PAGQuímica – Equilíbrio Ácido-Base 1. a) defina ácidos e bases de Arrhenius, de Brønsted-Lowry e de Lewis. b) como se tem noção da força de um ácido ou de uma base? c) o quê significa na concentração de ácido em uma solução o aumento de uma unidade no pH desta solução? PAGQuímica – Equilíbrio Ácido-Base 2. a) Na temperatura do corpo humano (37o C), o produto iônico da água é 2,5 x 10-14. A água de pH = 7 nesta temperatura será ácida, neutra ou alcalina? Justifique. b) na preparação do TNT (trinitrotolueno), a primeira etapa é a formação do íon nitrônio (NO2+), através das seguintes reações: (1) H2SO4 + HNO3 HSO4- + H2NO3+ (2) H2NO3+ H2O + NO2+ Identifique na reação (1) os pares ácido-base conjugados. Por que o HNO3 se comporta desta maneira? PAGQuímica – Equilíbrio Ácido-Base PAGQuímica – Equilíbrio Ácido-Base 3. Considere as seguintes bases, todas muito fortes: t-butóxido (t-BuO-) e ânion butila (Bu-): a) escreva as equações que descrevem o que acontece ao colocarmos t-butóxido de potássio (K+tBuO-) e butil-lítio (BuLi) em água e em metanol. (Assuma que os compostos são totalmente solúveis nos solventes dados. O hidrogênio ácido do metanol é o da função álcool) b) se as bases dadas são muito fortes, as reações anteriores são completas. Quais são então as bases mais fortes possíveis de serem encontradas em água e em solução metanólica, qualquer que seja a base adicionada? (este é o chamado efeito nivelador do solvente) PAGQuímica – Equilíbrio Ácido-Base PAGQuímica – Equilíbrio Ácido-Base 4. Peixes são organismos sensíveis a variações bruscas de temperatura e pH. a) uma variação de somente meia unidade de pH pode ser desprezada? Explique. b) mediu-se o pH da água de um aquário e verificou-se que seu valor era 7. Isto quer dizer obrigatoriamente que [H+] = [OH-]? Explique. PAGQuímica – Equilíbrio Ácido-Base 7. Explique: a) por quê soluções de ácidos fracos têm maiores valores de pH que soluções de ácidos fortes para a mesma concentração. b) como os valores de Ka podem predizer a força relativa de dois ácidos. a) af: libera menos H+ que AF pH = -log[H3O+], varia de maneira inversa b) quanto maior for Ka, mais forte é o ácido PAGQuímica – Equilíbrio Ácido-Base 12. A seguir são apresentadas algumas afirmações. Classifique-as como verdadeiras ou falsas. No caso de afirmações falsas, reescreva-as, corrigindo o que for necessário. a) ácidos de Lewis são moléculas ou íons que têm excesso de elétrons. b) para aumentar o pH de uma solução de 6 para 8 é necessário aumentar a concentração de OH- em duas vezes. PAGQuímica – Equilíbrio Ácido-Base c) sabendo que o produto iônico da água a 75o C é 1,7 x 10-13, pode-se afirmar que a água pura, nesta temperatura apresenta pH = pOH. d) ácidos de Brønsted-Lowry são moléculas ou íons que têm excesso de elétrons. e) quando se misturam volumes iguais de soluções de mesma concentração de NaOH e de um ácido monoprótico, a solução obtida é sempre neutra. f) uma solução de ácido forte de concentração 1 x 10-9 mol/L apresenta pH = 9. c) d) e) f) PAGQuímica – Equilíbrio Ácido-Base PAGQuímica – Equilíbrio Ácido-Base g) uma solução de ácido forte de concentração 1 x 10-8 mol/L apresenta pH = 8. h) quando se misturam volumes iguais de soluções de mesma concentração de NaOH e de um ácido monoprótico, a solução obtida é sempre alcalina. g) h) PAGQuímica – Equilíbrio Ácido-Base i) em uma solução aquosa de cátions cujos sulfetos sejam pouco solúveis, a adição de sulfeto fará sempre com que haja a precipitação daquele com menor valor de Kps. j) o ácido conjugado de HPO42- é PO43-. k) a teoria de Brønsted-Lowry pode ser aplicada a qualquer solvente. l) H2O é um ácido mais forte que H3BO3. m) para um solvente qualquer HE, sua reação de autoionização é 2 HE H2E+ + E-. i) j) k) l) m) PAGQuímica – Equilíbrio Ácido-Base n) uma solução de pH = 7 pode ser ácida. o) o ácido conjugado de NH3 é NH4+. p) um ácido com pKa = 12 é muito forte. q) a soma de pH com pOH é sempre 14. r) sabendo que o produto iônico da água a 75o C é 1,7 x 10-13, pode-se afirmar que a água pura, nesta temperatura apresenta pH menor do que 7. n) o) p) q) r) PAGQuímica – Equilíbrio Ácido-Base s) para aumentar o pH de uma solução de 6 para 8 é necessário aumentar a concentração de H+ em duas vezes. t) sabendo que o produto iônico da água a 75o C é 1,7 x 10-13, pode-se afirmar que a água pura, nesta temperatura apresenta pH maior do que 7. u) por ser uma base muito fraca, o KOH praticamente não altera o pH da água. s) r) t) u) PAGQuímica – Equilíbrio Ácido-Base v) bases de Lewis são moléculas ou íons que têm deficiência de elétrons. w) para aumentar o pH de uma solução de 4 para 8 é necessário aumentar a concentração de H+ em duas vezes. v) w) PAGQuímica – Equilíbrio Ácido-Base 13. Qual o pH resultante das seguintes soluções aquosas (apresente os equilíbrios envolvidos e indique os cálculos realizados): a) HClO4 1,005 g/L PAGQuímica – Equilíbrio Ácido-Base b) H3BO3 1,0 x 10-3 mol/L PAGQuímica – Equilíbrio Ácido-Base c) solução saturada de Co(OH)2 PAGQuímica – Equilíbrio Ácido-Base d) HF 0,1 mol/L + HCl 1,0 x 10-3 mol/L PAGQuímica – Equilíbrio Ácido-Base e) HIO3 0,1 mol/L + HI 1,0 10-3 mol/L PAGQuímica – Equilíbrio Ácido-Base f) HF 0,10 mol/L + HCl 0,01 mol/L PAGQuímica – Equilíbrio Ácido-Base g) HBrO 0,5 mol/L + HBr 10-4 mol/L PAGQuímica – Equilíbrio Ácido-Base h) HNO2 1,0 mol/L + HBr 0,01 mol/L