Apresentao do PowerPoint

Equilbrio InicoProfessor Fernando Farah2012

Considere o eletrlito AB em soluo aquosa: AB A+ + B

Sua ionizao (se AB for molecular) ou sua dissociao (se AB for inico) tambm um fenmeno reversvel e, assim sendo, atingir, aps determinado tempo, o equilbrio qumico. Este equilbrio ser agora chamado de equilbrio inico porque aparecem ons. Importante ressaltar que, no caso de bases fortes e sais solveis, no podemos falar em equilbrio inico, j que a reao inversa no se processa (a dissociao no reversvel).

ExemplosHCN H+ + CN-NH4OH NH4+ + OH-NaOH Na+ + OH- (no reversvel)

Se considerarmos a ionizao do HNO2: HNO2 NO2- + H+A exemplo de equilbrios anteriores, podemos escrever que sua constante de equilbrio :

Esta constante de equilbrio, Kc, recebe agora o nome particular de constante de ionizao ou constante de dissociao inica e representada por Ki, Ka (no caso de cidos) ou Kb (no caso de bases).

OBSERVAES

a) Ki varia com a temperatura.

b) Quando a ionizao de um eletrlito apresentar vrias etapas, temos para cada etapa uma constante de ionizao:

Observe que a primeira constante de ionizao de cido fosfrico maior que a segunda, que, por sua vez, maior que a terceira, indicando que a primeira ionizao de um eletrlito ocorre mais intensamente que as outras subsequentes.

c) Valores altos de Ki indicam eletrlitos fortes que so, portanto, muito dissociados ou ionizados; enquanto valores baixos indicam que o eletrlito fraco.

Na tabela seguinte, temos valores de Ka de alguns cidos:9. Lei da Diluio de Ostwald

Chamamos o grau de ionizao de um eletrlito, que pode ser definido como a frao do mol que est ionizada na soluo. Portanto, para cada mol que foi inicialmente dissolvido, representa a parte que se ionizou. De forma geral, temos:

1) X, Y e Z representam genericamente trs cidos que, quando dissolvidos em um mesmo volume de gua, temperatura constante, comportam-se de acordo com a tabela.Nmero de mol dissolvidosNmero de mol ionizados X 20 2 Y 10 7 Z 5 1

Analise as afirmaes, considerando os trs cidos.I X representa o mais forteII Z representa o mais fracoIII Y apresenta o maior grau de ionizao

Est(o) correta(s):apenas Ib) apenas II c) apenas IIId) apenas I e II e) I, II e IIIFaa este exerccio...Exemplo:Uma soluo aquosa 0,045mol/L de cido actico (CH3COOH) apresenta o cido 2% dissociado em H+ e CH3COO-. A concentrao de cada um dos ons na soluo :9.10-6 mol/Lb) 9.10-4 mol/Lc) 9.10-3mol/Ld) 9.10-2 mol/Le) 9.10-1 mol/L

Considere o equilbrio: AB A+ + B A partir da concentrao molar (m) e do grau de ionizao (), podemos relacionar Ki e : Esta frmula a Lei da Diluio de Ostwald e permite concluir que, quanto menor a concentrao de um eletrlito, maior ser seu grau de ionizao, o que significa dizer que o grau de ionizao aumenta medida que se dilui a soluo.

Para eletrlitos fracos, nos quais os valores de so muito pequenos, podemos considerar 1 como sendo praticamente 1, o que simplifica a equao de Ostwald para:

Tente fazer a!

Utilizando os dados da questo anterior (grau de dissociao 2% e 0,045mol/L), conclumos que o valor da constante de ionizao (Ka) do cido actico :

a)1,8.10-6b) 1,8.10-5c) 9,0.10-8 d) 9,0.10-4e) 2,0.10-2 2) Um monocido fraco tem constante de ionizao igual a 10-8 , em temperatura ambiente. Esse cido, numa soluo molar, ter grau de ionizao aproximadamente igual a:10% b) 1%c) 0,1% d) 0,01% e) 0,0001%10. Efeito do on Comum

Efeito do on comum o nome que se d aplicao do princpio de Le Chatelier (deslocamento do equilbrio) para equilbrios inicos.

Ex.: Considere o equilbrio que se estabelece quando HCN colocado em gua:HCN H+ + CNVamos supor agora que se adicione soluo cianeto de sdio (NaCN). Como NaCN inico, sua dissociao total:

NaCN Na+ + CN

O on CN oriundo do cianeto de sdio comum ao equilbrio do cido; logo, sua concentrao aumentar, o que provocar o deslocamento do equilbrio para a esquerda, no sentido de formar HCN, diminuindo, portanto, a ionizao do cido.

O fato de o grau de ionizao de um eletrlito diminuir pela adio, na soluo, de outro eletrlito que possua um on igual a um dos ons do 1o eletrlito recebe o nome de EFEITO DE ON COMUM.

importante lembrar que h ons que, apesar de no serem comuns ao equilbrio inico, tambm podem desloc-lo. Tomemos, por exemplo, a dissociao de NH4OH:

Se a esta soluo adicionarmos um cido qualquer, estaremos adicionando H+, que reagir com os ons OH da base, formando gua.A concentrao de ons OH ir diminuir e, portanto, o equilbrio ser deslocado para a direita, aumentando a dissociao da base.

11. Indicadores cido-Base

Indicadores cido-base so substncias qumicas, geralmente cidos ou bases fracas, que mudam de cor, dependendo de o meio estar cido ou bsico.Esta mudana de cor decorrncia do deslocamento do equilbrio qumico.

Tomemos, por exemplo, o indicador cido-base genrico HIn:

Se adicionarmos ao equilbrio um cido qualquer, haver um aumento na concentrao de ons H+, o que provoca um deslocamento para a esquerda, fazendo com que a soluo se torne amarela.

No entanto, se adicionarmos uma base, h uma diminuio dos ons H+ (que so captados pelo OH da base formando gua) e, portanto, o equilbrio se desloca para a direita, tornando a soluo vermelha.12. Equilbrio Inico da gua (Kw)

A gua um eletrlito extremamente fraco, que se ioniza segundo a equao:H2O + H2O H3O+ + OHou simplesmente:H2O H+ + OH

Como toda ionizao, a da gua tambm atinge um equilbrio, chamado equilbrio inico da gua. Um litro de gua a 25C tem massa igual a 1.000 g. Portanto, em 1 litro, temos aproximadamente 55,5 mol de gua:

Destes 55,5 mol, constata-se experimentalmente que apenas 107 mols sofrem ionizao.A constante de ionizao da gua pode ser determinada pela equao:

No entanto, a 25C, a quantidade de gua que fica sem se ionizar assume o valor de (55,5 107) mol/L, que praticamente o valor inicial de 55,5 mol/L. Podemos ento concluir que a concentrao de gua ([H2O]) praticamente constante e, portanto:

O produto inico da gua, Kw, tem valor igual a 1014 a 25 C. Kw uma constante de equilbrio e como tal no afetada pela variao na concentrao de H+ ou OH, mas varia com a temperatura.

Para solues cidas: [H+] > [OH-] Para solues bsicas: [H+] < [OH-] Para solues neutras (ou gua pura): [H+] = [OH-]

A 25 C podemos afirmar que:

Solues cidas[H+] > 10-7 mol/L[OH-] < 10-7 mol/LSolues Bsicas ou alcalinas[H+] < 10-7 mol/L[OH-] > 10-7 mol/LSolues neutras[H+] = [OH-]13. pH e pOH

Para no se trabalhar com potncias negativas, como, por exemplo, Peter L. Srensen props uma nova escala para as medidas de acidez e basicidade das solues, utilizando logaritmo segundo as definies:

A letra p, minscula, significa potencial. Portanto: pH o potencial hidrogeninico da soluo pOH o potencial hidroxilinico da soluo

13.1. Para solues cidas

13.2. Para Solues Bsicas

ExemploQual o pH de uma soluo de concentrao hidrogeninica igual a 105 ? Exemplo

Portanto, a 25C:13.4. Relao entre pH e pOH

Portanto:14. Hidrlise de Sais

Chamamos hidrlise salina a reao entre um sal e a gua, produzindo o cido e a base correspondentes. A hidrlise do sal , portanto, a reao inversa da neutralizao.

Para simplificar a anlise dos fenmenos da hidrlise salina, os sais so divididos em 4 tipos, a saber:

1) Sal de cido forte e base fraca

2) Sal de cido fraco e base forte

3) Sal de cido fraco e base fraca

4) Sal de cido forte e base forte

14.1. Sal de cido Forte e Base Fraca

ento ficamos com:

Podemos ento observar que quem sofre a hidrlise no o sal, mas sim o on NH4+ (da base fraca), liberando ons H+, que conferem soluo carter cido com pH menor que 7.

14.2. Sal de cido Fraco e Base Forte

ento ficamos com:

Observamos, ento, que quem sofre a hidrlise, neste caso, o on CN (do cido fraco), liberando ons OH que conferem soluo carter bsico com pH maior que 7.14.3. Sal de cido Fraco e Base Fraca

ento ficamos com:

Como tanto o cido quanto a base so fracos, ocorre realmente a hidrlise do sal e no apenas de um dos ons (como nos dois casos anteriores). Podemos concluir que quem sofre hidrlise so os ons correspondentes ao cido e/ou base fracos.

Neste caso, o meio pode ficar cido, bsico ou neutro.

O meio ser ligeiramente cido se a ionizao do cido for maior que a da base (Ka > Kb)O meio ser ligeiramente bsico se a ionizao do cido for menor que a da base (Ka < Kb)O meio ser neutro se a ionizao do cido apresentar mesma intensidade que a da base (Ka = Kb)

14.4. Sal de cido Forte e Base Forte

ento ficamos com:Sendo o NaOH uma base forte, os ons Na+ no captam os ons OH da gua. Do mesmo modo, sendo o HBr um cido forte, os ons Br no captam os ons H+ da gua. Portanto, neste caso, no h hidrlise. A soluo ter carter neutro, com pH igual a 7.

Conclumos que, na soluo salina, predomina sempre o carter do mais forte. Quando o sal formado por cido/base de mesma fora (2 fortes), a soluo final neutra.

Responda agora...

2. No vinagre ocorre o seguinte equilbrio: CH3COOH CH3COO- + H+ Que efeito provoca nesse equilbrio a adio de uma substncia bsica? Justifique a sua resposta.

3. (UFMG) Tem-se notado um abaixamento de pH da gua das chuvas em muitas regies do mundo. Uma das causas a emisso de dixido de enxofre, SO2, feita por centenas de indstrias, o qual oxidado e hidrolisado na atmosfera. Em relao ao exposto, qual das seguintes alternativas errada?a) Uma chuva com pH=4,6 dez vezes mais cida do que uma chuva com pH=5,6b) A oxidao e a hidrlise do SO2 na atmosfera levam formao de cido sulfrico.c) cidos fortes podem dissociar-se na gua das chuvas, abaixando seu pH.d) O abaixamento do pH da gua das chuvas significa diminuio na concentrao dos ons hidrognio.e) Esttuas e monumentos de mrmore, CaCO3, expostos a chuvas de baixo pH, podem ser eventualmente destrudos.testando a sua inteligncia!!!Alguns exerccios...

1. Qual o pH de uma soluo cuja concentrao hidrogeninica ([H+] 10-8 ?

2. Calcular o pH de um meio cuja concentrao hidrogeninica 0,01 mol/L.

3. Qual o pH de uma soluo cuja concentrao hidroxilinica de 0,1 mol/L?

4. Calcular o pH de uma soluo de cido clordrico HCl 0,1M

5. Determine o pH de uma soluo 0,005M de cido sulfrico?

6. Uma soluo apresenta concentrao hidrogeninica igual a 10-11 mol/L. Qual o seu pOH?

7. Foi preparada uma soluo 0,04M de cido clordrico (HCl). Descobrir o seu pOH. (log 4 = 0,6)

8. Foi preparada uma soluo 0,8M de hidrxido de sdio (NaOH). Qual o seu pH? (Dado: log 8 = 0,9)

9. Qual o pH de uma soluo 0,2M de cido actico (HAc), sabendo que, nessa diluio, o grau de ionizao igual a 0,5%?

10. Em uma soluo aquosa 0,1M, o cido actico (HAc) est 1% ionizado. Calcular a concentrao hidrogeninica e o pH da soluo.

Thank you so much!