Teoria de Arrhenius

Carolina Batista

Professora de Química

A teoria de Arrhenius foi criada pelo químico sueco Svante August Arrhenius. Seus experimentos constataram quais tipos de substâncias seriam capazes de formar íons e como isso estava relacionado à condutividade elétrica.

Assim, ele verificou que algumas soluções aquosas eram capazes de conduzir eletricidade e outras não.

Arrhenius também percebeu que seria possível definir o caráter ácido-base de um composto quando o colocasse em contato com a água.

Para o químico, um ácido liberaria íons H⁺ em solução. Já uma base, geraria íons OH^- na água.

Além disso, a partir das suas observações, formulou definições para ácidos, bases e sais.

Teoria da dissociação iônica

No final do século XIX, Arrhenius estudou a condução de eletricidade em soluções aquosas através de experimentos com sal e açúcar em água e, de acordo com os resultados, propôs a teoria da dissociação iônica.

condutividade das soluções

Ele observou que o açúcar ao ser colocado em água, sofria a subdivisão em moléculas neutras e não conduzia eletricidade. Por isso, foi classificado como não eletrólito.

O sal teve o comportamento oposto: subdividiu-se em partículas eletricamente carregadas, denominadas íons, e fez com que ocorresse a passagem de corrente elétrica. Por isso, foi classificado como eletrólito.

Os compostos não eletrólitos são espécies moleculares, enquanto que os eletrólitos podem ser substâncias moleculares ou iônicas.

Moléculas podem se ionizar em solução e gerar espécies carregadas eletricamente, enquanto que compostos iônicos dissociam-se em solução e liberam íons.

Ionização x dissociação iônica

Os íons livres em uma solução surgem da ionização de substâncias moleculares ou da dissociação de substâncias iônicas. Esses íons fazem com que a solução conduza eletricidade.

Ionização

No processo de ionização, as ligações covalentes dos compostos moleculares são desfeitas e os íons são formados em solução.

Exemplo:

O ácido HCl possui um hidrogênio ionizável, que se liga a molécula de água e forma o íon hidrônio. O Cloro, por sua vez, atrai o par de elétrons para si por possuir maior eletronegatividade.

Dissociação

No processo de dissociação, o composto tem suas ligações iônicas rompidas e libera íons em solução.

Exemplo:

Dissociação iônica — Dissociação do cloreto de sódio

A dissociação do sal NaCl ocorre conforme a equação química:

$NaCl com parêntese esquerdo reto s parêntese direito espaço subscrito fim do subscrito seta para a direita com reto H com 2 subscrito reto O sobrescrito espaço Na com parêntese esquerdo aq parêntese direito subscrito fim do subscrito com mais sobrescrito espaço mais Cl com parêntese esquerdo aq parêntese direito subscrito fim do subscrito com menos sobrescrito$

O polo positivo da água (H⁺) envolve os ânions (carga negativa) formados na dissociação. Já o polo negativo (O^2-) é atraído pelos cátions (carga positiva) gerados.

Teoria ácido-base de Arrhenius

A constatação da existência dos íons fez com que Arrhenius também formulasse definições para ácidos e bases de acordo com as cargas liberadas em solução.

Teoricamente, Arrhenius definiu os ácidos da seguinte forma:

Ácidos são substâncias que ionizam em solução e produzem um íon com carga positiva, o cátion hidrogênio (H⁺).

Para o químico, liberar íons H⁺ em solução seria uma propriedade comum a todos os ácidos.

Exemplos:

$HCl espaço espaço espaço espaço espaço espaço seta para a direita com reto H com 2 subscrito reto O sobrescrito espaço espaço espaço espaço reto H à potência de mais espaço mais espaço Cl à potência de menos reto H com 2 subscrito SO com 4 subscrito espaço seta para a direita com reto H com 2 subscrito reto O sobrescrito espaço espaço 2 reto H à potência de mais espaço mais espaço SO com 4 subscrito com 2 menos sobrescrito fim do sobrescrito reto H com 3 subscrito PO com 4 subscrito espaço seta para a direita com reto H com 2 subscrito reto O sobrescrito espaço espaço 3 reto H à potência de mais espaço mais espaço PO com 4 subscrito com 3 menos sobrescrito fim do sobrescrito$

Em contrapartida, Arrhenius constatou que as bases eram caracterizadas por outras espécies químicas, conforme a definição a seguir:

Bases são substâncias que dissociam em solução e produzem um íon com carga negativa, o ânion hidróxido (OH^-).

De acordo com essa definição, a hidroxila (OH^-) seria uma propriedade comum a todas as bases.

Exemplos:

$NaOH espaço espaço espaço espaço seta para a direita espaço espaço Na à potência de mais espaço espaço mais espaço OH à potência de menos Ca parêntese esquerdo OH parêntese direito com 2 subscrito seta para a direita espaço espaço Ca à potência de 2 mais fim do exponencial mais espaço 2 OH à potência de menos Al parêntese esquerdo OH parêntese direito com 3 subscrito espaço espaço seta para a direita espaço Al à potência de 3 mais fim do exponencial espaço mais espaço 3 OH à potência de menos$

Sais

Outra definição proposta por Arrhenius são para substâncias denominadas sais.

Sais são compostos que em solução liberam pelo menos um cátion diferente de H⁺ e um ânion diferente de OH^-.

Exemplos:

$NaCl espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço seta para a direita com reto H com 2 subscrito reto O sobrescrito espaço Na à potência de mais espaço mais espaço Cl à potência de menos Ca parêntese esquerdo NO com 3 subscrito parêntese direito com 2 subscrito espaço espaço seta para a direita com reto H com 2 subscrito reto O sobrescrito espaço Ca à potência de 2 mais fim do exponencial espaço mais espaço 2 NO com 3 subscrito com menos sobrescrito Al com 2 subscrito parêntese esquerdo SO com 4 subscrito parêntese direito com 3 subscrito espaço espaço seta para a direita com reto H com 2 subscrito reto O sobrescrito espaço 2 Al à potência de 3 mais fim do exponencial espaço mais espaço 3 SO com 4 subscrito com 2 menos sobrescrito fim do sobrescrito$

A reação entre um ácido e uma base de Arrhenius tem como produto sal e água.

$HCl espaço mais espaço NaOH espaço seta para a direita NaCl espaço mais espaço reto H com 2 subscrito reto O$

Esse tipo de reação química é chamada de neutralização.

Quem foi Arrhenius?

Não deixe de conferir questões de vestibulares sobre o tema, com resolução comentada, em: exercícios sobre funções inorgânicas.

Carolina Batista

Bacharela em Química Tecnológica e Industrial pela Universidade Federal de Alagoas (2018) e Técnica em Química pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco (2011).