Equilíbrio Iônico

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Equilíbrio Iônico

  1. 1. equilíbrio iônico
  2. 2. <ul><li>equilíbrios de ácidos e bases </li></ul><ul><li>efeito do íon comum </li></ul><ul><li>lei de diluição de ostwald </li></ul><ul><li>equilíbrio iônico da água </li></ul><ul><li>pH e pOH </li></ul><ul><li>indicadores </li></ul><ul><li>soluções tampão </li></ul><ul><li>hidrólise salina </li></ul><ul><li>produto de solubilidade - K ps </li></ul>índice pauliño
  3. 3. equilíbrios de ácidos e bases pauliño <ul><li>para os equilíbrios envolvendo ácidos calculamos K a </li></ul><ul><li>quanto maior K a , maior é o número de moléculas que se ionizam e mais forte é o ácido </li></ul><ul><li>para os ácidos fortes admitimos 100% de ionização </li></ul>varia com a T
  4. 4. equilíbrios de ácidos e bases pauliño
  5. 5. equilíbrios de ácidos e bases pauliño <ul><li>para os equilíbrios envolvendo bases calculamos K b </li></ul>
  6. 6. equilíbrios de ácidos e bases pauliño Na tabela adiante estão indicadas as concentrações e os respectivos pH de soluções aquosas de três ácidos: a) Sabendo que os ácidos são monopróticos, como você explica os valores diferentes de pH? b) Para reagir totalmente com volumes iguais das soluções de cada um desses ácidos, a quantidade necessária de uma dada base será a mesma? Explique. FUVEST - 1992
  7. 7. efeito do íon comum <ul><li>Casos comuns: </li></ul><ul><li>ácido fraco + sal correspondente </li></ul><ul><li>base fraca + sal correspondente </li></ul>pauliño
  8. 8. efeito do íon comum pauliño A água contendo íons como Ca 2+ , HCO 3 - e CO 3 2- , em concentrações elevadas, é conhecida como água dura. A presença desses íons pode não ser prejudicial à saúde, mas torna a água imprópria para muitos usos domésticos e industriais. Para remoção do excesso de Ca 2+ , pode-se tratar a água dura em tanques de decantação, de acordo com os equilíbrios representados pelas equações: Ca 2+ (aq) + 2 HCO 3 - (aq) = CaCO 3 (s) + CO 2 (g) + H 2 O (l) CO 2 (g) + 2 H 2 O (l) = HCO 3 - (aq) + H 3 O + (aq) a) O que acontece se, após o tratamento da água dura, for adicionada solução de HNO 3 ao tanque de decantação? Justifique sua resposta. b) O que acontece se, durante o tratamento da água dura, for adicionada solução de NaOH? Justifique sua resposta. UFSCAR - 2004 a) O equilíbrio será deslocado para a esquerda no sentido da dissolução do CaCO 3 , pois, com a adição de um ácido forte (HNO 3 ) aumentará a concentração de H 3 O + . b) O equilíbrio será deslocado para a direita no sentido da precipitação do CaCO 3 , pois, com a adição de uma base forte haverá consumo de H 3 O + e sua concentração diminuirá no equilíbrio.
  9. 9. efeito do íon comum As drogas aspirina e anfetamina apresentam os equilíbrios em solução aquosa representados a seguir: Sabe-se que a absorção de drogas no corpo humano ocorre mais rapidamente na forma dissociada, e que os pH do estômago e do intestino são iguais a 2 e 7, respectivamente. Em qual órgão cada uma das drogas será absorvida mais rapidamente? Justifique a resposta. pauliño UNESP - 1995
  10. 10. lei de diluição de ostwald pauliño Ostwald provou que quanto mais diluída estiver uma substância, mais ionizada ela estará. Ou seja, quanto menor sua molaridade, maior seu 
  11. 11. lei de diluição de ostwald De onde vêm essas relações? pauliño
  12. 12. equilíbrio iônico da água pauliño Auto-ionização da água H 2 O (l) H + (aq) + OH - (aq) ou 2H 2 O (l) H 3 O + (aq) + OH - (aq) Como se trata de um equilíbrio, podemos calcular o K i : K i = [H + ] . [OH - ] [H 2 O] K i . [H 2 O] = [H + ] . [OH - ] K w = [H + ] . [OH - ] constante     muito grande
  13. 13. equilíbrio iônico da água K w = [H + ] . [OH - ] Produto iônico da água constante iônica da água varia só com a temperatura! IMPORTANTE! T=25 o C e P= 1atm K w = 1,0 . 10 -14 (mol/L) 2 ou seja: [H + ] = 1,0 . 10 -7 mol/L [OH - ] = 1,0 . 10 -7 mol/L o aumento da T, aumenta o K w , pois aumenta a conc. dos íons, logo concluímos que ionização da água é um processo endotérmico.
  14. 14. equilíbrio iônico da água <ul><li>sempre que aumentar a [H + ], a [OH - ] irá diminuir </li></ul><ul><li>sempre que aumentar a [OH-], a [H+] irá diminuir, assim: </li></ul>SOLUÇÕES NEUTRAS: [H+] = [OH-] SOLUÇÕES ÁCIDAS: [H+]  [OH-] SOLUÇÕES BÁSICAS: [OH-]  [H+] pauliño
  15. 15. pH e pOH pauliño Escala criada pelo dinamarquês Sörensen para Carlsberg em 1909 que facilita o tratamento das informações de concentrações. Potencial Hidrogeniônico Potencial Hidroxiliônico pH = - log [H + ] pOH = - log [OH - ] pH + pOH = 14 Relação entre pH e pOH
  16. 16. pH e pOH A escala mais conhecida é válida na temperatura de 25 o C. Quanto menor o pH, mais ácido é o meio. Quanto maior o pH, mais alcalino ou básico é o meio. pauliño
  17. 17. pH e pOH pauliño peagâmetro digital
  18. 18. indicadores pauliño Indicadores ácido-base são substâncias que mudam de cor em certa faixa de pH, denominada zona de viragem .
  19. 19. indicadores pauliño
  20. 20. hidrólise salina pauliño Ao serem dissolvidos em água os sais, dependendo de sua composição, podem tornar o meio ácido, básico ou neutro! É o contrário da neutralização! <ul><li>Sal de ácido forte e base fraca: solução ácida </li></ul><ul><li>Sal de ácido fraco e base forte: solução básica </li></ul>NH 4 Cl + H 2 O = NH 4 OH + HCl NH 4 + + Cl - + H 2 O = NH 4 OH + H + + Cl - NH 4 + + H 2 O = NH 4 OH + H + NaHCO 3 + H 2 O = NaOH + H 2 CO 3 Na + + HCO 3 - + H 2 O = Na + + OH - + H 2 CO 3 HCO 3 - + H 2 O = OH - + H 2 CO 3
  21. 21. hidrólise salina <ul><li>Sal de ácido forte e base forte: solução neutra </li></ul><ul><li>Sal de ácido fraco e base fraca: depende dos K a e K b </li></ul><ul><ul><li>se K a  K b : solução ácida </li></ul></ul><ul><ul><li>se K b  K a : solução básica </li></ul></ul><ul><ul><li>NH 4 HCO 3 + H 2 O = NH 4 OH + H 2 CO 3 </li></ul></ul><ul><ul><li>K b  K a : [OH _ ]  [H + ] </li></ul></ul>NaCl + H 2 O = NaOH + HCl (não ocorre) pauliño
  22. 22. hidrólise salina <ul><li>Parâmetros Quantitativos </li></ul><ul><li>Grau de Hidrólise:  h = n hidrolisados /n dissolvidos </li></ul><ul><li>Constante de Hidrólise (eq. iônica): K h = [prod] p / [reag] r (- H 2 O) </li></ul><ul><li>Sal de ácido forte e base fraca: K h = K w /K b </li></ul><ul><li>Sal de ácido fraco e base forte: K h = K w /K a </li></ul><ul><li>Sal de ácido e base fracas: K h = K w /K a .K b </li></ul>pauliño
  23. 23. produto de solubilidade - K ps pauliño <ul><li>Em um equilíbrio heterogêneo sólido-líquido existe uma troca constante de íons entre a solução e o precipitado. </li></ul><ul><li>Este equilíbrio está presente mesmo em situações envolvendo compostos “ insolúveis”. </li></ul>AgCl (s) Ag + (aq) + Cl - (aq)   1 2
  24. 24. produto de solubilidade - K ps pauliño
  25. 25. produto de solubilidade - K ps pauliño C x+ y A y- x (s) = yC x+ (aq) + xA y- (aq) K ps = [C x+ ] y [A y- ] x
  26. 26. produto de solubilidade - K ps pauliño
  27. 27. produto de solubilidade - K ps pauliño Comparação entre S e K ps <ul><li>Espécies Isomorfas </li></ul><ul><li>K ps   S </li></ul><ul><li>Espécies Não Isomorfas </li></ul><ul><li>Analisar apenas S </li></ul>
  28. 28. produto de solubilidade - K ps pauliño Prevendo a Precipitação C x+ y A y- x (s) = yC x+ (aq) + xA y- (aq) K ps = [C x+ ] y [A y- ] x Se [C x+ ] y [A y- ] x = K ps Se [C x+ ] y [A y- ] x  K ps Se [C x+ ] y [A y- ] x  K ps Solução Saturada Solução Insaturada Solução Supersaturada , ocorre precipitação até que o K ps seja atingido.
  29. 29. produto de solubilidade - K ps pauliño
  30. 30. resolve essa! UFRN-2005 Os cálculos renais (pedras nos rins) são conseqüência da precipitação de certos sais presentes na urina. O resultado da dosagem dos íons cálcio, fosfato e oxalato na urina de um paciente foi: Considerando que os produtos de solubilidade dos sais Ca 3 (PO 4 ) 2 e CaC 2 O 4 são, respectivamente, 1×10 -25 e 1,3×10 -9 , pode-se afirmar que, nessas condições, poderá haver a) precipitação de oxalato e fosfato. b) precipitação de oxalato. c) precipitação de fosfato. d) ausência de precipitação. pauliño
  31. 31. resposta! [Ca 2+ ] 3 [PO 4 3- ] 2 = [2.10 -3 ] 2 [5.10 -6 ] 3 = 5.10 -22 (mol/L) 5 Maior que o Kps - precipitação [Ca 2+ ][C 2 O 4 2- ] = [2.10 -3 ] [1.10 -7 ] = 2.10 -10 (mol/L) 2 Menor que o Kps – sem precipitação pauliño
  32. 32. pauliño Estudo de casos
  33. 33. pauliño

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