Reações de neutralização

Classifique cada uma destas substâncias como ácido, base ou sal:

1. a) $HNO_3$ (ácido nítrico)
2. b) $KOH$ (hidróxido de potássio)
3. c) $NaCl$ (cloreto de sódio)
4. d) $H_2SO_4$ (ácido sulfúrico)
5. e) $Ca(OH)_2$ (hidróxido de cálcio)

O pH mede o quão ácida ou básica é uma solução. Estas são as posições das quatro soluções na escala de pH:

Indique se cada uma destas soluções é ácida, neutra ou básica:

1. a) suco de limão, $pH = 2,5$
2. b) água pura, $pH = 7$
3. c) sabonete líquido, $pH = 10$
4. d) tomate triturado, $pH = 4,5$

Complete o esquema geral de uma reação de neutralização com as palavras que faltam: «Um $\dots$ reage com uma $\dots$ e formam-se um $\dots$ e $\dots$». Apresente depois um exemplo com a reação entre o ácido clorídrico e o hidróxido de sódio.

No laboratório mistura-se ácido clorídrico ($HCl$) com hidróxido de sódio ($NaOH$) e forma-se cloreto de sódio ($NaCl$), o sal de cozinha, e água. Escreva a equação da reação e verifique, contando os átomos, se está balanceada.

Escreva a fórmula e o nome do sal que se forma em cada neutralização:

1. a) Ácido clorídrico ($HCl$) com hidróxido de potássio ($KOH$).
2. b) Ácido nítrico ($HNO_3$) com hidróxido de sódio ($NaOH$).

O ponto fundamental de qualquer neutralização é a combinação do íon $H^+$ do ácido com o íon $OH^-$ da base para formar água: $H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$, como mostra o esquema.

1. a) Verifique se essa equação iônica está balanceada quanto aos átomos e também quanto à carga elétrica.
2. b) Utilizando essa ideia, explique o que têm em comum estas duas reações: $HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O$ e $HNO_3 + KOH \rightarrow KNO_3 + H_2O$.

O ácido sulfúrico ($H_2SO_4$) reage com o hidróxido de cálcio ($Ca(OH)_2$), formando sulfato de cálcio ($CaSO_4$) e água. Escreva a equação e faça o balanceamento; observe bem quantas moléculas de água se formam para cada sulfato de cálcio.

Escreva e balanceie a equação da neutralização entre o ácido clorídrico ($HCl$) e o hidróxido de cálcio ($Ca(OH)_2$), na qual se formam cloreto de cálcio ($CaCl_2$) e água.

Escreva e balanceie a equação da neutralização do ácido sulfúrico ($H_2SO_4$) com hidróxido de sódio ($NaOH$), na qual se formam sulfato de sódio ($Na_2SO_4$) e água.

Em três copos estão dissolvidos os sais que restaram após três neutralizações completas: cloreto de potássio ($KCl$), nitrato de sódio ($NaNO_3$) e sulfato de cálcio ($CaSO_4$). Deduza que ácido e que base foram neutralizados em cada copo e escreva a equação balanceada de cada reação.

Temos um copo com vinagre diluído de $pH = 3$ e adicionamos a ele, aos poucos, uma solução de hidrogenocarbonato de sódio (bicarbonato de sódio), que é uma base.

1. a) O pH no copo sobe ou desce ao adicionar o bicarbonato?
2. b) Se adicionarmos exatamente a quantidade necessária para neutralizar todo o ácido, em torno de que valor ficará o pH?

Justifique as respostas.

O papel de tornassol fica vermelho em meio ácido e azul em meio básico.

1. a) De que cor ficará numa solução de $HCl$?
2. b) E numa solução de $NaOH$?
3. c) Misturamos as duas soluções nas proporções exatas para que a neutralização seja completa: justifique por que o papel de tornassol não indica mais nem ácido nem base na mistura resultante.

No laboratório, adiciona-se aos poucos uma solução de $NaOH$ a $25\ \text{mL}$ de uma solução de $HCl$ enquanto se mede o pH, como mostra a figura.

Isto é o que se observa: no início o pH vale $1$ e quase não sobe durante os primeiros $20\ \text{mL}$ adicionados; entre $24$ e $26\ \text{mL}$ o pH dá um salto de $3$ para $11$; a partir daí sobe devagar até se aproximar de $13$.

1. a) Desenhe no seu caderno o gráfico do pH em função do volume de $NaOH$ adicionado, assinalando esses três trechos.
2. b) Para que volume adicionado a neutralização é exatamente completa? Que pH a solução tem nesse ponto?
3. c) Explique, com a reação $H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$, por que razão o pH varia tão depressa justamente em torno desse ponto.

Você pode fazer isso no papel e enviar uma foto com a sua resposta.

O suco gástrico do estômago contém ácido clorídrico. Quando há azia, os antiácidos da farmácia, que contêm bases como o hidróxido de magnésio, a aliviam. Explique, utilizando o esquema da neutralização, como atua um antiácido no estômago.

Um antiácido efervescente contém bicarbonato de sódio ($NaHCO_3$), que reage com o ácido clorídrico da seguinte forma: $NaHCO_3 + HCl \rightarrow NaCl + H_2O + CO_2$.

1. a) Verifique, contando os átomos, se a equação está balanceada.
2. b) Por que se formam bolhas ao colocar o comprimido em um copo com ácido?
3. c) Em que esta reação difere de uma neutralização «clássica», como a do $NaOH$ com o $HCl$?

O solo de uma horta tem $pH = 5$ e os tomates se desenvolvem melhor com um pH entre $6$ e $7$.

1. a) É um solo ácido ou básico?
2. b) Os agricultores jogam «cal» (hidróxido de cálcio) nos solos ácidos. Supondo que a acidez do solo se devia ao ácido clorídrico, escreva a equação balanceada do que a cal faz no solo.
3. c) O que aconteceria com o pH do solo se fosse jogada cal em excesso? Seria bom para os tomates?

A picada de uma abelha injeta um ácido (ácido metanoico) e a de uma vespa, uma substância básica. No estojo de primeiros socorros há vinagre (ácido acético diluído) e uma pasta de bicarbonato de sódio.

1. a) Qual dos dois remédios você aplicaria em cada picada? Justifique com o esquema da neutralização.
2. b) Um amigo garante que «o vinagre serve para todas as picadas». Explique a ele por que não tem razão e o que aconteceria se ele aplicasse vinagre em uma picada de abelha.

As fachadas e estátuas de mármore (carbonato de cálcio, $CaCO_3$) deterioram-se com a chuva ácida, que contém ácido sulfúrico ($H_2SO_4$).

1. a) Escreva e balanceie a reação entre o ácido sulfúrico e o carbonato de cálcio, na qual se forma sulfato de cálcio ($CaSO_4$), água e dióxido de carbono.
2. b) Explique por que essa reação «corrói» aos poucos as estátuas.
3. c) O granito não contém carbonatos: justifique por que os edifícios de granito resistem melhor à chuva ácida do que os de mármore.