Saiba mais: funções inorgânicas

Para Arrhenius, como já foi visto, um ácido é um composto com hidrogênio que reage com a água e libera íons de hidrogênio. Uma base é um composto que produz íons hidroxila na água. Os experimentos de Svante Arrhenius estavam muito relacionados quanto à condução de corrente elétrica pelas soluções. Essa teoria apresentava um problema: a referência era um solvente em particular: a água.

Thomas Lowry e Johannes Brønsted criaram outra teoria. Alguns químicos fizeram experiências envolvendo a amônia líquida como solvente, o comportamento das substâncias era muito parecido com o comportamento de ácidos-bases. Lowry e Brønsted, separadamente, compreenderam o processo fundamental: a transferência de um próton (íon hidrogênio) era responsável pelas propriedades ácidas ou básicas.

A teoria de Brønsted-Lowry diz que um ácido é doador de prótons (íon H^+) e uma base é um receptor de prótons (íon H^+).

HCl + H2O -> H3O^+ + Cl^-

H2O aceita um hidrogênio para formar o íon hidrônio (-> H3O^+) sendo, portanto, uma base de Brønsted-Lowry. Já o HCl doa um hidrogênio, liberando o íon Cl^- , sendo, portanto, um ácido de Brønsted-Lowry.

A teoria de ácidos e bases de Lewis não é muito diferente. Essa teoria diz que os ácidos são doadores de um par de elétron e as bases são receptores de um par de elétrons.

NH3 + BF3 -> [B(NH3)F3]

Aqui, a amônia é a base de Lewis, enquanto o fluoreto de boro é um ácido de Lewis. Temos, assim, um excesso de elétrons na amônia e uma falta de elétrons no fluoreto de boro.

Os grupos ou substâncias classificados como ácidos de Lewis são:

1. · Carbocátion (H3C+)
2. · Hidrônio (H+)
   
3. · HCl
   
4. · Cloreto de alumínio (AlCl3)

1. Água (H2O) 
2. Trimetilamina
3. Ânion cloreto (Cl-)

Sim, existem. Talvez não completamente insolúveis em água, mas, de fato, pouco solúveis. 

Antes de prosseguir, vamos relembrar um pouco de solubilidade. Há substâncias polares e substâncias apolares. A polaridade de uma molécula está relacionada à eletronegatividade de seus átomos. Por sua vez, a eletronegatividade está relacionada com a capacidade de um átomo atrair o par eletrônico compartilhado para si. Pela tabela periódica, sabemos que a eletronegatividade aumenta da esquerda para a direita e de baixo para cima. Compostos iônicos são, naturalmente, polares. Assim, ácidos como o HCl são, claramente, polares e solúveis em água. Mas a água é uma substância covalente. O que ocorre, de fato, é a formação de polos temporários. Na água, há a ligação dos hidrogênios com o oxigênio, mas ainda resta um par eletrônico, que forma um polo. 

Uma classe de ácidos, os ácidos carboxílicos, possui uma parte solúvel (é o grupo formado pelo grupo carboxila) e uma cadeia carbônica, naturalmente apolar. Como sabemos que polar dissolve polar e apolar dissolve apolar, quanto maior for essa cadeia carbônica, mais insolúvel será esse ácido. O ácido acético (etanoico), o vinagre, é solúvel pois possui uma cadeia curta. Já o ácido benzoico, por apresentar um anel aromático, é mais insolúvel. A título de conhecimento, os ácidos orgânicos, geralmente, são ácidos fracos.

Vamos pegar, por exemplo, o cloro. Todos os ácidos de cloro têm as mesmas características? 

HCl (ácido clorídrico): obtido a partir da cloração de hidrocarbonetos, é uma solução do gás cloreto de hidrogênio que, apesar de não ser inflamável, é tóxico, tendo uma coloração levemente amarelada. Possui grau de ionização de 92,5%, a 18 °C, sendo um hidrácido forte e corrosivo. É vendido comercialmente como ácido muriático, destinado para a limpeza, além de ser o ácido presente no estômago. 

HClO (ácido hipocloroso): ácido instável e fraco, formado pela dissolução do gás cloro em água. Naturalmente, é encontrado nos glóbulos brancos de mamíferos, atuando como ótimos agentes oxidantes no combate aos patógenos. É um bom desinfetante, por não causar muita irritação aos olhos e à pele. Quando diluído, é usado no tratamento de águas. 

HClO2 (ácido cloroso): a obtenção desse ácido se dá a partir da decomposição aquosa de cloreto de hidrogênio. Quando isolado, é um líquido sem cor ou odor característico. É considerado um ácido fraco. Em contato com a pele, é um agente irritante e um oxidante incompatível com álcalis (bases). Soluções metaestáveis desse ácido são usadas como enxaguantes bucais para a redução da placa bacteriana.

HClO3 (ácido clórico): é um ácido forte e oxidante. É obtido em soluções aquosas com concentração de, no máximo, 40%, que causam irritações nas mucosas e na pele. Industrialmente, é obtido pela reação do gás cloro com o hidróxido de potássio, sob aquecimento. É utilizado para a produção de seus sais, os cloratos, que são empregados na indústria de pirotecnia e fabricação de fósforos de segurança. 

HClO4 (ácido perclórico): é um ácido incolor, oleoso e solúvel em água. É considerado um superácido. Quando sua concentração ultrapassa 72%, ele tende a explodir. Por isso, só é comercializado na concentração de, no máximo, 70%. A explosão não é ocasionada pelo ácido em si, mas pelo anidrido perclórico, que se forma quando a concentração do ácido clórico é superior a 70% e, por sua vez, pode explodir. Em contato com a maioria dos metais, forma gás hidrogênio. É utilizado na fabricação de explosivos e herbicidas.

H3PO4 - ácido fosfórico: muito utilizado em produtos para remover ferrugem. Também é usado na fabricação de vidros e tinturas, bem como na indústria farmacêutica e na produção de fosfatos e superfosfatos usados como fertilizantes. Ah, e, é claro, nos refrigerantes a base de cola, como acidulate.

H2CO3 - ácido carbônico: é encontrado na água da chuva, por um processo natural da reação de CO2 pela água. Está nos refrigerantes, cervejas, águas tônicas e bebidas gaseificadas.

H2SO4 - ácido sulfúrico: muito usado pelas indústrias para produzir fertilizantes fosfatados e sulfatados. É usado na produção de papel, participando do processo de formação do sulfato de alumínio. E também na bateria do seu carro, como eletrólito no processo de produção de energia elétrica.

HNO3 - ácido nítrico: utilizado na fabricação de explosivos, como trinitrotolueno (TNT) e nitroglicerina (dinamite), salitre (nitrato de potássio), pólvora negra, no processo de nitrificação de compostos orgânicos, nos fertilizantes, vernizes, celulose, seda artificial, nylon... e por aí vai.

H3BO4 - ácido bórico: possui moderada ação antisséptica (em solução, é a água boricada) e emulsificante (a exemplo do bórax). É usado como inseticida, atacando o exoesqueleto e atuando no seu metabolismo, e fungicida, inibindo a maturação dos fungos e consequente formação dos esporos. É usado para a fabricação de fertilizantes e inibidor da corrosão e retardador de chamas, reduzindo a probabilidade de uma combustão.

HXO3 - ácidos de halogênios

1. HClO3 - ácido clórico: dá origem aos sais cloratos. É empregado na fabricação de compostos para pirotecnia, na fabricação de fósforos seguros, na obtenção de oxigênio gasoso, na indústria farmacêutica. Atua como agente oxidante da madeira.
2. HBrO3 - ácido brômico: é um poderoso agente oxidante em reações laboratoriais, sendo usado para produz compostos iodatos e ácido clorídrico. Utilizado na formação de bromatos de metais como ferro, chumbo, mercúrio e manganês. É um intermediário na reação de Bélousov-Zhabotinsky
3. HIO3 - ácido iódico: é usado como um agente de padronização para soluções de bases fracas e forte. Na química analítica, é utilizado para realizar titulações. Junto com os indicadores vermelho de metila ou laranja de metila, é usado para verificar o ponto de viragem. Na indústria, é usado para a produção de sal iodado.