QUÍMICA GERAL 35UNIMES VIRTUAL

Aula: 09

Temática: Estequiometria de Soluções – Reações de Neutralização

Estaremos agora estudando as reações de neutralização, por se tratarem de reações que envolvem ácidos e bases em soluções aquosas. Aqui poderemos usar os conhecimentos

adquiridos na aula passada na resolução de exercícios.

Ácidos e bases estão entre as substâncias químicas mais comuns e im-portantes. Ácido é um composto capaz de fornecer íons de hidrogênio, H+, em solução aquosa. Base é um composto capaz de fornecer íons hi-dróxidos, OH–, em solução aquosa. Um ácido reage com uma base e vice-versa. Íon é um átomo ou grupo de átomos que carrega uma carga elétrica. Estudaremos estes conceitos com mais detalhes na aula 19.

Em uma reação ácido-base, ou também denominada reação de neutra-lização, íons hidrogênio de um reagente ácido com íons hidróxido de uma base formam água:

H+ (aq) + OH– (aq) H2O

A água é um produto em todas as reações de neutralização. A seguir estão apresentados alguns exemplos de equações químicas que correspondem a reações de neutralização. Vamos verificar duas características nestes exemplos: o balanceamento das equações e a presença de água como produto.

HCl (aq) + NaOH (aq) NaCl (aq) + H2O

2 HCl (aq) + Ba(OH)2 (aq) BaCl2 (aq) + 2 H2O

A primeira equação consiste na reação ácido-base entre ácido clorídrico e hidróxido de sódio, ambos em solução aquosa. Neste caso, 1 mol de íons H+ (do HCl) combina-se com 1 mol de íons OH– (do NaOH) para formar 1 mol de moléculas de H2O. A razão estequiométrica é 1:1.

Na segunda equação a neutralização acontece pela reação entre ácido clorídrico e hidróxido de bário, ambos também em solução aquosa. Desta vez a razão estequiométrica (ácido para base) é 2:1.

As reações de neutralização são de grande importância em um procedi-

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mento de laboratório chamado titulação ácido-base. Neste processo, a concentração molar de um ácido em uma solução aquosa é determinada pela adição vagarosa de uma solução básica de concentração conhecida.

Para a realização de tal procedimento, partimos de uma solução de ácido com volume conhecido. A solução de base vai sendo transferida para o re-cipiente onde se encontra o ácido, através de uma bureta (utensílio usado em laboratório com marcação de volume por toda sua extensão, tornando a medida precisa). A adição da solução de base é interrompida quando o número de mols de íons H+ do ácido torna-se igual ao número de mols de íons OH– da base, que foram misturados. Este fenômeno é denomina-do ponto de equivalência ou ponto de viragem, geralmente observado por uma mudança de cor de um composto, o indicador, do qual uma pequena quantidade foi adicionada previamente na mistura reagente.

No ponto de equivalência, a razão do número de mols de ácidos no início para mols da base que foi adicionada é igual à razão estequiométrica. De posse dos valores dos volumes da base adicionada e da solução inicial de ácido, juntamente com a concentração da solução de base, podemos calcular a concentração da solução de ácido.

Pode-se inverter as posições do ácido e da base, sendo possível a deter-minação da concentração de uma solução de base por titulação com uma solução de ácido de concentração conhecida.

Exemplo

25 mL de uma solução de ácido sulfúrico, H2SO4, de concentração desco-nhecida, é titulada com uma solução de hidróxido de sódio, NaOH, 0,12 mol/L. A reação pode ser representada pela equação:

H2SO4 (aq) + 2 NaOH (aq) 2 H2O + Na2SO4 (aq)

Se forem necessários 38,14 mL de solução NaOH para atingir o ponto de equivalência, qual é a concentração molar do ácido?

Solução

Iniciamos a resolução encontrando o número de mols de base adicionada:

0,1200 mol/L x 0,03814L = 4,577 x 10–3 mols base adicionada

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Razão estequiométrica, a partir da equação balanceada:

1 mol H2SO4 2 mol NaOH

Usamos o fator unitário 1molH2SO4

2molNaOH para encontrar o número de mols de H2SO4.

4,577 x 10–3 molNaOH x 1molH2SO4

2molNaOH = 2,288 x 10–3 mol H2SO4

Como o número de mols de ácido é constante determinamos a molaridade inicial:

molaridade=mols H2SO4

V inicial =2,288 x 10–3 mol

0,025L =0,092 mol/L solução ácida

Para terminar o conteúdo referente a estequiometria, foram apresentadas reações onde os compostos são soluções ácidas e básicas, as reações de neutralização. Os cálculos

envolvendo este assunto também requerem uma equação balanceada cor-retamente, sendo possível assim, basear-se nas razões estequiométricas. Não deixe de participar dos Fóruns e das demais atividades interativas. Conto com você!