O que acontece quando se mistura ácido acético e bicarbonato de sódio?

O ácido acético está presente no vinagre e possui fórmula química CH₃C₂OOH. É um líquido, de cheiro irritante e gosto azedo.

O bicarbonato de sódio é um composto químico, sólido e solúvel em água, de fórmula NaHCO₃, usado como antiácido, para neutralizar os ácidos presentes no estômago, como o ácido clorídrico.

Quando dissolvidos em água, o ácido acético apresenta caráter ácido e o bicarbonato de sódio, caráter básico (ou alcalino). Mas o que é uma substância ácida? E uma básica?

Para entendimento do que ocorre quando se mistura esses dois compostos é necessário abordar alguns conteúdos químicos. Os conceitos de ácidos e bases envolvem duas importantes teorias (Arrhenius e Brönsted-Lowry), que serão abordadas a seguir.

ARRHENIUS: TEORIA DA DISSOCIAÇÃO ELETROLÍTICA

Segundo Arrhenius, os ácidos são substâncias que liberam íons H⁺ quando solubilizados em água, e bases são substâncias que liberam íons OH^- quando dissolvidos em água. Desta forma, podemos dizer que substâncias ácidas e básicas, quando dissolvidas em água, aumentam a concentração de íons H⁺ e OH^-, respectivamente.

O ácido clorídrico (HCl) é um ácido de Arrhenius, pois em solução aquosa se ioniza gerando íons H⁺ e íons Cl^-:

O hidróxido de sódio (NaOH) é uma base de Arrhenius, pois em solução aquosa dissocia-se em íons OH^- e íons sódio (Na⁺):

A teoria de Arrhenius aponta para as propriedades de muitos ácidos e bases comuns, mas apresenta limitações, ela se restringe as soluções aquosas e substâncias que possuem hidrogênio e hidroxila em sua constituição. 

TEORIA DE BRÖNSTED-LOWRY

Segundo Brönsted-Lowry, um ácido é qualquer substância (molécula ou íon) que pode transferir um próton (íon H⁺) para outra substância, ou seja, ácidos, são espécies doadoras de prótons, e base é qualquer substância que pode aceitar um próton (H⁺), ou seja, bases são espécies receptoras de prótons.

Reações de ácido e base são tidas como reações de transferência de prótons. Só haverá um ácido se outra substância comportar simultaneamente como uma base seja em uma reação direta (para direita) ou inversa (para esquerda). Numa reação ácido e base haverá a formação de um par, um ácido e uma base conjugada, isto é, sempre o ácido terá a sua base conjugada, e a base sempre terá o seu ácido conjugado. Se um ácido é simbolizado por HA e a base por B, então pode-se escrever uma equação generalizada:

Na reação direta, HA é um ácido de Bronsted-Lowry por doar H⁺, e B, uma base de Bronsted-Lowry por receber o próton. Na reação inversa o íon BH⁺ doa seu próton para o íon A^-, logo BH⁺ é o ácido e A^- é a base. Também, A^- é a base conjugada de HA e BH⁺ é o ácido conjugado de B. O termo conjugado significa “estar conectado com”, e implica que qualquer espécie química e sua espécie conjugada estão relacionadas com o ganho ou perda de prótons, formando um par ácido e base conjugado. 

REAÇÃO

A reação do bicarbonato com o ácido acético é um exemplo de reação de neutralização, pois temos uma base e um ácido, respectivamente. Além da neutralização, ocorre um fenômeno que chamamos de efervescência, que é a formação de gás no interior do líquido, como mostra a seguinte imagem:

Fonte: http://educador.brasilescola.uol.com.br

Mas qual gás é formado na reação proposta?

Para responder a essa questão, vamos analisar quais produtos são obtidos da reação de neutralização. Olhando para a equação, vemos que os produtos da reação é um sal chamado acetato de sódio (NaH₃C₂O₂) e ácido carbônico (H₂CO₃):

NaHCO_3(aq) + H₄C₂O_2(aq) → NaH₃C₂O_2(aq) + H₂CO_3(aq)

Na reação o bicarbonato de sódio atua como base pois recebe um H⁺e o ácido acético atua como ácido pois a molécula doa um H⁺.

Porém, o ácido carbônico é instável, ele sofre decomposição resultando na formação de água e dióxido de carbono (CO₂). Logo, o causador de bolhas é o dióxido de carbono.

Esse fenômeno também é observado quando se assa bolo, ou pão, usando fermento químico. O fermento normalmente é feito de bicarbonato. O bicarbonato quando aquecido libera gás carbônico, fazendo com que o bolo "cresça".

Reação de decomposição do bicarbonato no bolo:

NaHCO_3(s) → Na₂CO_3(s) + H₂O_(L) + CO_2(g)

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BROWN, Theodore L. et al. Química; a ciência central. 9 ed. São Paulo: Prentice Hall, 2005.

DAVIS, Susan. O que acontece quando se mistura bicarbonato de sódio e vinagre para inflar um balão. eHow. Disponível em: <http://www.ehow.com.br/acontece-mistura-bicarbonato-sodio-vinagre-inflar-balao-info_31029/>. Acessado em: 25 de abril de 2017.

DIAS, Diogo Lopes. Produção de Gás Carbônico de Forma Experimental. Brasil Escola. Disponível em:<http://educador.brasilescola.uol.com.br/estrategias-ensino/produzindo-gas-carbonico.htm>. Acessado em: 24 de abril de 2017.

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