Acido De Bronsted E Lewis Apresenta Exemplo De Cada Um – Ácido de Brønsted e Lewis: Exemplos e Comparação mergulha no fascinante mundo da química ácido-base, explorando duas teorias que fornecem perspectivas distintas sobre a natureza ácida. A teoria de Brønsted-Lowry, proposta por Johannes Nicolaus Brønsted e Thomas Martin Lowry, define ácidos como doadores de prótons, enquanto a teoria de Lewis, desenvolvida por Gilbert Newton Lewis, amplia a definição para incluir espécies que aceitam pares de elétrons.
Este estudo aprofunda os conceitos, compara as teorias e apresenta exemplos específicos para ilustrar a aplicação de cada uma.
A compreensão da natureza ácido-base é fundamental para a química, pois ela permeia uma vasta gama de reações químicas, incluindo reações de neutralização, reações de equilíbrio e reações de formação de complexos. A teoria de Brønsted-Lowry, amplamente utilizada em química inorgânica e orgânica, fornece um arcabouço para entender a transferência de prótons em soluções aquosas.
A teoria de Lewis, por outro lado, expande o conceito de acidez, englobando reações que não envolvem necessariamente a transferência de prótons, como a formação de ligações covalentes entre um ácido de Lewis e uma base de Lewis.
Introdução
Compreender os conceitos de ácido de Brønsted-Lowry e ácido de Lewis é fundamental para a química, pois eles fornecem uma base para a compreensão de reações ácido-base, que são essenciais em muitas áreas da química, como química orgânica, inorgânica, analítica e bioquímica.
A definição de ácido de Brønsted-Lowry e ácido de Lewis são abordagens distintas para definir ácidos e bases, e cada uma delas tem suas próprias vantagens e desvantagens. Esta discussão fornecerá uma visão abrangente desses conceitos, explorando suas definições, diferenças, exemplos e aplicações.
Definições de Ácidos de Brønsted-Lowry e Ácidos de Lewis
A teoria de Brønsted-Lowry define um ácido como uma substância que doa um próton (H +), enquanto uma base é uma substância que aceita um próton. A teoria de Lewis, por outro lado, define um ácido como uma substância que aceita um par de elétrons, enquanto uma base é uma substância que doa um par de elétrons.
A principal diferença entre essas definições reside na natureza da interação entre o ácido e a base. A teoria de Brønsted-Lowry se concentra na transferência de prótons, enquanto a teoria de Lewis se concentra na doação e aceitação de pares de elétrons.
Ácidos de Brønsted-Lowry
A teoria de Brønsted-Lowry, proposta em 1923, fornece uma definição abrangente de ácidos e bases, expandindo o conceito de Arrhenius, que limitava as definições a substâncias que produzem íons H +ou OH –em solução aquosa.
Definição de Ácido de Brønsted-Lowry
Um ácido de Brønsted-Lowry é uma espécie química que pode doar um próton (H +) a outra espécie. Um ácido de Brønsted-Lowry é também chamado de doador de prótons. Por exemplo, o ácido clorídrico (HCl) é um ácido de Brønsted-Lowry porque pode doar um próton para formar o íon cloreto (Cl –).
Equação de Reação de um Ácido de Brønsted-Lowry com uma Base de Brønsted-Lowry
A reação entre um ácido de Brønsted-Lowry e uma base de Brønsted-Lowry é caracterizada pela transferência de um próton do ácido para a base. A equação geral para esta reação é:
HA + B ⇌ A–+ HB +
Onde:
- HA é o ácido de Brønsted-Lowry
- B é a base de Brønsted-Lowry
- A –é a base conjugada do ácido HA
- HB +é o ácido conjugado da base B
Conceito de Par Conjugado Ácido-Base
Um par conjugado ácido-base é formado quando um ácido doa um próton, formando sua base conjugada, e uma base aceita um próton, formando seu ácido conjugado. A base conjugada é a espécie que permanece após o ácido ter doado seu próton, enquanto o ácido conjugado é a espécie formada quando a base aceita um próton.
Exemplos de Ácidos de Brønsted-Lowry
| Ácido de Brønsted-Lowry | Base Conjugada | Reação de Ionização em Água |
|---|---|---|
| HCl (ácido clorídrico) | Cl– (íon cloreto) | HCl + H2O ⇌ H3O+ + Cl– |
| HNO3 (ácido nítrico) | NO3– (íon nitrato) | HNO3 + H2O ⇌ H3O+ + NO3– |
| H2SO4 (ácido sulfúrico) | HSO4– (íon hidrogenossulfato) | H2SO4 + H2O ⇌ H3O+ + HSO4– |
| CH3COOH (ácido acético) | CH3COO– (íon acetato) | CH3COOH + H2O ⇌ H3O+ + CH3COO– |
Ácidos de Lewis
A teoria de Lewis, proposta em 1923, fornece uma definição mais abrangente de ácidos e bases, que inclui reações que não envolvem a transferência de prótons. Essa teoria se concentra na interação entre pares de elétrons.
Definição de Ácido de Lewis
Um ácido de Lewis é uma espécie química que pode aceitar um par de elétrons de outra espécie. Um ácido de Lewis é também chamado de aceptor de pares de elétrons. Por exemplo, o íon alumínio (Al 3+) é um ácido de Lewis porque pode aceitar um par de elétrons de uma base de Lewis, como o íon cloreto (Cl –).
Conceito de Par de Elétrons
Um par de elétrons é um par de elétrons que estão compartilhados entre dois átomos em uma ligação covalente. Em uma reação ácido-base de Lewis, o ácido aceita um par de elétrons da base, formando uma ligação covalente coordenada. Essa ligação é formada quando um átomo fornece ambos os elétrons para a ligação.
O ácido de Lewis geralmente tem um orbital vazio, que pode acomodar o par de elétrons doado pela base de Lewis.
Exemplos de Ácidos de Lewis
| Ácido de Lewis | Base de Lewis | Reação de Formação do Complexo |
|---|---|---|
| BF3 (trifluoreto de boro) | NH3 (amônia) | BF3 + NH3 ⇌ F3B-NH3 |
| AlCl3 (cloreto de alumínio) | Cl– (íon cloreto) | AlCl3 + Cl– ⇌ AlCl4– |
| Ag+ (íon prata) | NH3 (amônia) | Ag+ + 2NH3 ⇌ [Ag(NH3)2]+ |
| Fe3+ (íon ferro) | H2O (água) | Fe3+ + 6H2O ⇌ [Fe(H2O)6]3+ |
Comparação entre os Conceitos
As definições de Brønsted-Lowry e Lewis para ácidos e bases se complementam e se expandem. A teoria de Brønsted-Lowry se concentra na transferência de prótons, enquanto a teoria de Lewis se concentra na doação e aceitação de pares de elétrons.
A teoria de Lewis é mais abrangente, pois inclui reações que não envolvem a transferência de prótons, como a formação de complexos de coordenação.
Vantagens e Desvantagens
A teoria de Brønsted-Lowry é útil para entender reações ácido-base em solução aquosa, mas é limitada a reações que envolvem a transferência de prótons. A teoria de Lewis é mais abrangente, pois inclui reações que não envolvem a transferência de prótons, mas pode ser mais complexa de entender.
Exemplos de Substâncias que Podem ser Classificadas como Ácidos Tanto por Brønsted-Lowry quanto por Lewis
Algumas substâncias podem ser classificadas como ácidos tanto por Brønsted-Lowry quanto por Lewis. Por exemplo, o ácido clorídrico (HCl) é um ácido de Brønsted-Lowry porque pode doar um próton, e também é um ácido de Lewis porque pode aceitar um par de elétrons.
Da mesma forma, o íon hidrônio (H 3O +) é um ácido de Brønsted-Lowry porque pode doar um próton, e também é um ácido de Lewis porque pode aceitar um par de elétrons.
Aplicações dos Conceitos: Acido De Bronsted E Lewis Apresenta Exemplo De Cada Um
Os conceitos de ácido de Brønsted-Lowry e ácido de Lewis são amplamente utilizados em várias áreas da química. Eles são essenciais para entender reações químicas, propriedades de compostos e processos biológicos.
Aplicações em Diferentes Áreas da Química
- Química Orgânica:Os conceitos de ácido-base são essenciais para entender reações de adição, substituição e eliminação, bem como para a síntese de compostos orgânicos.
- Química Inorgânica:A teoria de Lewis é fundamental para a compreensão da formação de complexos de coordenação, que desempenham um papel crucial em muitas reações inorgânicas e processos catalíticos.
- Química Analítica:As titulações ácido-base são usadas para determinar a concentração de soluções desconhecidas, e o conceito de ácido-base é essencial para a compreensão de indicadores de pH.
- Bioquímica:Os conceitos de ácido-base são essenciais para entender o comportamento de proteínas, enzimas e ácidos nucleicos, que são fundamentais para a vida.
Exemplos de Reações Químicas Importantes que Envolvem Ácidos de Brønsted-Lowry e Ácidos de Lewis
- Reação de neutralização:A reação entre um ácido de Brønsted-Lowry e uma base de Brønsted-Lowry para formar sal e água.
- Reação de hidrólise:A reação de um íon metálico com água para formar um íon metálico hidratado e íons hidrônio (H 3O +).
- Reação de formação de complexos:A reação de um íon metálico com uma base de Lewis para formar um complexo de coordenação.
- Reação de catálise ácido-base:O uso de ácidos ou bases para acelerar uma reação química.