hidrólise e soluções tampão - esalq.usp.br · 0,3 mol de acetato de sódio em 1 l de solução....
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• Revisão de conceitos
• Hidrólise de sais
• Soluções tampão
– características frente ácidos e bases;
– preparação de tampões
– capacidade tamponante
MarcosCM
Ácidos e Bases Fortes Completamente dissociados
Ácidos e Bases Fracas Dissociação parcial
HA (aq) + H2O ⇆ H3O+(aq)
+ A-(aq)
HCl(aq) H+
(aq) + Cl-
(aq)
HA H+ A-
HA
H+ A-
HA
MarcosCM
Ácidos e Bases: Bronsted-Lowry
HNO2 (aq) + H2O(l) ⇆ NO2-(aq)
+ H3O+(aq)
Base Ácido Ácido Conjugado
Base Conjugada
NH3 (aq) + H2O(l) ⇆ NH4+
(aq) + OH-
(aq)
Base Ácido Conjugado
Ácido Base Conjugada
MarcosCM
Relação entre Ka e Kb
NH3(aq) + H2O(l) ⇆ NH4+
(aq) + OH-(aq)
NH4+
(aq) ⇆ NH3(aq) + H+(aq)
Ka x Kb =
H2O(l) ⇆ H+(aq) + OH-
(aq) Kw = [H+].[OH-]
Kb = [NH4+].[OH-]
[NH3]
Ka = [NH3].[H+]
[NH4+]
[NH4+].[OH-]
[NH3]
[NH3].[H+]
[NH4+]
= [H+].[OH-]
Ka x Kb = Kw MarcosCM
Propriedades ácido-base dos sais
1. Sais derivados de ácidos fortes e bases fortes
2. Sais derivados de ácidos fracos e bases fortes
3. Sais derivados de ácidos fortes e bases fracas
4. Sais derivados de ácidos fracos e bases fracas
MarcosCM
1. Calcule o pH em uma solução de NaCN 1,0 mol L-1. (Ka = 4,0 x 10-10)
2. Calcule o pH de uma solução de NH4Cl 0,20 mol L-1. (Kb = 1,8 x 10-5)
MarcosCM
Soluções Tampão
O que é? Um sistema que resiste a mudanças de pH quando ácidos ou bases são adicionados* ou quando uma diluição ocorre.
Constituídos... ...de uma mistura de um ácido fraco e sua base conjugada (Ex:ácido acético/acetato de sódio), ou de uma base fraca e seu ácido conjugado (Ex: amônia/cloreto de amônio).
MarcosCM
3. Quais seriam as reações considerando os equilíbrios de uma base fraca e seu ácido conjugado?
(Ex: Tampão TRIS)
MarcosCM
pH de uma solução tampão
HA(aq) H+(aq) A-
(aq) +
Ka = [H+] [A-]
[HA]
[H+] = Ka [HA]
[A-]
-log [H+] = -log Ka [HA]
[A-]
pH = pKa + log [A-]
[HA]
Equação de Henderson- Hasselbalch
MarcosCM
Escolha de um tampão
Selecionar ácido/base fraco com pka próximo
ao pH desejado
Calcular a proporção do par conjugado
Calcular as concentrações necessárias
MarcosCM
4. Qual a proporção entre acetato de sódio e ácido acético necessária para produzir uma solução tampão com pH = 5,09? (Ka = 1,8 x 10-5)
5. Qual o pH de um tampão com ácido láctico (0,12 mol L-1) e lactato de sódio (0,1 mol L-1) ? (Ka = 1,4 x 10-4)
MarcosCM
Adição de ácido e base forte ao tampão
Tampão contendo
HX e X-
Recalcular
[HX] e [X-]
Utilizar Ka, [HX] e [X-] calcular o pH
Este
quio
metr
ia
Equilíb
rio
HX + OH- X- + H2O
base forte
X- + H+ HX + H2O
ácido forte
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6. Um tampão é feito adicionando 0,3 mol de ácido acético e 0,3 mol de acetato de sódio em 1 L de solução. O pH do tampão é 4,74.
a)Calcular o pH da solução após adição de 0,02 mol de
NaOH b)Para comparação, calcular o pH resultante se 0,02 mol de
NaOH for adicionado a 1L de água pura.
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Capacidade tamponante
Habilidade da solução tampão de resistir a mudanças de pH frente a adições de um ácido ou de uma base. pH = pKa ± 1
MarcosCM
H2CO3 H2O + CO2 H+ + HCO3-
K1 = [H2CO3] [ CO2 ]
K2 = [H2CO3] [ H+ ] [ HCO3
- ]
K1 / K2 = Ka = [ H+] [HCO3-]
[CO2]
[ H+] = Ka [CO2] . [HCO3
-]
pH = pK + log [HCO3-]
[CO2]
MarcosCM
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