equilíbrio iônico

equilíbrios de ácidos e bases efeito do íon comum lei de diluição de ostwald equilíbrio iônico da água pH e pOH indicadores soluções tampão hidrólise salina produto de solubilidade - Kps

índice

pauliño

equilíbrios de ácidos e bases

pauliño

para os equilíbrios envolvendo ácidos calculamos Ka

quanto maior Ka, maior é o número de moléculas que se ionizam e mais forte é o ácido

para os ácidos fortes admitimos 100% de ionização

varia com a T


pauliño


pauliño

para os equilíbrios envolvendo bases calculamos Kb


pauliño

Na tabela adiante estão indicadas as concentrações e os respectivos pH de soluções aquosas de três ácidos:

a) Sabendo que os ácidos são monopróticos, como você explica os valores diferentes de pH?b) Para reagir totalmente com volumes iguais das soluções de cada um desses ácidos, a quantidade necessária de uma dada base será a mesma? Explique.

FUV

ES

T -

19

92

efeito do íon comum

Casos comuns:

ácido fraco + sal

correspondente

base fraca + sal correspondente

pauliño


pauliño

A água contendo íons como Ca2+, HCO3- e CO3

2-, em concentrações elevadas, é conhecida como água dura. A presença desses íons pode não ser prejudicial à saúde, mas torna a água imprópria para muitos usos domésticos e industriais. Para remoção do excesso de Ca2+, pode-se tratar a água dura em tanques de decantação, de acordo com os equilíbrios representados pelas equações:

Ca2+ (aq) + 2 HCO3- (aq) = CaCO3 (s) + CO2 (g) + H2O

(l)

CO2 (g) + 2 H2O (l) = HCO3- (aq) + H3O+ (aq)

a) O que acontece se, após o tratamento da água dura, for adicionada solução de HNO3 ao tanque de decantação? Justifique sua resposta.b) O que acontece se, durante o tratamento da água dura, for adicionada solução de NaOH? Justifique sua resposta.

UFS

CA

R -

20

04

a) O equilíbrio será deslocado para a

esquerda no sentido da dissolução do

CaCO3, pois, com a adição de um ácido

forte (HNO3) aumentará a

concentração de H3O+.

b) O equilíbrio será deslocado para a

direita no sentido da precipitação do

CaCO3, pois, com a adição de uma base

forte haverá consumo de H3O+ e sua concentração

diminuirá no equilíbrio.


As drogas aspirina e anfetamina apresentam os equilíbrios em solução aquosa representados a seguir:

Sabe-se que a absorção de drogas no corpo humano ocorre mais rapidamente na forma dissociada, e que os pH do estômago e do intestino são iguais a 2 e 7, respectivamente. Em qual órgão cada uma das drogas será absorvida mais rapidamente? Justifique a resposta.

pauliño

UN

ES

P -

19

95

lei de diluição de ostwald

pauliño

Ostwald provou que quanto mais diluída estiver uma substância, mais ionizada ela estará. Ou seja, quanto menor sua molaridade, maior seu

lei de diluição de ostwaldDe onde vêm essas relações?

pauliño

equilíbrio iônico da água

pauliño

Auto-ionização da água

H2O(l) H+(aq) + OH-

(aq)

ou

2H2O(l) H3O+(aq) + OH-

(aq)

Como se trata de um equilíbrio, podemos calcular o Ki :

Ki = [H+] . [OH-]

[H2O]

Ki . [H2O] = [H+] . [OH-] Kw = [H+] . [OH-]

constante

muito grande


Kw = [H+] . [OH-] Produto iônico da água

constante iônica da águavaria só com a temperatura! IMPORTANTE!

T=25 oC e P= 1atm

Kw = 1,0 . 10-14 (mol/L)2

ou seja:

[H+] = 1,0 . 10-7 mol/L[OH-] = 1,0 . 10-7 mol/L

o aumento da T, aumenta o Kw, pois aumenta a conc. dos íons, logo concluímos que ionização da água é um processo endotérmico.


sempre que aumentar a [H+], a [OH-] irá diminuir

sempre que aumentar a [OH-], a [H+] irá diminuir, assim:

SOLUÇÕES NEUTRAS: [H+] = [OH-]

SOLUÇÕES ÁCIDAS: [H+] [OH-]

SOLUÇÕES BÁSICAS: [OH-] [H+]

pauliño

pH e pOH

pauliño

Escala criada pelo dinamarquês Sörensen para Carlsberg em 1909 que facilita o tratamento das informações de concentrações.

Potencial Hidrogeniônico

Potencial Hidroxiliônico

pH = - log [H+]

pOH = - log [OH-]

pH + pOH = 14

Relação entre pH e pOH

pH e pOH

A escala mais conhecida é

válida na temperatura de

25 oC.

Quanto menor o pH, mais

ácido é o meio.

Quanto maior o pH, mais

alcalino ou básico é o

meio.pauliño

pH e pOH

pauliño

peagâmetro digital

indicadores

pauliño

Indicadores ácido-base são substâncias que mudam de cor

em certa faixa de pH, denominada zona de

viragem.

indicadores

pauliño

hidrólise salina

pauliño

Ao serem dissolvidos em água os sais, dependendo de sua composição, podem tornar o meio ácido, básico ou

neutro! É o contrário da neutralização!

• Sal de ácido forte e base fraca: solução ácida

• Sal de ácido fraco e base forte: solução básica

NH4Cl + H2O = NH4OH + HClNH4

+ + Cl- + H2O = NH4OH + H+ + Cl-

NH4+ + H2O = NH4OH + H+

NaHCO3 + H2O = NaOH + H2CO3

Na+ + HCO3- + H2O = Na+ + OH- + H2CO3

HCO3- + H2O = OH- + H2CO3

hidrólise salina

• Sal de ácido forte e base forte: solução neutra

• Sal de ácido fraco e base fraca: depende dos Ka e Kb

• se Ka Kb : solução ácida• se Kb Ka: solução básica

NH4HCO3 + H2O = NH4OH + H2CO3

Kb Ka : [OH_] [H+]

NaCl + H2O = NaOH + HCl (não ocorre)

pauliño

hidrólise salina

Parâmetros Quantitativos

• Grau de Hidrólise: h = nhidrolisados/ndissolvidos

• Constante de Hidrólise (eq. iônica): Kh = [prod]p / [reag]r (- H2O)

• Sal de ácido forte e base fraca: Kh = Kw/Kb

• Sal de ácido fraco e base forte: Kh = Kw/Ka

• Sal de ácido e base fracas: Kh = Kw/Ka.Kb

pauliño

produto de solubilidade - Kps

pauliño

Em um equilíbrio heterogêneo sólido-líquido existe uma troca constante de íons entre a solução e o precipitado. Este equilíbrio está presente mesmo em situações envolvendo compostos “insolúveis”.

AgCl(s) Ag+(aq)

+ Cl-(aq)1

2


pauliño


pauliño

Cx+yAy-

x (s) = yCx+(aq) + xAy-

(aq) Kps = [Cx+]y [Ay-]x


pauliño


pauliño

Comparação entre S e Kps

Espécies IsomorfasKps S

Espécies Não IsomorfasAnalisar apenas S


pauliño

Prevendo a Precipitação

Cx+yAy-

x (s) = yCx+(aq) + xAy-

(aq) Kps = [Cx+]y [Ay-]x

Se [Cx+]y [Ay-]x = Kps

Se [Cx+]y [Ay-]x Kps

Se [Cx+]y [Ay-]x Kps

Solução Saturada

Solução Insaturada

Solução Supersaturada, ocorre precipitação até que o Kps seja atingido.


pauliño

resolve essa!UFRN-2005

Os cálculos renais (pedras nos rins) são conseqüência da precipitação de certos sais presentes na urina. O resultado da dosagem dos íons cálcio, fosfato e oxalato na urina de um paciente foi:

Considerando que os produtos de solubilidade dos sais Ca3(PO4)2 e CaC2O4 são, respectivamente, 1×10-25 e 1,3×10-

9, pode-se afirmar que, nessas condições, poderá havera) precipitação de oxalato e fosfato.b) precipitação de oxalato.c) precipitação de fosfato.d) ausência de precipitação.

pauliño

resposta!

[Ca2+]3 [PO4

3-]2 = [2.10-3]2 [5.10-6]3 = 5.10-22 (mol/L)5

Maior que o Kps - precipitação

[Ca2+][C2O42-] = [2.10-3] [1.10-7] = 2.10-10 (mol/L)2

Menor que o Kps – sem precipitação

pauliño

pauliño

Estudo de casos

pauliño

equilíbrio iônico

Technology