente.

A definição de Arrhenius de reações ácido-base que foi desenvolvida a partir da teoria do hidrogênio dos ácidos. Foi usada para fornecer uma definição moderna de ácidos e bases, e seguido do trabalho de Arrhenius com Friedrich Wilhelm Ostwald no estabelecimento da presença de íons em solução aquosa em 1884. Sendo isso algo que levou Arrhenius a receber o Prêmio Nobel de Química em 1903.

Na teoria de ácido e bases, Arrhenius definiu que os ácidos são substâncias que se dissociam na água para produzir átomos ou moléculas eletricamente carregadas com íons hidrogênio (H+), e que as bases ionizam em água para produzir íons hidróxido (OH-).

Hoje, se sabe que o íon hidrogênio não pode existir sozinho em solução aquosa; ao contrário do que pensava antes, pois o hidrogênio existe em um estado combinado com uma molécula de água, devido a protonação da água que produz o íon hidrônio (H3O+).

Reaçao protonaçao  agua ion hidronio
Reação de protonação da água produzindo o íon hidrônio


Sendo que na prática, o íon hidrônio habitualmente acaba sendo chamado de íon hidrogênio, pois o mesmo não existe como espécie livre em solução aquosa.

Já uma base de Arrhenius é uma substância que se dissocia na água para formar íons hidróxido (OH –). Em outras palavras, uma base é uma substância que aumenta a concentração de íons OH– em uma solução aquosa.

O comportamento ácido de muitos ácidos conhecidos (como por exemplo, ácidos sulfúrico, clorídrico, nítrico e acético) e as propriedades básicas de hidróxidos conhecidos (como por exemplo, hidróxidos de sódio, potássio e cálcio) são explicados em termos de sua capacidade de produzem íons hidrogênio e hidróxido, respectivamente, em solução.

Além disso, esses ácidos e bases podem ser classificados como ácidos e bases fortes ou fracos, dependendo da concentração de íons hidrogênio ou íons hidróxido produzidos em solução. A reação entre um ácido e uma base leva à formação de sal e água; o último é o resultado da combinação de um íon hidrogênio e um íon hidróxido.

A reação ácido-base de Arrhenius é definida como reação de um próton e um íon hidróxido para formar água, como o que ocorre nessa reação abaixo, onde o OH- reage com íon hidrônio produzindo água:

Reaçao neutralizaçao ion hidronio oh-
Reação de neutralização do íon hidrônio com OH-

Assim, uma reação ácido-base de Arrhenius é simplesmente uma reação de neutralização.

Exemplos de reações de Ácidos de Arrhenius


A diluição do cloreto de hidrogênio (HCl) que em água libera seu íon H+, formando o íon hidrônio (H3O).

$HCl+{{H}_{2}}O\to {{H}_{3}}O+C{{l}^{-}}$

A diluição do dióxido de carbono (CO2) em água, formando ácido carbônico (H2CO3).

$C{{O}_{2}}+{{H}_{2}}O\leftrightarrow {{H}_{2}}C{{O}_{3}}$

A diluição do ácido carbônico (H2CO3) que em água libera seu íon H+,formando o íon hidrônio (H3O) e bicarbonato (HCO3-)

${{H}_{2}}C{{O}_{3}}+{{H}_{2}}O\leftrightarrow {{H}_{3}}O+HCO_{3}^{-}$

A diluição do ácido nítrico(HNO3) em água, formando nitrato (NO3-) e íon hidrônio (H3O)

$HN{{O}_{3}}+{{H}_{2}}O\to {{H}_{3}}O+NO_{3}^{-}$

A diluição do ácido sulfúrico (H2SO4) em água, formando sulfato (SO4-2) e íon hidrônio (H3O)

${{H}_{2}}S{{O}_{4}}+2{{H}_{2}}O\to 2{{H}_{3}}{{O}^{+}}+SO_{4}^{2-}$

Exemplos de reações de  base de Arrhenius


A dissociação de NaOH em água liberando Na+ e OH-

$NaOH\xrightarrow{{{H}_{2}}O}N{{a}^{+}}+O{{H}^{-}}$

Outros exemplos de reações de bases de Arrhenius  que inclui substâncias com NH3 e N2H4, que reagem com a água para produzir o íon OH-

$N{{H}_{3}}+{{H}_{2}}O\leftrightarrow N{{H}_{4}}+O{{H}^{-}}$

${{N}_{2}}{{H}_{4}}+{{H}_{2}}O\leftrightarrow {{N}_{2}}{{H}_{5}}+O{{H}^{-}}$

Exemplos de reações de neutralização Ácido-Base

Reação do ácido clorídrico (HCl) com a soda caustica (NAOH), formando o cloreto de sódio (NaCl) e água

$HCl+NaOH\to NaCl+{{H}_{2}}O$

Reação do ácido sulfúrico (H2SO4) com a soda caustica (NAOH), formando o sulfato de sódio (Na2SO4) e água

${{H}_{2}}S{{O}_{4}}+2NaOH\to N{{a}_{2}}S{{O}_{4}}+2{{H}_{2}}O$


Limitações da definição de Arrhenius

As definições de acidez e alcalinidade de Arrhenius são bem restritas a soluções aquosas que se referem à concentração dos íons solvatados (íon rodeado completamente por solvente, que na maioria dos casos é água).

Seguindo a definição de Arrhenius, H2SO4 ou HCl puro dissolvido em tolueno não são ácidos, apesar de ambos os ácidos doarem um próton ao tolueno.

Além disso, sob a definição de Arrhenius, uma solução de amida de sódio (NaNH2) em amônia líquida não é alcalina, apesar do fato de que o íon amida (NH2-) desprotonará prontamente a amônia. Assim, a definição de Arrhenius pode apenas descrever ácidos e bases em um ambiente aquoso.

Logo, como a definição de Arrhenius não vale para todos os casos. Eu recomendo que você de uma olhada depois em nossos artigos sobre a:


Sobre o autor


Pedro Coelho Olá meu nome é Pedro Coelho, eu sou engenheiro químico, engenheiro de segurança do trabalho e Green Belt em Lean Six Sigma. Além disso, também sou técnico em informática, e em parte de minhas horas vagas me dedico a escrever artigos aqui no ENGQUIMICASANTOSSP, para ajudar estudantes de Engenharia Química e outros cursos. Se você acha legal esse projeto, siga-nos através de nossas paginas nas redes sociais e ajude-nos a divulgar essa ideia, compartilhando com seus amigos as nossas postagens.

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