Da neutralização à equação química
Na piscina municipal, o funcionário acrescenta um produto à água quando o pH sobe demasiado. O que acontece, afinal, quando se mistura um ácido com uma base? E como se escreve essa reação em linguagem de químico?
O que é uma neutralização
Quando se junta uma solução ácida a uma solução básica, as propriedades de cada uma "enfraquecem": o ácido deixa de ser tão ácido e a base deixa de ser tão básica. Esta reação chama-se reação ácido-base ou neutralização.
O pH da mistura aproxima-se de 7. Se as quantidades de ácido e de base forem as certas, a neutralização é completa e a solução final tem pH $= 7$ (neutra).
Da equação de palavras à equação química
Na reação entre o ácido clorídrico e o hidróxido de sódio, o sal formado é o cloreto de sódio (o sal das cozinhas). A equação de palavras é:
ácido clorídrico + hidróxido de sódio $\rightarrow$ cloreto de sódio + água
Para passar à equação química, escrevem-se as fórmulas de cada substância: $\text{HCl}$, $\text{NaOH}$, $\text{NaCl}$ e $\text{H}_2\text{O}$. Depois, acerta-se a equação: o número de átomos de cada elemento tem de ser igual nos dois membros, porque os átomos se conservam.
Nem sempre é tão simples. Um exemplo em que é preciso acertar:
No laboratório da escola, a professora fez reagir uma solução de ácido clorídrico com uma solução de hidróxido de sódio. a) Completa a equação de palavras da reação:…
No laboratório da escola, a professora fez reagir uma solução de ácido clorídrico com uma solução de hidróxido de sódio.
- a) Completa a equação de palavras da reação: ácido clorídrico + hidróxido de sódio $\rightarrow$ $\ldots$ + $\ldots$
- b) Escreve a equação química correspondente, usando as fórmulas químicas de todas as espécies, e verifica, contando os átomos de cada elemento nos dois membros, que a equação está acertada.
- c) Prevê o que se obtém se, no fim da reação, se deixar evaporar a água da solução.
- d) Se as quantidades de ácido e de base forem as certas para uma neutralização completa, prevê o valor aproximado do pH final e justifica.
Acompanhar a neutralização com um indicador
Não se vê o pH, mas vê-se a cor de um indicador. A fenolftaleína é incolor em meio ácido e neutro e rosa em meio básico; a cor muda perto de pH 8–10 (viragem ligeiramente básica), por isso não distingue o pH 7 de um pH ácido.
Imagina que juntas gota a gota ácido clorídrico a uma solução de hidróxido de sódio com fenolftaleína:
| Fase | pH | Cor com fenolftaleína |
|---|---|---|
| Início (só base) | elevado (> 7) | rosa |
| Durante a adição | a descer | rosa cada vez mais clara |
| Neutralização completa | 7 | incolor |
| Excesso de ácido | < 7 | incolor |
O indicador mostra quando a base acabou: a cor rosa desaparece. Mas repara que, depois disso, a solução continua incolor mesmo que se acrescente mais ácido; o indicador só avisa que se passou de básico para não básico, e é o medidor de pH que diz se a solução está neutra (7) ou já ácida.
A Marta colocou num gobelé uma solução de hidróxido de sódio com algumas gotas de fenolftaleína e mediu o pH inicial, como se mostra na figura. Depois, adicionou ácido…
A Marta colocou num gobelé uma solução de hidróxido de sódio com algumas gotas de fenolftaleína e mediu o pH inicial, como se mostra na figura. Depois, adicionou ácido clorídrico gota a gota, agitando sempre, até atingir a neutralização completa.
- a) Descreve como variou a cor da solução no gobelé à medida que o ácido foi adicionado.
- b) Estima o valor do pH da solução no fim da experiência e justifica.
- c) Explica qual foi o papel da fenolftaleína nesta experiência.
- d) Prevê o que aconteceria à cor e ao pH se a Marta continuasse a adicionar ácido depois de atingida a neutralização.
Em resumo
De volta ao início: na piscina, o produto que baixa o pH contém um ácido que neutraliza o excesso de base presente na água.