Equilíbrios iônicos em solução aquosa

QUÍMICA na abordagem do cotidiano
Tema
29
• TITO CANTO
Equilíbrios iônicos em solução aquosa
Constante de ionização de ácidos (Ka)
HClO4 (aq) F H (aq) ClO4 (aq)
HCN (aq) F H (aq) CN (aq)
Kc 1010
10
Kc 4,9 10
[H] [ClO4 ]
[HClO4 ]
O numerador é da ordem de 1010 vezes
o denominador.
Alta tendência para liberar H.
[H] [CN]
[HCN]
O numerador é igual a 4,9 1010 vezes
o denominador.
Baixa tendência para liberar H.
Aumenta força do ácido
Ácido mais forte HClO
4
dentre os da tabela
HBr
HCl
H2SO4
H2SO3
H3PO4
HNO2
HF
CH3COOH
H2CO3
H2S
HCN
Ácido mais fraco
dentre os da tabela
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
H ClO4
H Br
H Cl
H HSO4
H HSO3
H H2PO4
H NO2
H F H CH3COO
H HCO3
H HS
H CN
~ 1010
~ 109
~ 107
~ 103
1,5 102
7,6 103
4,3 104
3,5 104
1,8 105
4,3 107
1,3 107
4,9 1010
Ka aumenta
Alguns valores de constante de ionização ácida (Ka), a 25°C
Valores de Ka da
ordem de 105
ou menor
correspondem a
ácidos fracos.
Ácidos e bases em solução
Para
monoácido
forte ou fraco
⇒
Ka α2 M
(1 α )
e
[H] α M
Para
monoácido
fraco
⇒ Ka α2 M
Para
monobase
forte ou fraca
⇒
Kb α2 M
(1 α )
e
[OH] α M
Para
monobase
fraca
⇒ Kb α2 M
Lei da Diluição
de Ostwald
Simplificação da
Lei da Diluição
de Ostwald
Escalas de pH e pOH
H2O (l) F
H (aq) OH (aq)
Equilíbrio de auto-ionização da água
Kw [H] [OH]
Expressão do produto iônico da água
Potencial hidrogeniônico (pH) de uma solução: pH log [H]
Potencial hidroxiliônico (pOH) de uma solução: pOH log [OH]
Meio neutro: [H] 1,0 107 mol/L
[OH] 1,0 107 mol/L
⇒
⇒
pH 7
pOH 7
[H] 1,0 107 mol/L
[OH] 1,0 107 mol/L
⇒
⇒
pH 7
pOH 7
Meio básico: [H] 1,0 107 mol/L
[OH] 1,0 107 mol/L
⇒
⇒
pH 7
pOH 7
Meio ácido:
a 25°C
[H] [OH] 1,0 1014
pH pOH 14
a 25°C
1
• TITO CANTO
QUÍMICA na abordagem do cotidiano
Cresce acidez
pH
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
[H]
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
1010 1011 1012 1013 1014
1014 1013 1012 1011 1010 109
108
107
106
105
104
103
102
101
100
8
7
6
5
4
3
2
1
0
[OH]
pOH
14
13
12
11
10
9
10
11
12
13
14
Cresce basicidade
Hidrólise salina
• Hidrólise salina é o nome do processo em que o cátion e/ou ânion proveniente(s) de um sal reage(m)
com a água.
• Apenas cátions de base fraca e ânions de ácido fraco sofrem hidrólise.
Solução de sal de ácido fraco e base forte é básica.
Solução de sal de ácido forte e base fraca é ácida.
Solução de sal de ácido forte e base forte é neutra.
Indicadores ácido-base
Zona de viragem ou faixa de viragem é o nome dado à faixa de pH na qual um indicador ácido-base sofre
a mudança de coloração.
Faixa de viragem de alguns indicadores ácido-base.
pH 0
2
4
6
8
10
Indicador
Azul de bromofenol
amarelo
azul
Alaranjado de metila
vermelho
amarelo
Vermelho de metila
Azul de bromotimol
Fenolftaleína
2
vermelho
amarelo
amarelo
azul
incolor
róseo
12
14