Tópico 4 - Moodle

Licenciatura em Ciências da Arte e do Património
Química e Física dos Materiais I
Ano lectivo 2013/2014
Tópico 4:
Ácidos e bases
Departamento de Química e Bioquímica
Ácidos
Têm um sabor azedo (o sabor do vinagre deve-se ao
ácido acético; os citrinos contêm ácido cítrico).
Reagem com certos metais produzindo hidrogénio gasoso.
Ex.:
2HCl (aq) + Mg (s)
MgCl2 (aq) + H2 (g)
Reagem com carbonatos e bicarbonatos para produzir CO2 gasoso.
Ex.:
2HCl (aq) + CaCO3 (s)
CaCl2 (aq) + CO2 (g) + H2O (l)
Bases
Têm um sabor amargo.
São escorregadias ao tacto (muitos sabões contêm bases).
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Alguns exemplos de substâncias ácidas e básicas correntes
Alguns exemplos de substâncias ácidas e básicas correntes, continuação
mais ácidos
mais básicos
Fonte: http://www.mghs.sa.edu.au/internet/curriculum/science/Year9/Pics/ph.gif
Resumindo:
Um ácido de Arrhenius é uma substância que produz H+ (H3O+) em água.
Uma base de Arrhenius é uma substância que produz OH– em água.
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Ião hidrónio, protão hidratado, H3O+
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Um ácido de Brønsted é um dador de protões.
Uma base de Brønsted é um aceitador de protões.
base
ácido
ácido
base
Um ácido de Brønsted deve conter pelo menos um
protão ionizável!
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Ácidos monopróticos
HCl
HNO3
Electrólito: substância que, quando
dissolvida em água produz uma solução
capaz de conduzir electricidade
H+ + Cl–
Electrólito forte, ácido forte
H+ + NO3–
H+ + CH3COO–
CH3COOH
Electrólito forte, ácido forte
Electrólito fraco, ácido fraco
Ácidos dipróticos
H2SO4
H+ + HSO4–
Electrólito forte, ácido forte
HSO4–
H+ + SO42–
Electrólito fraco, ácido fraco
Ácidos tripróticos
H3PO4
H2PO4–
HPO42–
H+ + H2PO4–
H+ + HPO42–
H+ + PO43–
Electrólito fraco, ácido fraco
Electrólito fraco, ácido fraco
Electrólito fraco, ácido fraco
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Classifique cada uma das espécies como ácido ou base de
Brønsted, ou ambas: HBr (ácidro bromídrico), CH3COO– (ião
acetato), H2PO4– ião (fosfato)
H+ (aq) + Br– (aq) Ácido de Brønsted
HBr (aq)
CH3COO– (aq) + H+ (aq)
H2PO4– (aq)
CH3COOH (aq)
H+ (aq) + HPO42– (aq)
H2PO4– (aq) + H+ (aq)
H3PO4 (aq)
Base de Brønsted
Ácido de Brønsted
Base de Brønsted
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Propriedades Ácido-Base da Água
A água pode auto-ionizar-se dando origem a um protão e a
um ião hidroxilo
base
H2O + H2O
ácido
ácido
conjugado
H3O+ + OHbase
conjugada
Constante do produto-iónico (Kw) ― o produto das concentrações molares
dos iões H+ e OH–, a uma dada temperatura.
A 25 0C
Kw = [H+][OH–] = 1,0 × 10–14
[H+]
= concentração do protão
[OH–] = concentração do ião hidroxilo
A solução é
[H+] = [OH–]
neutra
[H+] > [OH–]
ácida
[H+] < [OH–]
básica
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pH — Uma Medida de Acidez
pH = –log [H+]
A 25 0C
A solução é:
neutra
[H+] = [OH–]
[H+] = 1 × 10–7
pH = 7
ácida
[H+] > [OH–]
[H+] > 1 × 10–7
pH < 7
básica
[H+] < [OH–]
[H+] < 1 × 10–7
pH > 7
pH
[H+]
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Como medir o pH:
utilizando vários tipos de aparelhos medidores de pH
13
Como medir o pH:
utilizando vários tipos de papel indicador
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Chuvas Ácidas
SO2 (g) + OH (g)
HOSO2 (g) + O2 (g)
SO3 (g) + H2O (g)
HOSO2 (g) (reacção radicalar)
HO2 (g) + SO3 (g)
H2SO4 (g)
Valor médio do pH da precipitação nos Estados Unidos e na Europa em 2001.
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Efeitos das chuvas ácidas
CaCO3 (s) + H2SO4 (aq)
CaSO4 (s) + H2O (l) + CO2 (g)
2CaCO3 (s) + 2SO2 (g) + O2 (g)
1908
2CaSO4 (s) + CO2 (g)
1969
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