UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Campus Dois Vizinhos QUÍMICA ANALÍTICA SOLUÇÃO TAMPÃO E PRODUTO DE SOLUBILIDADE Prof.a. Dra. Renata P. Herrera Brandelero Dois Vizinhos - PR 2012 UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Campus Dois Vizinhos Soluções Tampões • Soluções tampões são formadas por uma mistura de um ácido e da sua base conjugada o que permite que o tampão resiste às variações de pH, respeitando-se o limite do tampão. Ex: ácido acético e acetato. • Assim as equações de equilíbrio abaixo devem ser consideradas nos tampões: ácido base base ácido Se o equilíbrio está mais para direita ou esquerda depende da conc. do ácido ou da base UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Campus Dois Vizinhos As concentrações analíticas de ácido e base podem ser dadas pelas equações abaixo, observa-se que no 1º eq. a concentração do ácido diminui igual ao [H3O+] e no 2º. eq. a concentração aumenta igual [OH-]. A conc. da base aumenta com a [H3O+] e diminui com [OH-] Como a concentração de [OH-] e [H3O+] são muito baixas pode-se desprezar estas concentrações e assim a concentração analítica fica igual a: Assim substituindo da equação de equilíbrio o valor de pH pode ser calculado pela expressão: UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Campus Dois Vizinhos UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Campus Dois Vizinhos Propriedade da Solução Tampão UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Campus Dois Vizinhos • Efeito da diluição O pH de uma solução tampão permanece essencialmente independente da diluição até que as concentrações das espécies que ela contem sejam diminuídas a um ponto no qual a aproximações utilizadas tornem-se inválidas Propriedades da Solução Tampão UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Campus Dois Vizinhos • Efeito da adição de ácido e bases O pH de soluções tampão permanece alterado mesmo na adição de ácido e base, desde que a quantidade de ácido e base não exceda a capacidade tamponante do sistema tampão. UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Campus Dois Vizinhos • Os tampões são muito importantes em sistemas biológicos ou bioquímicos uma vez que pequenas quantidades de íons hidrônio (10-6 e 10-10 mol.L-1) devem ser mantidas para garantir os aspectos fisiológicos. • Tampões podem ser preparado em um valor de pH desejado, sendo que o ajuste fino de um tampão é feito pela adição de ácido e bases. UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Campus Dois Vizinhos • Descreva como você poderia preparar aproximadamente 500,0 mL de uma solução tampão com pH 4,5 a partir de ácido acético (HOAc) e acetato de sódio (NaOAc) 1,0 mol L-1. Campus Dois Vizinhos UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ SAIS • Sais derivados de ácidos e bases fortes, não hidrolisam em solução aquosa, apenas dissociamse, sem alterar o valor do pH. Ex. NaCl • Sais derivados de ácidos fracos e bases fortes, como o acetato de sódio, alcalinizam o meio. • Sais derivados de ácidos forte e bases fracas, cloreto de amônio, acidificam o meio. • Sais de bases e ácidos fracos, como o acetato de alumínio e o formato de amônio. Campus Dois Vizinhos UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ SAIS • Sais derivados de ácidos e bases fortes, não hidrolisam em solução aquosa, apenas dissociamse, sem alterar o valor do pH. Ex. NaCl • Sais derivados de ácidos fracos e bases fortes, como o acetato de sódio, alcalinizam o meio. • Sais derivados de ácidos forte e bases fracas, cloreto de amônio, acidificam o meio. • Sais de bases e ácidos fracos, como o acetato de alumínio e o formato de amônio. UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Campus Dois Vizinhos Solubilidade dos Sais – constante de solubilidade Sais pouco solúveis (S<0,01 mol.L-1) encontram-se totalmente dissociados em solução, porém não encontram-se totalmente solubilizados. Para saber a concentração analítica do sal em solução é necessário determinar o valor da constante de dissociação, considerando o equilíbrio da reação de dissociação do sal pouco solúvel. Equilíbrio heterogêneo UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Campus Dois Vizinhos UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Campus Dois Vizinhos UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Campus Dois Vizinhos Efeito do íon comum • A presença de um outro sal que é formado por um íon comum á outro também diluído no meio da solução altera o equilíbrio de solubilidade devido ao princípio de Le Châtelier. • O aumento da concentração de reagentes desloca o equilíbrio na direção dos produtos, ou vice versa, o aumento da concentração dos produtos desloca o equilíbrio na direção dos reagentes. UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Campus Dois Vizinhos Ex. Qual a solubilidade do Ba(IO3)2 em uma solução de Ba(NO3)2 0,02 mol/L. Como existem 2 sais e o segundo é um sal solúvel assim a concentração dos íons Ba+2 e do 2NO3 é alta, assim a solubilidade do Ba(IO3)2 é diminuída. O quanto á solubilidade diminui é o que queremos saber. A solubilidade do Ba(IO3)2 é igual a do Ba+2 ou ½ da IO3A solubilidade do Ba+2 = (0,02 + 1/2 IO3) = 0,02 Assim através da resolução do exercício temos que a concentração de IO3- é igual a 2,8 x 10-4 M, como a solubilidade do Ba(IO3)2 é igual a ½ do IO3temos: Solubilidade igual a 1,40x10-4 M, sem o efeito do íon comum a solubilidade seria igual a 7,32x10-4 UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Campus Dois Vizinhos