As reações envolvendo ácidos e bases são denominadas reações de neutralização. Uma vez que tanto o ácido quanto a base são consumidos e novos produtos são formados (não necessariamente com caráter neutro).
Utilizando-se da teoria ácido-base de Arrhenius (com íons positivos de hidrogênio e íons negativos de hidroxila liberados em meio aquoso), numa reação de neutralização (total ou parcial) há sempre formação de moléculas de água líquida – caso ocorra nas CNTP.
O esquema de uma reação de neutralização total pode ser representado pela reação genérica a seguir:
HX(aq) + YOH(aq) -> YX(aq) + H2O(l)
Seguem alguns exemplos de reação de neutralização total (não levando em consideração problemas de solubilidade dos reagentes e/ou produtos envolvidos):
H2SO4 + 2NaOH -> Na2SO4 + 2H2O
2HCl + Ca(OH)2 -> CaCl2 + 2H2O
HNO3 + LiOH -> LiNO3 + H2O
H2P2O7 + Mg(OH)2 -> MgP2O7 + 2H2O
3HCl + Fe(OH)3 -> FeCl3 + 3H2O
Como pode ser observado, os sais produzidos possuem caráter praticamente neutro, pois são derivados de ácidos e bases de mesma força. Entretanto, nem todas as reações ácido-base são de neutralização total. Ou seja, o sal resultante da reação possui caráter ácido ou básico pela presença de um ou mais íons H+ ou OH- não consumidos para formação de uma ou mais moléculas de água.
Seguem alguns exemplos de reações parciais de neutralização:
H2SO4 + NaOH -> NaHSO4 + H2O
H2CO3 + NaOH -> NaHCO3 + H2O
HCl + Mg(OH)2 -> Mg(OH)Cl + H2O
Fe(OH)3 + H2SO4 -> Fe(OH)SO4 + H2O
Portanto, as reações parciais de neutralização se tornam ocorrentes quando as quantidades estequiométricas entre ácidos e bases não são proporcionais à reação de neutralização total. Isso se deve à quantidade de íons hidroxila ou hidrogênio dissociáveis de cada espécie química.
Assim, para um ácido diprótico devem ser fornecidos o dobro da quantidade de matéria de monobase. Bem como, para uma dibase devem ser fornecidos o dobro da quantidade de matéria de um ácido monoprótico para que haja neutralização total.
Cálculo Estequiométrico para uma reação Ácido-Base
Em um béquer estão contidos 25 mL de um oxiácido diprótico 43% dissociável, e 13 mL de uma monobase 40% dissociável é utilizada para neutralizar totalmente o ácido. Sabendo-se que a base está a 0,015 M calcule a molaridade do ácido.
Solução:
Como a base é 40% dissociável, apenas 40% da quantidade de matéria de base contida nos 13mL de solução a 0,015 M reagem. E, sabendo-se que de cada molécula de ácido 2 íons H+ são liberados, a metade da quantidade de matéria de base encontrada corresponde aos 43% de ácido que reagem. A partir daí, calcula-se a molaridade inicial do ácido.
