→ Propriedades dos solutos em meio aquoso

Seminário de Química
Reações em solução e
estequiometria de soluções
Elisa C Guida
José N P Neto
Engenharia Ambiental
Água: Solvente Universal
Dissolução da água subterrânea contendo
dióxido de carbono.
CaCO3(S) + H2O(l) + CO2(aq) → Ca(HCO3)2(aq)
Propriedades das Soluções Aquosas
● Concentração em Quantidade de Matéria
Quantidade de matéria
Volume da solução
● Conversões
Obtenção da quantidade de matéria:
Mol = Litros x Mol/Litros
Obtenção do volume:
Litros = Mol x Litros/Mol
Propriedades das Soluções Aquosas
● Diluição
Invariabilidade da quantidade
em mols de soluto
Cinicial x Vinicial = Cfinal x Vfinal
Propriedades dos solutos em
meio aquoso
- A condução da eletricidade Substâncias iônicas (por exemplo o cloreto
de sódio) em meio aquoso conduzem corrente
elétrica. São, por isso, conhecidas como
eletrólitos.
Substâncias moleculares (por exemplo a
sacarose) em meio aquoso não conduzem
corrente elétrica. São, por isso, conhecidas
como não eletrólitos.
Propriedades dos solutos em
meio aquoso
- A condução da eletricidade Solução de sacarose
Solução de NaCl
A polaridade da molécula H2O
Mesmo a água sendo uma substância
eletricamente neutra, suas moléculas
possuem uma carga parcialmente positiva
(lado dos H) e uma carga parcialmente
negativa (lado do O)
Compostos iônicos em meio aquoso.
O NaCl na água
O cloreto de sódio em meio aquoso se dissocia
em íons Na+ e Cl-. Esses íons são estabilizados
pela molécula de água não havendo uma
recombinação entre eles.
Comportamento do NaCl na água
Compostos moleculares em meio
aquoso
Compostos moleculares em
água se dissolvem em
moléculas individuas
mantendo-se a integridade
molecular.
Reações de Dupla Troca ou
Metáteses
AX + BY → AY + BX
Observação: Muitas reações de ácido-base e
reações de precipitação obedecem ao padrão
das reações de dupla troca.
Reações de Precipitação
Temos uma reação de
precipitação quando esta
resulta na formação de
um produto insolúvel.
Pb(NO)3(aq) + 2 KI(aq) → PbI2(s) + 2 KNO3
Solubilidade de uma Substância
A solubilidade de uma substância é quantidade
dessa substância que pode ser dissolvida em uma
determinada quantidade de um solvente.
Para solubilidade em compostos iônicos temos:
- Compostos iônicos solúveis:
Ex: Aqueles que contém: I-, Br-, Cl-, NO3-, C2H3O2-, SO42-
- Compostos iônicos insolúveis:
Ex: Aqueles que contém: S2-, CO32-, OH-, PO43-
Ácidos e Bases
• Ácidos: substâncias que, em solução
aquosa, se ionizam formando íons
hidrogênio.
HCl(aq) → H+(aq) + Cl-(aq)
H2SO4(aq) → H+(aq) + HSO4-(aq)
HSO4-(aq)  H+(aq) + SO42-(aq)
• Bases: substâncias que reagem com os íons
hidrogênio.
NH3(aq) + H2O(l)  NH4+(aq) + OH-(aq)
CURIOSIDADE: ANTIÁCIDOS
A força dos eletrólitos
Existem dois tipos de eletrólitos:
Eletrólitos fortes: Em meio aquoso se
encontram total ou quase totalmente
ionizados (compostos iônicos e alguns
moleculares). Utiliza-se seta simples em
suas equações.
HCl(aq) → H+(aq) + Cl-(aq)
A força dos eletrólitos
Eletrólitos fracos: Em meio aquoso apresentam
uma pequena quantidade de íons. Utiliza-se seta
dupla em suas equações.
HC2H3O2(aq)  H+(aq) + C2H3O2-(aq)
As equações iônicas
É conveniente em uma reação química mostrar
como as substâncias se apresentam (se em
íons ou moléculas).
HCl(aq) + NaOH(aq) → H2O
(equação molecular)
(l)
+ NaCl(aq)
Podemos ter as equações iônicas completas
H+(aq) + Cl
-
(aq)
+ Na+(aq) + OH-(aq) → H2O(l) + Na+(aq) + Cl-(aq)
As equações iônicas
e equações iônicas líquidas:
H+(aq) + OH-(aq) → H2O(l)
Nas equações iônicas líquidas omitem-se os íons
espectadores.
Reações de Oxirredução
● Oxidação: Ocorre quando um íon ou molécula
se torna mais positivamente carregado
● Redução: Ocorre quando um íon ou molécula
se torna mais negativamente carregado
Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu
Reações de Oxirredução
Regras para a determinação do número de
oxidação (NOX)
● Átomos em sua forma elementar tem sempre nox zero
● Íons monoatômicos tem nox igual à carga do íon
● Não-metais geralmente apresentam nox negativo,
podendo no entanto ser positivos algumas vezes
● A soma dos números de oxidação de todos os átomos
em um composto é igual a zero
● A soma dos números de oxidação em um íon
poliatômico é igual a carga do íon
Determinação das quantidades de
reagentes ou produtos em meio
aquoso – Estequiometria de
soluções
Conhecendo-se as equações químicas de
ionização das substâncias dissolvidas, é possível
por meio da estequiometria apresentada no
capítulo 3, conhecermos as quantidades de
produtos ou reagentes envolvidos na reação.
Exemplo
Que quantidade de água se forma na
neutralização completa, pelo NaOH, de 25 mL de
solução de H2SO4 0,1 mol/L?
H2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + 2 H2O
M = η / V(L)
0,1 = η/25 x 10-3
η = 2,5 x 10-3 (mol de H2SO4)
η(água) = 2 x 2,5 x 10-3 = 5 x 10-3 mol de H2O.
Reações de Neutralização
e Sais
Ocorrem quando a solução de um ácido e a
solução de uma base são misturadas, sendo
que seus produtos não apresentam
características de soluções básicas nem de
soluções ácidas. Em geral, uma reação de
neutralização entre um ácido e uma base
produz água e sal.
→ Titulações
Utilizando-se uma solução
de concentração conhecida
(solução padrão), é possível
determinar-se a concentração
de uma outra solução. Tal
procedimento é conhecido
como titulação.
Referências Bibliográficas
www.cerebromente.org.br
www.irrigarte.hpg.ig.com.br
http://www.ionizers.org/water.html
Brown, Theodore L; LeMay Jr., H. Eugene; Bursten, Bruce E. Quimica: A
ciência central. 7ª ed.. Rio de Janeiro: LTC, 1999.
Brown, Theodore L; LeMay Jr., H. Eugene; Bursten, Bruce E. Quimica:
A ciência central. 9ª ed.. Pearson, 2005.
http://pt.wikipedia.org/wiki/Titulação
http://br.geocities.com/chemicalnet/quantitativa/titulacao.htm