ORGÂNICA I

 

Arrhenius propôs em 1887 uma teoria ácido-base que, de maneira simplificada, diz que qualquer substância que em solução aquosa produza cátion hidrogênio é um ácido e qualquer substância que produza hidroxila nas mesmas condições é uma base.

 

 

Apesar de ser uma teoria relativamente limitada em química orgânica, é dela que derivam os conceitos de Constante de Acidez (K_a), Potencial Hidrogeniônico (pH) e Escala de pH.

 

Constante de Acidez

 

Todo ácido que se dissocia em água possui está sob um equilíbrio denominado constante de acidez (K_a):

 

 

Quanto maior for a formação de H₃O⁺, maior o valor de K_a e mais forte é o ácido. Os valores tabelados para K_a são padronizados para o mesmo solvente (a água é o padrão, mas existem outros), mesma temperatura e mesma quantidade inicial de ácido, já que esses parâmetros alteram o equilíbrio.

 

Os ácidos polipróticos possuem valores de K_a diferentes para cada etapa da ionização, que via de regra são decrescentes.

 

 

Os valores de K_a para alguns ácidos:

 

 

Um equilíbrio muito importante é o da autoionização da água (K_w):

 

 

que nas condições ideais possui valor de K_w = 1,0.10^-14 e [H⁺] = [OH^-] = 10^-7.

 

Potencial Hidrogeniônico

 

Os valores de K_a são, em geral, muito pequenos e difíceis de trabalhar. Para contornar esse inconveniente foi proposto o uso do pK_a.

 

 

que transforma os valores muito pequenos de K_a em valores positivos e inteiros de pK_a. Como é utilizado um logaritmo negativo, quanto menor for o pK_a, mais forte será o ácido.

 

A aplicação do logaritmo negativo a K_w leva à obtenção do potencial hidrogeniônico da água (pH):

 

 

Escala de pH

 

À medida que as substâncias afetam o K_w, diferentes valores para [H⁺] são possíveis, logo diferentes valores de pH podem ser observados. Assim, foi criada a escala de pH em que o pH = 7 é considerado neutro, valores inferiores a 7 até 0 são obtidos por substâncias mais ácidas que a água e valores superiores a 7 até 14 são substâncias mais alcalinas que a água.

 

 

Naturalmente, esses valores são dependentes da solubilidade das substâncias em água. Muitas moléculas orgânicas alteram pouco o pH da água por essa razão.