Ácidos, bases, sais e óxidos importantes: o que cai no ENEM e nos vestibulares

Resumo rápido

As quatro funções inorgânicas são ácidos, bases, sais e óxidos, e juntas organizam quase toda a Química inorgânica do ensino médio. Ácidos liberam hidrogênio em água, bases liberam hidróxido, sais são formados por cátion diferente de hidrogênio e ânion diferente de hidróxido, e óxidos são compostos binários com oxigênio. No ENEM e no vestibular, a prova cobra identificação, nomenclatura, reações entre as funções e usos: soda cáustica, cal, amônia, sal de cozinha, bicarbonato, giz, ferrugem, gás carbônico e cal virgem. A reação central que liga tudo é a neutralização: ácido mais base forma sal e água. A partir dela, dá para entender antiácidos, correção de solo, tratamento de água e até a formação de estalactites. Outra reação central é a formação de óxidos: metal com oxigênio forma óxido básico, ametal com oxigênio forma óxido ácido, e óxidos ácidos com água formam ácidos, enquanto óxidos básicos com água formam bases. Se você dominar essas duas pontes, neutralização e óxido com água, você consegue classificar e prever a maioria das reações. Este texto reúne os compostos mais importantes de cada função, com fórmula, nome, propriedade e uso, para servir de revisão completa antes da prova.

Ácidos e bases importantes

Os ácidos mais importantes já foram detalhados na matéria de ácidos, mas vale reunir: clorídrico, \( \mathrm{HCl} \), do suco gástrico; sulfúrico, \( \mathrm{H_2SO_4} \), da bateria; nítrico, \( \mathrm{HNO_3} \), de fertilizantes; fosfórico, \( \mathrm{H_3PO_4} \), de refrigerante de cola; acético, \( \mathrm{CH_3COOH} \), do vinagre; carbônico, \( \mathrm{H_2CO_3} \), do refrigerante; fluorídrico, \( \mathrm{HF} \), de gravar vidro. As bases, por Arrhenius, são substâncias que, em água, liberam íon hidróxido, \( \mathrm{OH^-} \), como único ânion. Exemplos: \( \mathrm{NaOH \rightarrow Na^+ + OH^-} \). As bases têm sabor adstringente, como banana verde, deixam a pele escorregadia, mudam indicadores, como a fenolftaleína para rosa, e neutralizam ácidos. Quanto à força, bases de metais alcalinos, como hidróxido de sódio e hidróxido de potássio, são fortes e solúveis; hidróxido de cálcio é moderado e pouco solúvel; hidróxido de alumínio e hidróxido de magnésio são fracos. Quanto à solubilidade, a regra prática é: bases de metais alcalinos são solúveis, hidróxido de amônio é solúvel, e as demais são pouco solúveis ou insolúveis. Os nomes seguem a lógica: hidróxido de mais o nome do metal, com número romano se o metal tiver mais de uma valência, como hidróxido de ferro 2, \( \mathrm{Fe(OH)_2} \), e hidróxido de ferro 3, \( \mathrm{Fe(OH)_3} \). A amônia, \( \mathrm{NH_3} \), em água forma hidróxido de amônio, \( \mathrm{NH_4OH} \), base fraca usada em limpeza: \( \mathrm{NH_3 + H_2O \rightarrow NH_4^+ + OH^-} \).

Bases, sais e óxidos que você precisa conhecer de cor

As bases mais cobradas são: hidróxido de sódio, \( \mathrm{NaOH} \), soda cáustica, usada em sabão, limpeza pesada e indústria; hidróxido de potássio, \( \mathrm{KOH} \), potassa cáustica, usada em sabão líquido e pilhas; hidróxido de cálcio, \( \mathrm{Ca(OH)_2} \), cal hidratada, usada em construção, correção de solo e tratamento de água; hidróxido de magnésio, \( \mathrm{Mg(OH)_2} \), leite de magnésia, antiácido e laxante; hidróxido de alumínio, \( \mathrm{Al(OH)_3} \), antiácido; hidróxido de amônio, \( \mathrm{NH_4OH} \), amoníaco, usado em limpeza. Os sais mais cobrados são: cloreto de sódio, \( \mathrm{NaCl} \), sal de cozinha; bicarbonato de sódio, \( \mathrm{NaHCO_3} \), usado em fermento, antiácido e limpeza; carbonato de sódio, \( \mathrm{Na_2CO_3} \), barrilha, usada em vidro e sabão; carbonato de cálcio, \( \mathrm{CaCO_3} \), giz, mármore, calcário e casca de ovo; sulfato de cálcio, \( \mathrm{CaSO_4} \), gesso; cloreto de cálcio, \( \mathrm{CaCl_2} \), usado para secar e derreter gelo; nitrato de amônio, \( \mathrm{NH_4NO_3} \), fertilizante; sulfato de cobre, \( \mathrm{CuSO_4} \), usado na agricultura. Os óxidos mais cobrados são: óxido de cálcio, \( \mathrm{CaO} \), cal virgem, que com água forma cal hidratada: \( \mathrm{CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2} \); óxido de ferro 3, \( \mathrm{Fe_2O_3} \), ferrugem; dióxido de carbono, \( \mathrm{CO_2} \), gás carbônico, que com água forma ácido carbônico; monóxido de carbono, \( \mathrm{CO} \), tóxico; dióxido de enxofre, \( \mathrm{SO_2} \), poluente da chuva ácida; óxido de alumínio, \( \mathrm{Al_2O_3} \), alumina; óxido de zinco, \( \mathrm{ZnO} \), usado em pomadas e protetor solar; peróxido de hidrogênio, \( \mathrm{H_2O_2} \), água oxigenada. Na sala de estudo, faça cartões com fórmula de um lado e nome e uso do outro.

Reações entre as funções

Neutralização total: ácido mais base forma sal e água. Exemplo: \( \mathrm{HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O} \). Neutralização parcial pode formar sal ácido ou sal básico, quando sobra hidrogênio ou hidróxido, como \( \mathrm{H_2SO_4 + NaOH \rightarrow NaHSO_4 + H_2O} \), que forma hidrogenossulfato de sódio. Ácido mais carbonato forma sal, água e gás carbônico: \( \mathrm{2\,HCl + CaCO_3 \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2} \). Base mais óxido ácido forma sal e água: \( \mathrm{2\,NaOH + CO_2 \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O} \). Ácido mais óxido básico forma sal e água: \( \mathrm{2\,HCl + CaO \rightarrow CaCl_2 + H_2O} \). Óxido ácido mais água forma ácido: \( \mathrm{SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4} \). Óxido básico mais água forma base: \( \mathrm{CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2} \). Óxido ácido mais óxido básico forma sal: \( \mathrm{CO_2 + CaO \rightarrow CaCO_3} \), reação que explica a formação de calcário e de estalactites. Metal mais oxigênio forma óxido: \( \mathrm{4\,Fe + 3\,O_2 \rightarrow 2\,Fe_2O_3} \), a ferrugem, equação balanceada. Essas reações formam uma rede: óxido vira ácido ou base, ácido e base viram sal, sal pode voltar a ser óxido. Em prova, quando a questão pede o produto, identifique as funções dos reagentes e use a rede. A matéria sobre água e sais minerais mostra sais importantes para o corpo, como cloreto de sódio e sais de cálcio.

Exemplos resolvidos passo a passo

Exemplo 1: qual é o sal formado na neutralização de ácido nítrico por hidróxido de potássio? O cátion da base é potássio, o ânion do ácido é nitrato, então o sal é nitrato de potássio, \( \mathrm{KNO_3} \), mais água: \( \mathrm{HNO_3 + KOH \rightarrow KNO_3 + H_2O} \). Exemplo 2: uma pessoa com azia toma leite de magnésia. O que acontece? O hidróxido de magnésio neutraliza o ácido clorídrico do estômago, formando cloreto de magnésio e água, e o pH sobe, aliviando a queimação: \( \mathrm{2\,HCl + Mg(OH)_2 \rightarrow MgCl_2 + 2\,H_2O} \). Exemplo 3: por que a cal virgem esquenta ao receber água? Porque a reação \( \mathrm{CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2} \) libera calor, é exotérmica, e por isso a cal virgem deve ser manuseada com cuidado. Exemplo 4: por que o mármore some na chuva ácida? Porque o ácido reage com o carbonato de cálcio, formando sal solúvel, água e gás carbônico. Para revisar, visite a página de Química.

Erros comuns que derrubam nota

Primeiro erro: chamar todo sal de sal de cozinha. Sal, em Química, é uma função inteira, com milhares de compostos. Segundo erro: confundir cal virgem, \( \mathrm{CaO} \), óxido, com cal hidratada, \( \mathrm{Ca(OH)_2} \), base. Terceiro erro: achar que toda base é solúvel. Só as de metais alcalinos e o hidróxido de amônio são bem solúveis. Quarto erro: esquecer que óxido de ametal com água forma ácido, e óxido de metal com água forma base, em geral. Quinto erro: balancear neutralização sem acertar os coeficientes, como esquecer o 2 no ácido com hidróxido de magnésio. Sexto erro: confundir bicarbonato, \( \mathrm{NaHCO_3} \), com carbonato, \( \mathrm{Na_2CO_3} \): o bicarbonato tem hidrogênio, o carbonato não.

Mapa mental

• Quatro funções: ácido, base, sal, óxido
  • Ácido: libera H+; base: libera OH-; sal: cátion mais ânion, sem H+ nem OH- como principal; óxido: binário com oxigênio
  • Importantes: HCl, H2SO4, NaOH, Ca(OH)2, Mg(OH)2, NaCl, CaCO3, NaHCO3, CaO, Fe2O3, CO2
  • Reações: neutralização vira sal e água; óxido ácido com água vira ácido; óxido básico com água vira base; ácido com carbonato vira CO2
  • Cotidiano: soda, cal, leite de magnésia, sal, giz, ferrugem, antiácido, sabão

Perguntas e respostas rápidas (SAQ)

1. O que é uma base, por Arrhenius? É uma substância que, em água, libera íon hidróxido como único ânion.
2. O que é um sal? É um composto formado por cátion diferente de hidrogênio e ânion diferente de hidróxido, em geral da neutralização.
3. O que é um óxido? É um composto binário formado com oxigênio, como CaO, CO2 e Fe2O3.
4. Qual a diferença entre cal virgem e cal hidratada? Cal virgem é óxido de cálcio, CaO; cal hidratada é hidróxido de cálcio, Ca(OH)2, formada com água.
5. Como um antiácido alivia a azia? Sua base neutraliza o ácido clorídrico do estômago, formando sal e água e elevando o pH.
6. Por que o ferro enferruja? Porque o ferro reage com oxigênio e água, formando óxido de ferro 3, a ferrugem.
7. O que é soda cáustica? É o hidróxido de sódio, NaOH, base forte usada em sabão e limpeza.
8. Como se forma o carbonato de cálcio na natureza? Pela reação de óxido de cálcio ou hidróxido de cálcio com gás carbônico, formando CaCO3.

Questões comentadas originais, no estilo ENEM

Questão 1. A soda cáustica, usada na fabricação de sabão, é: A) um ácido; B) um sal; C) uma base forte, hidróxido de sódio; D) um óxido; E) um metal. Gabarito: C. Soda cáustica é o nome popular do hidróxido de sódio, base forte.

Questão 2. A neutralização de ácido clorídrico por hidróxido de sódio forma: A) só hidrogênio; B) cloreto de sódio e água; C) só oxigênio; D) carbonato de sódio; E) gás carbônico. Gabarito: B. Ácido mais base forma sal, no caso cloreto de sódio, e água.

Questão 3. Ao jogar água sobre cal virgem, observa-se aquecimento e formação de cal hidratada. A reação é: A) \( \mathrm{CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2} \); B) \( \mathrm{CaCO_3 + H_2O \rightarrow CaO} \); C) \( \mathrm{Ca + O_2 \rightarrow CaO} \); D) \( \mathrm{Ca(OH)_2 + HCl \rightarrow CaCl_2} \); E) \( \mathrm{CO_2 + H_2O \rightarrow H_2CO_3} \). Gabarito: A. Óxido básico com água forma base, com liberação de calor.

Questão 4. Um estudante pinga ácido sobre mármore e vê efervescência. O gás e o tipo de sal formado são explicados porque: A) ácido com metal forma hidrogênio; B) ácido com carbonato forma sal, água e gás carbônico; C) ácido com base forma só água; D) mármore é base forte; E) mármore é óxido ácido. Gabarito: B. Mármore é carbonato de cálcio, e ácido com carbonato libera gás carbônico.

Questão 5. O leite de magnésia alivia a azia porque: A) é ácido e aumenta o pH; B) é base que neutraliza o ácido do estômago; C) é sal neutro; D) é óxido que vira ácido; E) dilui o sangue. Gabarito: B. O hidróxido de magnésio neutraliza o ácido clorídrico, formando sal e água.

Questão 6. A ferrugem que aparece em um portão de ferro é: A) cloreto de ferro; B) óxido de ferro 3, formado pela reação do ferro com oxigênio; C) carbonato de ferro; D) hidróxido de sódio; E) sal de cozinha. Gabarito: B. A corrosão do ferro forma óxido de ferro, a ferrugem, na reação com oxigênio e água.

Dica do professor

Monte uma tabela com as quatro funções e, para cada composto famoso, escreva fórmula, nome popular e uso. A prova adora nome popular: soda cáustica, cal virgem, cal hidratada, leite de magnésia, barrilha, gesso, giz. Se você souber traduzir o nome popular para a fórmula, metade da questão já está resolvida.

Atenção e cuidado

Soda cáustica, cal virgem e ácidos fortes causam queimaduras graves. Nunca misture água sanitária com ácido, pois pode liberar gás cloro, tóxico. Nunca misture produtos de limpeza sem ler o rótulo. Em caso de contato com base forte, lave com muita água e procure atendimento, sem tentar neutralizar na pele com ácido.

Conexão com outras áreas

Na Biologia, sais minerais, pH do sangue e digestão. Na Geografia, calcário, cavernas, estalactites e correção de solo. Na indústria, sabão, vidro, cimento e fertilizantes, tema ligado aos carboidratos apenas como exemplo de indústria de alimentos, pois fermento e bicarbonato aparecem na panificação. Na saúde, antiácidos, soro fisiológico e água oxigenada.