1. 1. EQUILBRIO QUMICO
2. 2. Os reagentes e produtos das reaes reversveis so separados por uma dupla seta PROCESSOS REVERSVEIS So processos que reagentes e produtos so consumidos e produzidos ao mesmo tempo GUA H2O ( l ) H2O (v) PROF. VINICIUS SILVA
3. 3. N2O4(g) 2 NO2(g) REAO DIRETA REAO INVERSA reao DIRETA e reao INVERSA vd vi No incio da reao a velocidade direta mxima No incio da reao a velocidade inversa nula velocidade tempo com o passar do tempo Vd = Vi te Neste instante a reao atingiu o equilbrio qumico PROF. VINICIUS SILVA
4. 4. No momento em que a reao qumica atinge o EQUILBRIO QUMICO as concentraes dos seus participantes permanecem constantes concentrao tempo te N2O4(g) NO2(g) N2O4(g) 2 NO2(g) PROF. VINICIUS SILVA
5. 5. As concentraes dos participantes do equilbrio permanecem constantes , podendo ter trs situaes [ ] tempo reagentes produtos [ ] tempo reagentes = produtos [ ] tempo reagentes produtos PROF. VINICIUS SILVA
6. 6. 01) Sobre equilbrio qumico: Ao atingir o estado de equilbrio, a concentrao de cada substncia do sistema permanece constante. Uma reao reversvel quando se processa simultaneamente nos dois sentidos. Todas as reaes reversveis caminham espontaneamente para o estado de equilbrio. Uma reao reversvel atinge o equilbrio quando as velocidades das reaes direta e inversa se igualam. O equilbrio das reaes dinmico 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 PROF. VINICIUS SILVA
7. 7. = [ A ]a . [ B ]b [ C ]C . [ D ]d CONSTANTE DE EQUILBRIO EM TERMOS DE CONCENTRAO MOLAR Vamos considerar uma reao reversvel genrica a A + b B c C + d D 2 1 No equilbrio teremos: V1 = V2K1 . [ A ]a . [ B ]b K2 . [ C ]C . [ D ]d Isolando-se as constantes K1 K2 KC PROF. VINICIUS SILVA
8. 8. I. O valor de KC depende da reao considerada e da temperatura. III. A constante de equilbrio tratada como um nmero puro, isto , sem unidades IV. Lquidos e slidos puros, que no fazem parte da soluo, no constam da expresso da constante de equilbrio II. O valor de KC independe das concentraes iniciais dos reagentes PROF. VINICIUS SILVA
9. 9. N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3 (g) [NH3]2 [N2] . [H2]3 Kc = 2 H2O( g ) 2 H2(g) + O2(g) Kc = [H2]2 . [O2] [H2O]2 PROF. VINICIUS SILVA
10. 10. 01) Na equao abaixo, aps atingir o equilbrio qumico, podemos concluir a respeito da constante de equilbrio que: a) Quanto maior for o valor de Kc, menor ser o rendimento da reao direta. b) Kc independe da temperatura. c) Se as velocidades das reaes direta e inversa forem iguais, ento K2 = 0. d) Kc depende das molaridades iniciais dos reagentes. e) Quanto maior for o valor de Kc, maior ser a concentrao dos produtos. a A + b B c C + d D 1 2 PROF. VINICIUS SILVA
11. 11. 02) (Covest 98) Medidas de concentrao para o sistema abaixo, em equilbrio, a uma certa temperatura forneceram os seguintes resultados: Determine a constante de equilbrio da reao nestas condies. [ H2 ] = 0,10 mol/L [ I2 ] = 0,20 mol/L [ HI ] = 1,0 mol/L H2 ( g ) + I2 ( g ) 2 HI ( g ) = 1, 00,0 2 KC = 50 KC = 50 [HI]2 [H2] . [I2] Kc = (1,0)2 0,1 . 0,2 = PROF. VINICIUS SILVA
12. 12. 03) Temos representado no grfico abaixo as concentraes dos reagentes e dos produtos de uma mesma reao do tipo: A + B C + D Ocorrendo no sentido direita a partir do zero. Tem-se sempre [A] = [B] e [C] = [D], estando estes valores representados no grfico. A constante de equilbrio da reao ser igual a: 2 4 6 8 10 [ ] caminho da reao a) 16. b) 1/4. c) 4. d) 5. e) 1/16. KC = 4KC = [A] . [B] [C] . [D] 4 . 4 8 . 8 = = 16 64 PROF. VINICIUS SILVA
13. 13. 04) Foram colocados em um recipiente fechado, de capacidade 2,0 L, 6,5 mol de CO e 5 mol de NO2. 200C o equilbrio foi atingido e verificou-se que haviam sido formados 3,5 mol de CO2. Podemos dizer que o valor de Kc para o equilbrio dessa reao : a) 4,23. b) 3,84. c) 2,72. d) 1,96. e) 3,72. =KC [ CO2 ] [ NO ] [ CO ] [ NO2 ] x x CO + NO2 CO2 + NO incio reage / produz equilbrio 3,5 3,5 3,5 3,5 3,0 1,5 6,5 5,0 3,5 3,5 0,0 0,0 [ NO ] = 3,5 2,0 = 1,75 M [ NO2 ] = 1,5 2,0 = 0,75 M [ CO2 ] 2,0 = 3,5 = 1,75 M [ CO ] = 3,0 2,0 = 1,50 M 1,75 1,50 0,75 1,75 =KC x x 3,0625 1,125 =KC KC = 2,72 PROF. VINICIUS SILVA
14. 14. 05) Em um recipiente de 400 mL so colocados 2 mols de PCl5 gasoso a uma determinada temperatura. Esse gs se decompem segundo a reao qumica abaixo, e, o equilbrio foi alcanado quando 20% do pentacloreto de fsforo reagiram (% em mols). A constante de equilbrio, Kc, nessas condies, vale: a) 4,0. b) 1,0. c) 0,5. d) 0,25. e) 0,025. PCl5 PCl3 + Cl2 incio 2,0 0,0 0,0 reage / produz 0,4 Reage : n = 0,2 x 2 = 0,4 mol 0,4 0,4 0,4 0,41,6equilbrio [ PCl3 ] = 0,4 0,4 = 1,0 M [ Cl2 ] = 0,4 0,4 = 1,0 M [ PCl5 ] = 1,6 0,4 = 4,0 M =KC x [ PCl5 ] [ PCl3 ] [ Cl2 ] 1,0 x 1,0 4,0 = =KC 4,0 1,0 KC = 0,25 PROF. VINICIUS SILVA
15. 15. Considere um sistema em equilbrio qumico, com as substncias A, B, C e D. A + B C + D Se, por algum motivo, houver modificao em uma das velocidades, teremos mudanas nas concentraes das substncias Esta modificao em uma das velocidades ocasiona o que denominamos de DESLOCAMENTO DO EQUILBRIO que ser no sentido da MAIOR VELOCIDADE PROF. VINICIUS SILVA
16. 16. A + B C + D v1 v2 Equilbrio inicial Aumentando v1, o deslocamento para a direita A + B C + D v1 v2 Aumentando v2, o deslocamento para a esquerda A + B C + D v1 v2 Porm, aps certo tempo, a reao volta a estabelecer um novo equilbrio qumico, mas com valores de concentraes e velocidades diferentes das iniciais PROF. VINICIUS SILVA
17. 17. O qumico Henri Louis Le Chatelier props um princpio que afirma: Quando um sistema em equilbrio sofre algum tipo de perturbao externa, ele se deslocar no sentido de minimizar essa perturbao, a fim de atingir novamente uma situao de equilbrio PROF. VINICIUS SILVA
18. 18. possvel provocar alterao em um equilbrio qumico por: variaes de temperatura. variaes de concentrao dos participantes da reao. Presso total sobre o sistema. TEMPERATURA Observando a reao incolor H< 0N2O4(g)2 NO2(g) EXOTRMICA ENDOTRMICACastanho avermelhado Balo a 100C Cor interna CASTANHO-AVERMELHADO Balo a 0C Cor interna INCOLOR PROF. VINICIUS SILVA
19. 19. Podemos observar que o aumento da temperatura favorece a reao que ENDOTRMICA, e a reduo da temperatura favorece a reao que EXOTRMICA Podemos generalizar dizendo que um(a) ... AUMENTO DE TEMPERATURA desloca o equilbrio no SENTIDO ENDOTRMICO DIMINUIO DE TEMPERATURA desloca o equilbrio no SENTIDO EXOTRMICO PROF. VINICIUS SILVA
20. 20. Vamos analisaro equilbrio abaixo: Cr2O7 1 2 2 H 2 + H2O 2 CrO4 2 + + alaranjada amarela O acrscimo de uma base deixa a soluo amarela, deslocando o equilbrio para a direita O acrscimo de um cido deixa a soluo alaranjada, deslocando o equilbrio para a esquerda PROF. VINICIUS SILVA
21. 21. Podemos generalizar afirmando que um(a) ... AUMENTO DE CONCENTRAO desloca o equilbrio no SENTIDO OPOSTO da espcie qumica adicionada DIMINUIO DE CONCENTRAO desloca o equilbrio no mesmo MESMO SENTIDO da espcie espcie retirada PROF. VINICIUS SILVA
22. 22. Alteraes de presso influenciam em equilbrios que possuem espcies qumicas no estado gasoso Considere a reao qumica em equilbrio abaixo N2 ( g ) + 3 H2 ( g ) 2 NH3 ( g ) 4 volumes 2 volumes o AUMENTO DE PRESSO sobre o sistema desloca o equilbrio qumico no sentido do MENOR VOLUME na fase gasosa a DIMINUIO DE PRESSO sobre o sistema desloca o equilbrio qumico no sentido do MAIOR VOLUME na fase gasosa PROF. VINICIUS SILVA
23. 23. 01) Considere a reao em equilbrio qumico: N2 (g) + O2 (g) 2 NO (g) possvel desloc-lo para a direita: a) Retirando o N2 existente. b) Removendo o NO formado. c) Introduzindo um catalisador. d) Diminuindo a presso, temperatura constante. e) Aumentando a presso, temperatura constante. PROF. VINICIUS SILVA
24. 24. 02) Temos o equilbrio: Queremos aumentar a concentrao de CO2(g) nesse equilbrio. Para isso ocorrer, devemos: a) Aumentar a presso sobre o sistema. b) Diminuir a presso sobre o sistema. c) Adicionar H2(g) ao sistema. d) Retirar H2O(g) do sistema. e) Adicionar CO(g) ao sistema. CO( g ) + H2O( g ) CO2( g ) + H2( g ) PROF. VINICIUS SILVA
25. 25. 03) O equilbrio gasoso representado pela equao : N2( g ) + O2( g ) 2 NO( g ) 88 kj deslocado no sentido de formao de NO(g), se : a) a presso for abaixada. b) N2 for retirado. c) a temperatura for aumentada. d) for adicionado um catalisador slido ao sistema. e) o volume do recipiente for diminudo. PROF. VINICIUS SILVA
26. 26. 04) Nitrognio e hidrognio reagem para formar amnia segundo a equao: Se a mistura dos trs gases estiver em equilbrio, qual o efeito, em cada situao, sobre a quantidade de amnia, se provocar N2( g ) + 3 H2( g ) 2 NH3( g ) + 22 kcal I. Compresso da mistura. aumentaaumenta II. Aumento de temperatura. diminuidiminui III. Introduo de hidrognio. aumentaaumenta a) aumenta, aumenta, aumenta. b) diminui, aumenta, diminui. c) aumenta, aumenta, diminui. d) diminui, diminui, aumenta. e) aumenta, diminui, aumenta. PROF. VINICIUS SILVA
27. 27. o caso especial de equilbrio qumico em que aparecem ons Cr2O7 2 H 2 + H2O 2 CrO4 2 + + Nos equilbrios inicos, tambm so definidos um grau de ionizao ( ) e uma constante de equilbrio ( Ki ) PROF. VINICIUS SILVA
28. 28. Onde : ni o nmero de mols dissociados n o nmero de mols inicial n i n = GRAU DE IONIZAO PROF. VINICIUS SILVA
29. 29. Para a reao: HCN(aq) H + + (aq)(aq) CN =Ki [ H ] [ CN ] [ HCN ] + PROF. VINICIUS SILVA
30. 30. 01) 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: Analise as afirmaes, considerando os trs cidos: I. X representa o mais forte II. Z representa o mais fraco III. Y apresenta o maior grau de ionizao mols dissolvidos mols ionizados X Y Z 20 10 5 2 7 1 Est(ao) correta(s): a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) I, II e III. ni n = grau de ionizao = 2 20 = 0,10 = 10 % X Y Z = 7 10 = 0,70 = 70 % = 1 5 = 0,20 = 20 % PROF. VINICIUS SILVA
31. 31. 02) (FUVEST-SP) A reao H3 C COOH H+ + H3 C COO tem Ka = 1,8 x 10 Dada amostra de vinagre foi diluda com gua at se obter uma soluo de [H+] = 1,0 x 10 3 mol/L 5 Nesta soluo as concentraes em mol/L de CH3COO e de CH3COOH so, respectivamente, da ordem de: a) 3 x 10 1 e 5 x 10 10 . [ H+ ] = 1,0 x 10 3 [ CH3COO ] = 1,0 x 10 3 =Ki [ H ]+ [ CH3COO ] [ CH3COOH ] 1,8 x 10 5 = 1,0 x 10 3 1,0 x 10 3x [ CH3COOH ] [ CH3COOH ] = 1,0 x 10 3 1,0 x 10 3x 1,8 x 10 5 = 5,0 x 10 2 b) 3 x 10 1 e 5 x 10 2 . c) 1 x 10 3 e 5 x 10 5 . d) 1 x 10 3 e 5 x 10 12 . e) 1 x 10 3 e 5 x 10 2 . PROF. VINICIUS SILVA
32. 32. uma lei que relaciona o grau de ionizao com o volume (diluio) da soluo Ki = m 2 1 para soluo de grau de ionizao pequeno Ki = m 2 PROF. VINICIUS SILVA
33. 33. DEMONSTRAO DA FRMULA Para a reao: HA (aq) H + + (aq)(aq) A incio 0,0 0,0n reage / produz ni = n n n equilbrio n n n n [ ] V n n V V n ( 1 ) =Ki [ H ] [ A ] [ HCN ] + = V V x V n ( 1 ) n n = n n V V x V n ( 1 ) x Ki = m 2 1 para soluo de grau de ionizao pequeno Ki = m 2 PROF. VINICIUS SILVA
34. 34. 01) Uma soluo 0,01 mol / L de um monocido est 4,0% ionizada. A constante de ionizao desse cido : m = 0,01 mol/L = 4% = 1,0 . 10 2 mol/L = 0,04 = 4,0 . 10 2 Ki = m 2 Ki = 1,0 x 10 2 x ( 4 x 10 2 )2 Ki = 1,0 x 10 2 x 16 x 10 4 Ki = 16 x 10 6 Ki = 1,6 x 10 5 a) 1,6 x 10 3 . b) 1,6 x 10 5 . c) 3,32 x 10 5 . d) 4,0 x 10 5 . e) 3,0 x 10 6 . PROF. VINICIUS SILVA
35. 35. 02) A constante de ionizao de um cido HX, que se encontra 0,001% dissociado, vale 10 11 . A molaridade desse cido, nessas condies : a) 10 b) 0,001 c) 10 d) 0,10. e) 1,00. 11 5 = 0,001% Ki = 10 11 m = ? = 0,00001 = 1,0 x 10 5 Ki = m 2 10 11 = m x ( 1,0 x 10 5 )2 10 11 = m x 10 10 10 11 m = 10 10 m = 10 1 m = 0,10 mol/L PROF. VINICIUS SILVA
36. 36. 03) O grau de dissociao inica do hidrxido de amnio em soluo 2 mol/L 0,283% a 20C. A constante de ionizao da base, nesta temperatura, igual a: a) 1,6 x 10 5 b) 1,0 x 10 3 c) 4,0 x 10 3 d) 4,0 x 10 2 e) 1,6 x 10 1 = 0,283% Ki = ? m = 2 mol/L = 0,00283 = 2,83 . 10 3 Ki = m 2 Ki = 2,0 x ( 2,83 x 10 3 )2 Ki = 2 x 8 x 10 6 Ki = 16 x 10 6 Ki = 1,6 x 10 5 PROF. VINICIUS SILVA
37. 37. 04) (FAMECA SP) Qual o valor de Ka para o HCN, sabendo-se que o cido em soluo 0,10 mol/L encontra-se 0,006% ionizado? = 0,006% Ka = ? m = 0,10 mol/L = 0,00006 = 6 . 10 5 Ki = m 2 Ki = 1 x 10 1 x 36 x 10 10 Ki = 36 x 10 11 Ki = 3,6 x 10 10 Ki = 1,0 x 10 1 ( 6 x 10 5 )2 a) 1,2 x 10 4 . b) 3,6 x 10 10 . c) 3,6 x 10 8 . d) 3,6 x 10 5 . e) 6,0 x 10 5 . PROF. VINICIUS SILVA
38. 38. EQUILBRIO INICO DA GUA H2O (l) H+ (aq) + OH (aq) A constante de equilbrio ser: Ki = [ H ] [ OH ] [ H2O ] + como a concentrao da gua praticamente constante, teremos: Ki x [ H2O] = [ H ] [ OH ]+ Kw PRODUTO INICO DA GUA ( Kw )A 25C a constante Kw vale 10 14 mol/L [ H+ ] . [ OH ] = 10 14 PROF. VINICIUS SILVA
39. 39. 1) Um alvejante de roupas, do tipo gua de lavadeira , apresenta [OH ] aproximadamente igual a 1,0 . 10 4 mol/L. Nessas condies, a concentrao de H+ ser da ordem de: a) 10 2 b) 10 3 c) 10 10 d) 10 14 e) zero. [H+ ] = ? Kw = 10 14 M [ OH ] = 10 4 M [H+ ] . [OH ] = 10 14 [H ]+ = 14 10 4 10 [H ]+ = 10 10 mol/L [H+ ] . 10 4 = 10 14 PROF. VINICIUS SILVA
40. 40. 02) Qual das expresses abaixo conhecida como produto inico da gua, KW ? a) Kw = [H2 ][O2 ]. b) Kw = [H+ ] / [OH ]. c) Kw = [H+ ][OH ]. d) Kw = [H2 O]. e) Kw = [2H][O2 ]. PROF. VINICIUS SILVA
41. 41. Em gua pura a concentrao hidrogeninica [H ] igual concentrao hidroxilinica [OH ], isto , a 25C, observa-se que: + =[H ] [OH ]+ 10 7= Nestas condies dizemos que a soluo NEUTRA PROF. AGAMENON ROBERTO
42. 42. As solues em que [H+ ] > [OH ] tero caractersticas CIDAS [ H+ ] > 10 7 mol/L [OH ] < 10 7 mol/L nestas solues teremos PROF. VINICIUS SILVA
43. 43. As solues em que [H+ ] < [OH ] tero caractersticas BSICAS [ H+ ] < 10 7 mol/L [OH ] > 10 7 mol/L nestas solues teremos PROF. VINICIUS SILVA
44. 44. 01) Observando a tabela abaixo, podemos afirmar que entre os lquidos citados tem(em) carter cido apenas: Lquido [H+ ] [OH 1 ] Leite 10 7 10 7 gua do mar 10 8 10 6 Coca-cola 10 3 10 11 Caf preparado 10 5 10 9 Lgrima 10 7 10 7 gua de lavadeira 10 12 10 2 a) o leite e a lgrima. b) a gua de lavadeira. c) o caf preparado e a coca-cola. d) a gua do mar e a gua de lavadeira. e) a coca-cola. PROF. VINICIUS SILVA
45. 45. 02) (Covest-90) O leite azeda pela transformao da lactose em cido ltico, por ao bacteriana. Conseqentemente apresenta ... I) aumento da concentrao dos ons hidrognio. II) aumento da concentrao dos ons oxidrilas. III) diminuio da concentrao dos ons hidrognios. IV) diminuio da concentrao dos ons oxidrilas. Assinale o item a seguir que melhor representa o processo. a) I e III. b) II e IV. c) I e II. d) II. e) I e IV. PROF. VINICIUS SILVA
46. 46. 03) Misturando-se 100 mL de suco de laranja, cuja [H + ] = 0,6 mol/L, com 200 mL de suco de laranja, cuja [H + ] = 0,3 mol/L, no se obtm: a) uma soluo onde [H + ] = 0,4 mol/L. b) uma soluo completamente neutra. c) uma soluo de acidez intermediria. d) uma soluo menos cida do que a de [H + ] = 0,6 mol/L. e) uma soluo mais cida do que a de [H + ] = 0,3 mol/L. V1 = 100 mL [H ]1 = 0,6 mol/L+ V2 = 200 mL [H ]2 = 0,3 mol/L+ Vf = 300 mL [H ]f = ? mol/L+ Vf x [H ]f = V1 x [H ]1 + V2 x [H ]2+ + + 300 x [H ]f = 100 x 0,6 + 200 x 0,3+ 300 x [H ]f = 60 + 60+ [H ]f = 120 : 300+ [H ]f = 0,4 mol/L+
47. 47. 04) Observando a tabela abaixo, podemos afirmar que entre os lquidos citados tem(m) carter cido apenas: Lquido Leite Coca-cola gua de lavadeira 10 [ H ] [ OH ]+ 10 Caf preparado Lgrima 10 7 10 3 10 5 12 10 7 10 11 10 9 2 gua do mar 10 8 10 6 10 7 10 7 a) O leite e a lgrima. b) A gua de lavadeira. c) O caf preparado e a coca-cola. d) A gua do mar e a gua de lavadeira. e) A coca-cola. PROF. VINICIUS SILVA
48. 48. Como os valores das concentraes hidrogeninica e oxidrilinica so pequenos, comum represent-las na forma de logaritmos e, surgiram os conceitos de pH e pOH pH pOH = = log [ H ] log [ OH ] + PROF. VINICIUS SILVA
49. 49. Na temperatura de 25C Em solues neutras pH = pOH = 7 Em solues cidas pH < 7 e pOH > 7 Em solues bsicas pH > 7 e pOH < 7 PROF. VINICIUS SILVA
50. 50. Podemos demonstrar que, a 25C, e em uma mesma soluo pH + pOH = 14 PROF. VINICIUS SILVA
51. 51. 01) A concentrao dos ons H+ de uma soluo igual a 0,0001. O pH desta soluo : a) 1. b) 2. c) 4. d) 10. e) 14. pH = log [H+ ] [ H + ] = 0,0001 mol/L = 10 4 mol/L pH = 4 pH = log 10 4 pH = ( 4) . log 10 PROF. VINICIUS SILVA
52. 52. 02) A concentrao hidrogeninica de uma soluo de 3,45 x 10 11 ons g/L. O pH desta soluo vale: Dado: log 3,45 = 0,54 a) 11. b) 3. c) 3,54. d) 5,4. e) 10,46. pH = [ 0,54 11 ] pH = 11 0,54 pH = 10,46 [ H + ] = 3,45 x 10 11 ons g/L pH = log ( 3,45 x 10 11 ) pH = log [H+ ] pH = [ log 3,45 + log 10 ] PROF. VINICIUS SILVA
53. 53. 10 3 10 6 = 10 3 03) Considere os sistemas numerados (25C) pH = 6,0Saliva5 pH = 8,5Sal de frutas4 pH = 8,0Clara de ovos3 pH = 6,8Leite2 pH = 3,0Vinagre1 A respeito desses sistemas, NO podemos afirmar: a) So de carter bsico os sistemas 3 e 4. b) O de maior acidez o nmero 1. c) O de nmero 5 mais cido que o de nmero 2. d) O de nmero 1 duas vezes mais cido que o de nmero 5. e) O de menor acidez o sal de frutas. o 1 1000 vezes mais cido do que 5, ento FALSO 1 tem pH = 3 [ H+ ] = 10 3 5 tem pH = 6 [ H+ ] = 10 6 PROF. VINICIUS SILVA
54. 54. 04) (UPE-2004 - Q1) Na tabela, h alguns sistemas aquosos com os respectivos valores aproximados de pH, a 25C. pH = 3,0vinagre saliva limpa - forno pH = 8,0 pH = 13,0 pH = 9,0 pH = 1,0 gua do mar suco gstrico Considerando os sistemas aquosos da tabela, correto afirmar que: a) O vinagre trs vezes mais cido que o suco gstrico. pH = 3,0vinagre pH = 1,0suco gstrico [ H ] = 10 M+ 3 [ H ] = 10 M+ 1 = 10 2 100 vezes menor 100 vezes menor b) No vinagre, a concentrao de ons H3O cem mil vezes maior que a da saliva. + pH = 3,0vinagre pH = 8,0saliva [ H ] = 10 M+ 3 [ H ] = 10 M+ 8 = 105 100000 vezes maior 100000 vezes maior c) A gua do mar menos alcalina que a saliva e mais cida que o vinagre. d) O sistema aquoso limpa - forno o que contm o menor nmero de mols de oxidrila por litro. e) O suco gstrico constitui um sistema aquoso fracamente cido. PROF. VINICIUS SILVA
55. 55. 05) (Covest-2003) As caractersticas cidas e bsicas de solues aquosas so importantes para outras reas alm da Qumica, como, por exemplo, a Sade Pblica, a Biologia, a Ecologia, e Materiais. Estas caractersticas das solues aquosas so quantificadas pelo pH, cuja escala definida em termos da constante de ionizao da gua (Kw ) a uma dada temperatura. Por exemplo, a 25C a constante de ionizao da gua 1014 e a 63 C 1013 . Sobre o pH de solues aquosas a 63C julgue os itens abaixo: pH + pOH = 13.0 0 gua pura (neutra) apresenta pH igual a 6,5.1 1 gua pura (neutra) apresenta pH igual a 7,0.2 2 Uma soluo com pH igual a 6,7 cida.3 3 4 4 A concentrao de ons hidroxila na gua pura (neutra) igual 107 mol/L. 0 6,5 13 cida neutra bsica63C Kw = 10 13 PROF. VINICIUS SILVA
56. 56. 06)(Covest 2004) Sabendo-se que, a 25C, o cafezinho tem pH = 5,0, o suco de tomate apresenta pH = 4,2, a gua sanitria pH = 11,5 e o leite, pH = 6,4, pode-se afirmar que, nesta temperatura: a) o cafezinho e a gua sanitria apresentam propriedades bsicas. b) o cafezinho e o leite apresentam propriedades bsicas. c) a gua sanitria apresenta propriedades bsicas. d) o suco de tomate e a gua sanitria apresentam propriedades cidas. e) apenas o suco de tomate apresenta propriedades cidas. 0 7,0 14 cida neutra bsica25C Kw = 10 14 Cafezinho: pH = 5,0 Propriedades cidas Suco de tomate: pH = 4,2 Propriedades cidas gua sanitria: pH = 11,5 Propriedades bsicas Leite: pH = 6,4 Propriedades cidas PROF. VINICIUS SILVA
57. 57. 07)(Covest 2007) O pH de fluidos em partes distintas do corpo humano tem valores diferentes, apropriados para cada tipo de funo que o fluido exerce no organismo. O pH da saliva de 6,5; o do sangue 7,5 e, no estmago, o pH est na faixa de 1,6 a 1,8. O esmalte dos dentes formado, principalmente por um mineral de composio Ca10 (PO4 )6 (OH)2 . Aps as refeies, ocorre diminuio do pH bucal. O pH do sangue mantido aproximadamente constante pelo seguinte equilbrio qumico, envolvendo o on bicarbonato: H CO HCO2 3 + - ( aq ) 3( aq )H + ( aq ) Com base nestas informaes avalie as seguintes proposies: A concentrao de ons H+ maior na saliva que no sangue.0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 A concentrao de H+ no estmago maior que 10 2 mol/L. Um aumento na acidez da saliva pode resultar em ataque ao esmalte dos dentes. O bicarbonato pode ser usado para elevar o pH do estmago. A adio de uma base em um meio contendo acido carbnico, ons Hidrognio e bicarbonato causar deslocamento do equilbrio mostrado no enunciado da questo no sentido da formao dos reagentes. PROF. VINICIUS SILVA
58. 58. 08) (Fuvest SP) temperatura ambiente, o pH de um certo refrigerante, saturado com gs carbnico, quando em garrafa fechada, vale 4. Ao abrir-se a garrafa, ocorre escape de gs carbnico. Qual deve ser o valor do pH do refrigerante depois de a garrafa ser aberta?a) pH = 4. b) 0 < pH < 4. c) 4 < pH < 7. d) pH = 7. e) 7 < pH < 14. PROF. VINICIUS SILVA
59. 59. o processo em que a gua reage com o ction ou o nion de um sal Este processo reversvel, devendo ser analisado seguindo os princpios do equilbrio qumico HIDRLISE SALINA PROF. VINICIUS SILVA
60. 60. Hidrlise de um sal de cido e base ambos fracos. Os casos fundamentais so: Hidrlise de um sal de cido forte e base fraca. Hidrlise de um sal de cido fraco e base forte. Hidrlise de um sal de cido e base ambos fortes. PROF. VINICIUS SILVA
61. 61. HIDRLISE DE UM SAL DE CIDO FORTE E BASE FRACA gua NH4NO3 soluo cida pH < 7 PROF. VINICIUS SILVA
62. 62. NH4NO3 (aq) + HOH () NH4OH (aq) + HNO3 (aq) O que ocorreu na preparao da soluo? O HNO3 , um cido forte, e se encontra totalmente ionizado. HNO3 (aq) H+ (aq) + NO3 (aq) O NH4 OH, por ser uma base fraca, encontra-se praticamente no dissociada. NH4OH (aq) NH4OH (aq) Assim, teremos: NH4 + + NO3 + H2O NH4OH + H+ + NO3 Isto : NH4 + + H2O NH4OH + H+ PROF. VINICIUS SILVA
63. 63. HIDRLISE DE UM SAL DE CIDO FRACO E BASE FORTE gua KCN soluo bsica pH > 7 PROF. VINICIUS SILVA
64. 64. KCN (aq) + HOH () KOH (aq) + HCN (aq) O que ocorreu na preparao da soluo? O HCN, um cido fraco, e se encontra praticamente no ionizado. HCN (aq) HCN (aq) O KOH, uma base forte, encontra-se totalmente dissociada. KOH (aq) K+ (aq) + OH (aq) Assim, teremos: K+ + CN + H2O HCN + K+ + OH Isto : CN + H2O HCN + OH PROF. VINICIUS SILVA
65. 65. HIDRLISE DE UM SAL DE CIDO FRACO E BASE FRACA gua NH4CN soluo final pH > 7 ou pH < 7 PROF. VINICIUS SILVA
66. 66. NH4CN (aq) + HOH () NH4OH (aq) + HCN (aq) O que ocorreu na preparao da soluo? O HCN, um cido fraco, e se encontra praticamente no ionizado. HCN (aq) HCN (aq) O NH4 OH, por ser uma base fraca, encontra-se praticamente no dissociada. NH4OH (aq) NH4OH (aq) A soluo final pode ser ligeiramente cida ou ligeiramente bsica; isto depende da constante (Ka e Kb ) de ambos Neste caso: Ka = 4,9 x 10 10 e Kb = 1,8 x 10 5 , isto , Kb maior que Ka ; ento a soluo ser ligeiramente bsica PROF. VINICIUS SILVA
67. 67. HIDRLISE DE UM SAL DE CIDO FORTE E BASE FORTE gua NaCl soluo final neutra pH = 7 PROF. VINICIUS SILVA
68. 68. NaCl (aq) + HOH () NaOH (aq) + HCl (aq) O que ocorreu na preparao da soluo? O HCl, um cido forte, e se encontra totalmente ionizado. HCl (aq) H+ (aq) + Cl (aq) O NaOH, uma base forte, encontra-se totalmente dissociada. NaOH (aq) Na+ (aq) + OH (aq) Assim, teremos: Na+ + Cl + H2O H+ + Cl + Na+ + OH Isto : H2O H+ + OH no ocorreu HIDRLISE PROF. VINICIUS SILVA
69. 69. 01) Soluo aquosa cida obtida quando se dissolve em gua o sal: a) NaHCO3. b) K2SO4. c) KCN. d) KF. e) NH4Cl pHmetro PROF. VINICIUS SILVA
70. 70. 02) O pH resultante da soluo do nitrato de potssio (KNO3 ) em gua ser: a) igual a 3,0. b) igual a 12,0. c) maior que 7,0. d) igual ao pH da gua. e) menor que 7,0. pHmetro PROF. VINICIUS SILVA
71. 71. 03) (UFPE) O azul de bromotimol um indicador cido base, com faixa de viragem [6,0 7,6], que apresenta cor amarela em meio cido e cor azul em meio bsico. Considere os seguintes sistemas: I. gua pura. II. CH3 COOH 1,0 mol/L. III. NH4 Cl 1,0 mol/L. Indique, na tabela que segue, a coluna contendo as cores desses sistemas depois da adio de azul de bromotimol, respectivamente: a) verde, amarela, azul. b) verde, azul, verde. c) verde, amarelo, verde. d) verde, amarela, amarelo. e) azul, amarelo, azul. pHmetro PROF. VINICIUS SILVA
72. 72. 04) Um sal formado por base forte e cido fraco hidrolisa ao se dissolver em gua, produzindo uma soluo bsica. Esta uma caracterstica do: a) Na2 S. b) NaCl. c) (NH4 )2 SO4 . d) KNO3 . e) NH4 Br. PROF. VINICIUS SILVA
73. 73. a expresso que exprime o equilbrio das reaes de hidrlise. Para a reao NH4 + H2O NH4OH + H + + A expresso da constante de hidrlise : Kh = [ NH4OH ] [ H ]+ [ NH4 ]+ PROF. VINICIUS SILVA
74. 74. Podemos relacionar a constante de hidrlise (Kh ), com a constante de ionizao da gua e as constantes de ionizao e dissociao dos cidos e das bases pelas expresses: Para a hidrlise do ction, isto , para sais formados por cido forte e base fraca, usamos a relao: K K K h = w b Para a hidrlise do nion, isto , para sais formados por cido fraco e base forte, usamos a relao K K K h = w a Ocorrendo a hidrlise do ction e do nion, para sais formados por cido fraco e base fraca, a relao ser: K K K K h = w ba x PROF. VINICIUS SILVA
75. 75. 01) (UFPI) Uma soluo aquosa de cloreto de amnio 0,2 mol/L apresenta um grau de hidrlise igual a 0,5%. Determine o [H+ ], [OH ], pH, pOH e Kh para essa soluo e o Kb para o NH4 OH. Dado: Kw = 10 14 , a 25C. O NH4 Cl proveniente do HCl (cido forte) e do NH4 OH (base fraca), ento ocorre a hidrlise do ction NH4 + , ento: incio reage e produz equilbrio 0,2 0,2 mol/L 0,0constante constante 0,0 NH4 + H2O NH4OH + H + + Reage e produz: 0,2 x 0,005 = 0,001 = 10 3 10 3 10 3 10 3 10 3 10 3 Kh = + pH = - log 10 3 pH = 3 [H ] = 10 mol/L+ 3 [OH ] = 10 mol/L 11 e pOH = 11 [NH4 ]+ [NH4OH] [H ] = 5 x 10 6 2 x 10 10 3 1 10 X 3 Kh = Kw Kb = 2 x 10 9 5 x 10 = 6 10 14 Kb PROF. VINICIUS SILVA
76. 76. Vamos considerar um sistema contendo uma soluo saturada com corpo de fundo de sulfeto ferroso (FeS). Teremos dois processos ocorrendo: vd vp FeS (s) Fe (aq) + S (aq) 2 2+ No equilbrio a velocidade de dissoluo (vd ) igual velocidade de precipitao (vp ). Ento teremos que: Kc = [ Fe ] [S ]22+ [FeS] = [ Fe ] [S ]22+Kc x [FeS] KS produto de solubilidade KS Conhecendo-se a solubilidade do sal, podemos determinar o Kps . PROF. VINICIUS SILVA
77. 77. KS = [ Ag+ ] 2 [SO4 2 ] 01) (Fuvest SP) Em determinada temperatura, a solubilidade do sulfato de prata (Ag2 SO4 ) em gua de 2,0 x 10 2 mol/L. Qual o valor do produto de solubilidade (Kps ) desse sal, mesma temperatura? 2 x 10 2 mol/L Ag2 SO4 2 Ag + + SO4 2 x 10 2 mol/L4 x 10 2 mol/L 2 KS = (4 x 10 2 )2 x 2 x 10 2 KS = 16 x 10 4 x 2 x 10 2 KS = 32 x 10 6 KS = 3,2 x 10 5 PROF. VINICIUS SILVA
78. 78. 02) A determinada temperatura, a solubilidade do composto XY em gua 2,0 x 10 2 mol/L. O produto de solubilidade (Kps ) desse sal mesma temperatura : a) 4,0 x 10 4 . b) 8,0 x 10 4 . c) 6,4 x 10 5 . d) 3,2 x 10 5 . e) 8,0 x 10 6 . XY X+ A + Y B 2,0 . 10 2 2,0 . 10 2 2,0 . 10 2 Kps = [ X+A ] [Y B ] Kps = 2,0 . 10 2 . 2,0 . 10 2 Kps = 4,0 . 10 4 PROF. VINICIUS SILVA
79. 79. 03) (FESO-RJ) A solubilidade de um fosfato de metal alcalino terroso a 25C 10 4 mol/L. O produto de solubilidade deste sal a 25C , aproximadamente, igual a: a) 1,08 x 10 8 . b) 1,08 x 10 12 . c) 1,08 x 10 16 . d) 1,08 x 10 18 . e) 1,08 x 10 2 . Me3(PO4)2 3 Me+ 2 + 2 PO4 3 10 4 3 x 10 4 2 x 10 4 Kps = 27 x 10 12 x 4 x 10 8 Kps = 108 x 10 20 Kps = (3 x 10 4 )3 x (2 x 10 4 ) 2 Kps = [ Me+ ] 3 x [ PO4 3 ] 2 Kps = 1,08 x 10 18 PROF. VINICIUS SILVA
80. 80. 04) O carbonato de brio, BaCO3 , tem Ks = 1,6 x 10 9 , sob 25C. A solubilidade desse sal, em mol/L, ser igual a: a) 4 x 10 5 . b) 16 x 10 5 . c) 8 x 10 10 . d) 4 x 10 10 . e) 32 x 10 20 . S Ks BaCO3 Ba +2 + CO3 2 S S = [Ba ]+2 [CO3 ] 2 1,6 x 10 9 x S S S = 1,6 x 10 92 S = 16 x 10 10 S = 4 x 10 5 PROF. VINICIUS SILVA
81. 81. 05) (PUC-SP) Uma soluo saturada de base representada por X(OH)2 , cuja reao de equilbrio X XOH OH H 22 2O aq aqs 2+ + -( ) ( ) ( )( ) tem pH = 10 a 25C. O produto de solubilidade (KPS ) do X(OH)2 : a) 5 x 10 13 . b) 2 x 10 13 . c) 6 x 10 1 . d) 1 x 10 12 . e) 3 x 10 10 . X(OH)2 X +2 + 2 OH pH = 10 pOH = 4, ento, [OH ] = 10 4 mol/L 10 4 5 x 10 5 Kps = [ X+2 ] x [ OH ] 2 Kps = (5 x 10 5 ) x ( 10 4 ) 2 Kps = 5 x 10 5 x 10 8 Kps = 5 x 10 13 PROF. VINICIUS SILVA