Estudo de reações que servem de base para - CCEAD PUC-Rio

 Estudo de reações que servem de base
para Soluções Tampão
José Guerchon
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Visualizações Estudo de reações que servem de base para soluções Tampão Estudo de reações que servem de base para soluções
Tampão
Objetivo
Experimentos bem simples podem levar o aprendiz a compreender como atuam as espécies presentes
nas soluções reguladoras de pH. O objetivo desse vídeo é medir a variação do pH de um meio quando
se adiciona uma base forte a um ácido fraco e quando se adiciona um ácido forte a um sal de caráter
básico, em comparação com o que ocorre com a água pura na adição do ácido e base fortes.
Informações importantes
1) A água comporta-se como um eletrólito muito fraco com a fase molecular em equilíbrio com a sua
fase iônica.
Constante de equilíbrio químico
Na água pura,
2) pH é por definição o log do inverso da concentração de H+ em quantidade de matéria (mol L-1)
. 1 . Visualizações Estudo de reações que servem de base para soluções Tampão A adição de um ácido forte ou a adição de uma base forte à água pura altera o pH de maneira intensa.
Cálculos indicam que: se a 99 mL de água juntarmos 1 mL de solução 0,1 mol L-1 de HCl, o pH cai de 7
para 3 com a [H+] aumentando de 10-7 mol L-1 para 10-3 mol L-1;
E que, se a 99 mL de água juntarmos 1 mL de solução 0,1 mol L-1 de NaOH, o pH sobe de 7 para 11 com a
[OH-] aumentando de 10-7 mol L-1 para 10-3 mol L-1.
3. De acordo com o conceito ácido-base de Bronsted e Lowry, “ácido é toda espécie capaz de doar
prótons (H+) para uma base e base é toda espécie capaz de receber prótons (H+) de um ácido”.
HCl puro não se manifesta como um ácido, mas na presença de água é um ácido forte.
O HCl (ácido) doa um próton (H+) à água (base).
HC2H3O2 é um ácido fraco que em água tem o seguinte equilíbrio ácido-base:
Nesse equilíbrio, HC2H3O2 (ácido fraco1) doa um próton (H+) à água (base2) e H3O+ (ácido2) doa um
próton (H+) ao C2H3O2- (base forte1).
4) Acetato de sódio em meio aquoso é um sal de caráter básico. Os íons C2H3O2- capturam H+ da água
e liberam OH-.
. 2 . Visualizações Estudo de reações que servem de base para soluções Tampão Reações
1) Reação do ácido acético com o hidróxido de sódio em solução aquosa:
Representação convencional:
2) Reação do acetato de sódio com o ácido clorídrico em solução aquosa:
Representação convencional:
Para compreender com maior profundidade como se dão essas reações, veja a visualização
Soluções Reguladoras de pH.
3) Variação do pH da água na adição de 1 mL de HCl 0,1 mol L-1 - valores obtidos no experimento:
Tabela 1
A concentração de H+ aumentou em cerca de 6.000 vezes.
Figura 1
. 3 . Visualizações Estudo de reações que servem de base para soluções Tampão 4) Variação do pH da água na adição de 1 mL de NaOH 0,1 mol L-1 - valores obtidos no experimento:
Tabela 2
A concentração de OH- aumentou em cerca de 4.000 vezes.
Figura 2
5) Variação do pH da solução aquosa de HC2H3O2 0,1 mol L-1 na adição de 1 a 50 mL de solução aquosa
de NaOH 0,1 mol L-1 - valores obtidos no experimento:
Figura 3
. 4 . Visualizações Estudo de reações que servem de base para soluções Tampão 6) Variação do pH da solução aquosa de NaC2H3O2(aq) 0,1 mol L-1 na adição de 1 a 50 mL de solução
aquosa HCl(aq) 0,1 mol L-1 - valores obtidos no experimento:
Figura 4
. 5 . Visualizações Estudo de reações que servem de base para soluções Tampão Fotos
Figura 5: Cálculos do experimento
. 6 . Visualizações Estudo de reações que servem de base para soluções Tampão Vídeo
Figura 6: Vídeo das fases do experimento
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