ácido 10

Química Analítica I
Força de ácidos e bases
pH da solução de ácidos e bases fracas
Profª Simone Noremberg Kunz
Ácidos fortes
• os ácidos fortes mais comuns são HCl, HBr, HI, HNO3, HClO3,
HClO4 e H2SO4;
• os ácidos fortes sofrem ionização em solução aquosa:
HNO3(aq) +H2O(ℓ)  H3O+(aq) + NO3-(aq)
HNO3(aq)  H+(aq) + NO3-(aq)
• em solução, o ácido forte é geralmente a única fonte de H+,
assim, o pH da solução é dado pela concentração (em mol/L)
inicial do ácido.
[HNO3]= [H+] = 10-5mol/L  pH=5,0
Bases fortes
• a maioria dos hidróxidos iônicos são bases fortes: NaOH, KOH e
Ca(OH)2;
• as bases fortes sofrem dissociação em solução aquosa;
• o pOH (e, consequentemente, o pH) de uma base forte é dado pela
concentração (molaridade) inicial da base;
• para um hidróxido ser uma base, ele deve ser solúvel;
• as bases não precisam conter necessariamente OH-:
O2-(aq) + H2O(ℓ)  2 OH-(aq)
H-(aq) + H2O(ℓ)  H2(g) + OH-(aq)
N3-(aq) + 3 H2O(ℓ)  NH3(aq) + 3 OH-(aq)
Ácidos fracos
• os ácidos fracos são apenas parcialmente ionizados em solução;
• quanto maior Ka (constante de acidez) mais forte será o ácido, ou
seja, mais íons estarão presentes no equilíbrio em relação às
moléculas não ionizadas;
• para encontrar a molaridade do H3O+(aq) numa solução de ácido
fraco, devemos levar em conta o equilíbrio:
HA(aq) + H2O(ℓ) ⇄ H3O+(aq) + A-(aq)
(M-x)
x
x
[H3O ][A  ] [H ][A  ]
x2
Ka 


[HA]
[HA]
M- x
Bases fracas
• as bases fracos são apenas parcialmente ionizadas em solução;
• quanto maior Kb (constante de basicidade) mais forte será a base,
ou seja, mais íons estarão presentes no equilíbrio em relação às
moléculas não ionizadas;
• para encontrar a molaridade do OH-(aq) numa solução de base fraca,
devemos levar em conta o equilíbrio:
A- (aq) + H2O(ℓ) ⇄ HA(aq) + OH-(aq)
(M-x)
x
[HA][OH ]
x2
Kb 


[A ]
M-x
x
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Constante de ionização dos ácidos e das
bases (Ka e Kb)
–
+
+
–
+
+
+
–
+
–
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Pares ácido-base conjugados
HA↔H+ + A-
Ka.Kb=[OH-] [H+]
A-+ H2O ↔HA + OH-
Kw=Ka.Kb
H2O ↔ H+ OH-
Qual o pH de uma solução de amônia (NH3) 0,1M? Ka NH4+=
5,7 x 10-10
8
Constante de ionização dos ácidos e das
bases (Ka e Kb)
Ralação entre Ka e Kb
Para um par conjugado ácido-base
Ka . Kb = Kw
Ka . Kb = 10-14
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Constante de ionização dos ácidos e das
bases (Ka e Kb)
Quanto maior o valor da constante, maior a força do
ácido ou da base.
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Constante de ionização dos ácidos e das
bases (Ka e Kb)
Dados os valores das constantes de equilíbrio:
Ka
HS- ↔ H+ + S2-
1,3 x 10-13
H2CO3 ↔ H+ + HCO3-
4,4 x 10-7
H3BO3 ↔ H+ + H2BO3-
6,0 x 10-10
H2PO4- ↔ H+ + HPO4-
6,3 x 10-8
HF ↔ H+ + F-
6,7 x 10-4
Qual o ácido mais forte? E o mais fraco?
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1. Uma solução de hidróxido de amônio 0,25 M apresenta grau de
dissociação igual a 0,4%. Qual o pH dessa solução?
2. Qual o pH de uma solução de ácido cítrico 0,40 M? Ka= 7,44 x
10-4
3. Uma amostra de fertilizante apresenta uma concentração 1,56 M
de Amônia. Considerando que o pH seja determinado somente pela
presença deste componente, qual o pH do fertilizante? KaNH4+ = 5,69 x 1010
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4. Calcule o pH de uma solução de NaCN 0,050 M. KaHCN=
6,2 x 10-10
5. Uma solução de uma base 0,10 M apresenta pH = 9,28,
determine Kb para esta base.
6. Qual o pH de 500 mL de uma solução contendo 0,08 mols
de ácido perclórico (HClO4)?
7. Determine o pH de uma solução 0,004 M de certo
monoácido cujo grau de dissociação é de 2,5% nessa concentração.
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8. Qual a [H+], [OH-] e o pH em:
HOCl 0,02 M Ka= 3,0 x 10-8
LiOH 0,01 M
Ác. Propanóico (ácido fraco) 0,08 M Ka= 1,34 x 10-5
Metilamina (base fraca) 0,2 M Ka= 2,3 x 10-11
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Trabalho: exercícios para entregar
Qual é o ácido mais forte?
a) Ácido dicloroacético Ka= 5,0 x 10-2
b) Ureia Kb= 1,5 x 10-14
Qual é a base mais forte?
a) Hidrazina Kb= 3,0 x 10-6
b) Ureia Kb= 1,5 x 10-14
Dado que o valor de Ka para o HCN é 6,2 x 10 -10, calcule o Kb para o
CN- e o pH de uma solução de HCN 2,0 M.
Uma amostra de vinagre foi diluída com água até se obter uma
solução de pH=3. Nessa solução as concentrações, em mol/L, de CH3COO- e
de CH3COOH são? Ka= 1,8 x 10-5
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Trabalho: exercícios para entregar
Qual a [H+], [OH-] e o pH em:
a) HNO3 0,004 M
b) Etanolamina (base fraca) 0,05 M Ka= 3, 18 x 10-10