Este documento discute conceitos fundamentais sobre ácidos e bases, incluindo suas definições segundo Arrhenius, Bronsted-Lowry e Lewis. Também aborda tópicos como força relativa de ácidos, equilíbrio ácido-base, e como fatores estruturais moleculares influenciam a acidez ou basicidade de substâncias. O documento parece ser um material didático sobre química geral produzido por um professor universitário.

1. Prof. Nunes
Ácidos e BasesÁcidos e Bases
Universidade Federal do Ceará
Centro de Ciências
Departamento de Química Orgânica e Inorgânica
Química Geral e Orgânica
DQOI - UFC
Ácidos e BasesÁcidos e Bases
Prof. Dr. José Nunes da Silva Jr.
nunes.ufc@gmail.com
1

2. Prof. Nunes
Ácidos e BasesÁcidos e Bases
DQOI - UFC2
MetabolismoMetabolismo Sabor, qualidade e digestãoSabor, qualidade e digestão Controle ecológicoControle ecológico
IndústriaIndústria Chuva ácidaChuva ácida PesquisasPesquisas

3. Prof. Nunes
Ácidos e BasesÁcidos e Bases -- EvoluçãoEvolução
SaborSabor Papel IndicadorPapel IndicadorPapel TornassolPapel Tornassol
basebase
ácidoácido
DQOI - UFC3
SaborSabor
pHmetropHmetro
Papel IndicadorPapel IndicadorPapel TornassolPapel Tornassol
IndicadoresIndicadores

4. Prof. Nunes
IndicadoresIndicadores
DQOI - UFC4

5. Prof. Nunes
Ácidos e BasesÁcidos e Bases -- DefiniçõesDefinições
Somente no finalfinal dodo séculoséculo XXXX surgiram as primeirasprimeiras idéiasidéias bem
sucedidas que relacionavamrelacionavam estruturaestrutura químicaquímica comcom propriedadespropriedades ácidasácidas ee
básicasbásicas.
18841884 -- ArrheniusArrhenius
19231923 -- JohannesJohannes BronstedBronsted e Thomase Thomas LowryLowry
19231923 -- Lewis (Lewis (mais utilizada, pois abrange todos os tipos de reaçõesmais utilizada, pois abrange todos os tipos de reações ácidoácido--basebase))
DQOI - UFC5
Svante August ArrheniusArrhenius
(1859–1927)
Johannes Nicolaus Bronsted
(1879–1947)
Thomas Martin LowryLowry
(1874–1936)
Gilbert Newton LewisLewis
(1875–1946)

6. Prof. Nunes
DefiniçãoDefinição -- ArrheniusArrhenius
AutoAuto--ionização daionização da água:água: H2O(l) + H2O(l) H3O+
(aq) + OH-
(aq)
ÁcidoÁcido:: qualquer substância que quando dissolvida em água aumentaaumenta aa
concentraçãoconcentração dosdos íonsíons HH OO++.
DQOI - UFC6
Ácidos Bases
HHClO4 LiOHOH
HH2SO4 NaOHOH
HHI KOHOH
HHBr Ca(OHOH)2
HHCl Sr(OHOH)2
HHNO3 Ba(OHOH)2
concentraçãoconcentração dosdos íonsíons HH33OO++.
BaseBase:: qualquer substância que quando dissolvida em água aumentaaumenta aa
concentraçãoconcentração dosdos íonsíons OHOH--.

7. Prof. Nunes
DefiniçãoDefinição -- Bronsted-Lowry
ÁcidoÁcido:: espécie química que cedecede, ou doa, oo prótonpróton.
DQOI - UFC7
BaseBase:: espécie química que receberecebe, ou ganha, oo prótonpróton.

8. Prof. Nunes
DefiniçãoDefinição -- Bronsted-Lowry
BaseBase é uma espécie química que aceita prótonsaceita prótons, OHOH-- é apenas um exemploé apenas um exemplo.
ÁcidosÁcidos ou basesbases podem ser íoníons ou substâncias moleculares.
DQOI - UFC8
Algumas espécies podem agir comopodem agir como ácidoácido ouou basebase (anfipróticasanfipróticas).
As reaçõesreações ácidoácido--basebase não se limitam à soluções aquosas.
HCl(benzeno) + NH3(benzeno) NH4Cl(s)

9. Prof. Nunes
DefiniçõesDefinições
H+
+ -HCl + H O
Par conjugado:Par conjugado: 2 espécies que diferem entre si por um próton.2 espécies que diferem entre si por um próton.
Substância Anfiprótica:Substância Anfiprótica: pode comportarpode comportar--se comose como ácidoácido ouou basebase..
DQOI - UFC9
NH3(aq) + H2O(l) NH4
+
(aq) + OH-
(aq)
H+
H+
ácidobase
ácido base
H3O+
(l) + Cl-
(aq)
HCl(aq) + H2O(aq)
ácido base
ácido base

10. Prof. Nunes
DefiniçãoDefinição -- Lewis
Algumas reações têm características de reações ácidoácido--basebase, mas nãonão sese
enquadramenquadram nono modelomodelo dede BronstedBronsted--LowryLowry. Exemplo:
Na2O(s) + SO3(g) Na2SO4(s)
Em 1923, G.N. Lewis percebeu que o conceitoconceito de ácidos e de bases
DQOI - UFC10
Em 1923, G.N. Lewis percebeu que o conceitoconceito de ácidos e de bases
poderiapoderia serser generalizadogeneralizado parapara incluirincluir reaçõesreações dede óxidosóxidos ácidosácidos ee dede
óxidosóxidos básicosbásicos ee muitasmuitas outrasoutras reaçõesreações, além das de transferência de
prótons.
base ácido
par de elétrons

11. Prof. Nunes
Ácidos e Bases deÁcidos e Bases de Lewis
setaseta curvacurva indica de onde o par
de elétrons parte e onde chega
AlClAlCl DimetiléterDimetiléter
DQOI - UFC11
AlClAlCl33
Ácido de LewisÁcido de Lewis
DimetiléterDimetiléter
Base de LewisBase de Lewis
BoranoBorano
Ácido de LewisÁcido de Lewis
AmôniaAmônia
Base de LewisBase de Lewis

12. Prof. Nunes
H3N:
H+
H3N H
+
O2- S
O
O O
S
O
O O
-O
+
- -
Ácidos e Bases deÁcidos e Bases de Lewis
DQOI - UFC12
O O O O-
H3N:
BF3
H3N BF3
+ -
Al3
+ + 6 H2O Al(OH2)
3+

13. Prof. Nunes
ExercitandoExercitando
QualQual éé oo produtoproduto de cada uma das seguintes reações?
DQOI - UFC13

14. Prof. Nunes
ExercitandoExercitando
MostreMostre comocomo cadacada umum dosdos seguintesseguintes compostoscompostos reagereage comcom oo íoníon HOHO--..
+ HO+ HO--
+ HO+ HO--
+ HO+ HO--
DQOI - UFC14
+ HO+ HO--
+ HO+ HO--
+ HO+ HO--
+ HO+ HO--
+ HO+ HO--

15. Prof. Nunes
Força dos ÁcidosForça dos Ácidos
O conceito de Bronste-Lowry de reação ácido-base considera a reação
como reação de transferência de próton.
Todavia, é útil considerar as reaçõesreações ácidoácido--basebase como competiçãocompetição pelopelo
prótonpróton entreentre asas espéciesespécies químicasquímicas.
DQOI - UFC15
ÁcidosÁcidos fortesfortes ⇒⇒⇒⇒ serão os que cedemcedem osos prótonsprótons com maiormaior facilidadefacilidade que
os outros ácidos.
ácidobasebaseácido
Cl-
(aq) + H3O+
(aq)HCl(aq) + H2O(l)
EssencialmenteEssencialmente todastodas asas moléculasmoléculas dede HClHCl
doamdoam seusseus prótonsprótons parapara asas moléculasmoléculas dede HH22OO..

16. Prof. Nunes
Força dos ÁcidosForça dos Ácidos
Ácidos fracosfracos ⇒⇒⇒⇒ serão os que cedemcedem osos prótonsprótons com menormenor facilidadefacilidade
que os outros ácidos.
ácido fraco
ácido forte
Cl-
(aq) + H3O+
(aq)HCl(aq) + H2O(l)
DQOI - UFC16
PoucaPouca transferênciatransferência dede HH++

17. Prof. Nunes
Força dos ÁcidosForça dos Ácidos
Uma reação ácido-base normalmentenormalmente avançaavança nana direçãodireção dodo ácidoácido maismais
fracofraco.
ácido fraco
ácido forte
Cl-
(aq) + H3O+
(aq)HCl(aq) + H2O(l)
1%
H3CCOO-
(aq) + H3O+
(aqH3CCOOH(aq) + H2O(l)
DQOI - UFC17
HClHCl > H> H33OO++ > HF > H> HF > H33CCOOHCCOOH
acidez diminuiacidez diminui
H3CCOO-
(aq) + H3O+
(aqH3CCOOH(aq) + H2O(l)
3%
HF(aq) + H2O(l) F-
(aq) + H3O+
(aq)

18. Prof. Nunes
Constantes de AcidezConstantes de Acidez
Quando imaginamos a composição de uma soluçãosolução dede umum ácidoácido fracofraco em
água, consideramos uma solução que contémcontém:
1) As moléculas ou íons do ácido e uma pequenapequena concentraçãoconcentração dede suassuas
basesbases conjugadasconjugadas.
DQOI - UFC18
2) Uma pequenapequena concentraçãoconcentração dede íonsíons HH33OO++ formados pela transferência
de prótons para as moléculas de água.
3) Uma muito, muitomuito pequenapequena concentraçãoconcentração dede íonsíons OHOH--, que mantém o
equilíbrio de auto-ionização.

19. Prof. Nunes
Constantes de AcidezConstantes de Acidez
Todas estas espécies estão em equilíbrioequilíbrio dinâmicodinâmico.
Como os ácidos e bases conjugados estão em equilíbrio na solução,
podemos expressar a composiçãocomposição dada soluçãosolução de um ácido ou base
emem termostermos dada constanteconstante dede equilíbrioequilíbrio para a transferência de prótons.
CHCH COOH + HCOOH + H OO HH OO++ + CH+ CH COOCOO--
DQOI - UFC19
Ka = [H3O+] [CH3COO-]
[CH3COOH]
CHCH33COOH + HCOOH + H22OO HH33OO++ + CH+ CH33COOCOO--
Ka = 1,8 x 10-5 (25oC)

20. Prof. Nunes
Constantes de Acidez eConstantes de Acidez e BasicidadeBasicidade
As constantesconstantes dede acidezacidez ((KaKa)) e basicidadebasicidade (Kb)(Kb) são comumente indicadas
através de seus logaritmos negativos, pela definição:
pKa = - log Ka pKb = - log Kb
DQOI - UFC20
KaKa grande ⇒⇒⇒⇒ pKapKa pequeno ⇒⇒⇒⇒ ácido forteácido forte
KaKa pequeno ⇒⇒⇒⇒ pKapKa grande ⇒⇒⇒⇒ ácido fracoácido fraco

21. Prof. Nunes
O Balanço da ConjugaçãoO Balanço da Conjugação
O HClHCl é classificado como um ácidoácido forteforte porque está totalmentetotalmente
desprotonadodesprotonado em água.
Como resultado, sua basebase conjugada,conjugada, ClCl--, deve ser muito, muitomuito fracafraca
receptorareceptora dede prótonsprótons.
DQOI - UFC21
ácido fraco
ácido forte
Cl-
(aq) + H3O+
(aq)HCl(aq) + H2O(l)

22. Prof. Nunes
O Balanço da ConjugaçãoO Balanço da Conjugação
Reciprocamente, o ácidoácido acéticoacético é classificado como um ácidoácido fracofraco
porque está parcialmenteparcialmente desprotonadodesprotonado em água.
Como resultado, sua basebase conjugada,conjugada, CHCH33COOCOO--, deve ser um boaboa
receptorreceptor dede prótonsprótons, porque ela prontamenteprontamente formaforma moléculasmoléculas dede
DQOI - UFC22
CHCH33COOHCOOH.
CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-
Quanto mais fortemais forte o ácido ⇒⇒⇒⇒ mais fraca sua base conjugadamais fraca sua base conjugada
Quanto mais fracomais fraco o ácido ⇒⇒⇒⇒ mais fortemais forte sua base conjugada
Resumindo:Resumindo:

23. Prof. Nunes
Estrutura Molecular xEstrutura Molecular x Força do ÁcidoForça do Ácido
Como a forçaforça dodo ácidoácido envolve a quebraquebra dada ligaçãoligação HH--AA e a formaçãoformação dede
umauma ligaçãoligação HH--OHOH22, podemos suspeitar que um fatorfator queque determinadetermina aa forçaforça éé
aa facilidadefacilidade comcom queque estasestas ligaçõesligações sãosão quebradasquebradas e formadasformadas.
HH--FF HH--ClCl HH--BrBr HH--II
PkasPkas
DQOI - UFC23
HH--FF HH--ClCl HH--BrBr HH--II
F- Cl- Br- I-
basicidadebasicidade aumentaaumenta
3,23,2 --77 --99 --1010

24. Prof. Nunes
Estrutura Molecular xEstrutura Molecular x Força do ÁcidoForça do Ácido
Quando se comparam os prótons ligados a átomosátomos dede umum mesmomesmo grupogrupo
(vertical), o fatorfator determinantedeterminante dada acidezacidez é a forçaforça dada ligaçãoligação, a qual
diminuidiminui aa medidamedida queque descemosdescemos dentrodentro dede umum grupogrupo.
PkasPkas
DQOI - UFC24
HH--FF HH--ClCl HH--BrBr HH--II
3,23,2 --77 --99 --1010
PkasPkas
acidez aumentaacidez aumenta

25. Prof. Nunes
Estrutura Molecular xEstrutura Molecular x Força do ÁcidoForça do Ácido
Quando se comparam os prótons ligados a átomosátomos dede umum mesmomesmo períodoperíodo
(horizontal), o fatorfator determinantedeterminante dada acidezacidez é a polaridadepolaridade dada ligaçãoligação, a qual
é determinadadeterminada pelapela eletronegatividadeeletronegatividade do átomo ligado ao próton.
DQOI - UFC25
H-CC H-NN H-OO H-FF
acidez aumentaacidez aumenta

26. Prof. Nunes
AutoAuto--ionização da Hionização da H22OO
Experimentos cuidadosos em sua condutividadecondutividade elétricaelétrica mostraram que a
águaágua purapura sese ionizaioniza em uma extensãoextensão muitomuito pequenapequena.
DQOI - UFC26
Pelo fato da HH22OO serser purapura, sua atividade é 1, então nós nãonão incluímosincluímos aa
suasua concentraçãoconcentração nono expressãoexpressão constanteconstante dede equilíbrequilíbrio.
Esta constante de equilíbrio é conhecida como o produtoproduto iônicoiônico dada águaágua
(Kw)(Kw)..

27. Prof. Nunes
AutoAuto--ionização da Hionização da H22OO
KwKw é dependente da temperatura.
DQOI - UFC27

28. Prof. Nunes
Cálculo da Concentração de ÍonsCálculo da Concentração de Íons
Calcular as concentraçõesconcentrações dede HH33OO++ ee íonsíons OHOH-- em uma soluçãosolução 00,,050050 MM
HNOHNO33.
DQOI - UFC28

29. Prof. Nunes
Concentração dos Íons em SoluçãoConcentração dos Íons em Solução
DQOI - UFC29

30. Prof. Nunes
Escalas pH eEscalas pH e pOHpOH
O escalas pHpH e pOHpOH fornecem uma maneira conveniente de expressar a
acidezacidez e basicidadebasicidade dede soluçõessoluções aquosasaquosas diluídasdiluídas.
O pHpH e pOHpOH de uma solução são definidos como:
DQOI - UFC30

31. Prof. Nunes
Calculando o pHCalculando o pH
CalculeCalcule oo pHpH de uma solução em que a concentração H3O+ é 0,050 mol / L.
DQOI - UFC31

32. Prof. Nunes
Calculando a [HCalculando a [H33OO++] a partir do pH] a partir do pH
OO pHpH de uma solução é 3,301. Qual é a concentração de H3O+ nesta solução?
DQOI - UFC32

33. Prof. Nunes
pH +pH + pOHpOH = 14= 14
Uma relação conveniente entre pHpH e pOHpOH em todas as soluções diluídas a
25 °C pode ser facilmente derivada.
Começamos com a expressãoexpressão KwKw.
DQOI - UFC33

34. Prof. Nunes
SumárioSumário
DQOI - UFC34

35. Prof. Nunes
RelaçõesRelações entre [Hentre [H33OO++], pH,], pH, pOHpOH, e [OH, e [OH--]]
DQOI - UFC35

36. Prof. Nunes
CálculosCálculos EnvolvendoEnvolvendo pH epH e pOHpOH
Calcule a [HCalcule a [H33OO++], pH, [OH], pH, [OH--], pOH], pOH para uma solução 0,015 M de HNOsolução 0,015 M de HNO33.
DQOI - UFC36

37. Prof. Nunes
CálculosCálculos EnvolvendoEnvolvendo pH epH e pOHpOH
Calcule a [HCalcule a [H33OO++], pH, [OH], pH, [OH--], pOH], pOH para uma soluçãosolução 0.015 M Ca(OH)0.015 M Ca(OH)22.
DQOI - UFC37

38. Prof. Nunes
ÁcidosÁcidos e Basese Bases FracasFracas
Nós discutimos os ácidosácidos ee basesbases fortesfortes, todavia, há relativamente
poucos deles.
DQOI - UFC38

39. Prof. Nunes
ÁcidosÁcidos e Basese Bases FracasFracas
Os ácidosácidos fracosfracos sãosão muitomuito maismais numerososnumerosos do que os ácidos fortes.
Nossa classificação dos ácidos como forteforte ou fracofraco é baseado na medidamedida
emem queque ionizamionizam para formar uma solução aquosa diluída.
Exemplos de ácidosácidos fracosfracos:
DQOI - UFC39

40. Prof. Nunes
ÁcidosÁcidos e Basese Bases FracasFracas
Vários ácidosácidos fracosfracos são familiares para nós. O vinagrevinagre é uma solução
5% de ácido acético, CH3COOH.
DQOI - UFC40
Bebidas carbonatadas são soluções saturadas de dióxido de carbono em
água, que produz ácidoácido carbônicocarbônico.

41. Prof. Nunes
ÁcidosÁcidos e Basese Bases FracasFracas
As frutas cítricas contêm ácido cítrico,
C3H5O(COOH)3.
Algumas pomadaspomadas e póspós usados para fins
medicinais contêm ácidoácido bórico,bórico, HH BOBO . Estes usos
DQOI - UFC41
medicinais contêm ácidoácido bórico,bórico, HH33BOBO33. Estes usos
diários de ácidos fracos sugerem que há uma
diferença significativasignificativa entreentre ácidosácidos fortesfortes ee fracosfracos.
A diferença é que ácidosácidos fortesfortes ionizamionizam
completamentecompletamente em solução aquosa diluída,
enquanto que ácidosácidos fracosfracos ionizamionizam apenasapenas
ligeiramenteligeiramente.

42. Prof. Nunes
ÁcidosÁcidos e Basese Bases FracasFracas
Vamos considerar a reação que ocorre quando um ácidoácido fracofraco, como o
ácidoácido acéticoacético, é dissolvido em água.
A equaçãoequação parapara aa ionizaçãoionização do ácido acético é:
DQOI - UFC42
As constantesconstantes dede ionizaçãoionização para ácidosácidos fracosfracos (e(e bases)bases) devemdevem serser
calculadascalculadas aa partirpartir dede dadosdados determinadosdeterminados experimentalmenteexperimentalmente.
Medições de pH, condutividade, ou diminuição do ponto de congelamento
fornecem dados para os cálculos destas constantes.

43. Prof. Nunes
CálculosCálculos de Ka ede Ka e PkaPka
O ácidoácido nicotíniconicotínico é um ácido orgânico fraco
monoprótico que podemos representar como HAHA.
Uma solução diluída de ácidoácido nicotíniconicotínico contém as seguintes concentrações
em equilíbrio a 25 ° C. [HA] = 0,049 M; [H3O+] = [A-] = 8,4 10-4 M. DetermineDetermine oo
valorvalor dede Ka?Ka?
DQOI - UFC43

44. Prof. Nunes
CálculosCálculos de Ka ade Ka a partirpartir dodo %% IonizaçãoIonização
Em solução 0,0100 M, o ácido acético está 4,2% ionizado. CalculeCalcule aa suasua
constanteconstante dede ionizaçãoionização.
DQOI - UFC44
Como 4,2% se ionizam: MMácidoácido acéticoacético ==

45. Prof. Nunes
CalculandoCalculando Ka aKa a partirpartir dodo pHpH
O pH de uma solução 0,115 M de ácido cloroacético, ClCH2COOH, é
igual a1,92. CalculeCalcule KaKa parapara esteeste ácidoácido fracofraco monopróticomonoprótico.
DQOI - UFC45

46. Prof. Nunes
PercentualPercentual dede IonizaçãoIonização
Em soluções diluídas, o ácidoácido acéticoacético existeexiste principalmenteprincipalmente comocomo
moléculasmoléculas nãonão--ionizadasionizadas, assim como todos os fracos ácidos.
Existem relativamente poucos íons hidrônio e acetato. Para cada 10001000
moléculasmoléculas de CH3COOH originalmente colocadas na solução:
987 13 13987 13 13
DQOI - UFC46
Para ácidosácidos maismais fracosfracos (HOCl, por exemplo) da mesma concentração, o
númeronúmero dede moléculasmoléculas dodo ácidoácido nãonão--ionizadaionizada seriaseria aindaainda maiormaior.

47. Prof. Nunes
ExercícioExercício
Concentração HNic H+ Nic-
início 0,012 ~ 0 0
variação - x + x + x
+
O ácido nicotínico (HNIc) é um ácido fraco monoprótico. Uma solução 0,012M
tem pH = 3,39 a 25 oC. QualQual aa constanteconstante KKaa ee oo graugrau dede ionização?ionização?
DQOI - UFC47
equilíbrio 0,012 - x x x
Ka = [H3O+] [Nic-] = x2
[HNic] (0,012 - x)
x = [H+] = 10-pH = 10-3,39 = 0,00041
= (0,00041)2 = 1,4 x 10-5
0,012

48. Prof. Nunes
ExercícioExercício
Concentração HNic H+ Nic-
início 0,012 ~ 0 0
variação - x + x + x
+
O ácido nicotínico (HNIc) é um ácido fraco monoprótico. Uma solução 0,012M
tem pH = 3,39 a 25 oC. QualQual aa constanteconstante KKaa ee oo graugrau dede ionização?ionização?
DQOI - UFC48
equilíbrio 0,012 - x x x
Ka = [H3O+] [Nic-] = x2
[HNic] (0,012 - x)
= (0,00041)2 = 1,4 x 10-5
0,012
Grau de ionização = x * 100 = 3,4%
0,012

49. Prof. Nunes
ExercícioExercício
Cálculo das Concentrações na Solução de Ácido Fraco, Usando Ka
-- MétodoMétodo AproximadoAproximado
DetermineDetermine::
a)a) ConcentraçõesConcentrações dodo HNicHNic,, HH++ ee NicNic--
b)b) QualQual oo pHpH dada soluçãosolução
c)c) GrauGrau dede ionizaçãoionização dodo HNicHNic
DQOI - UFC49
c)c) GrauGrau dede ionizaçãoionização dodo HNicHNic
de uma solução de HNic 0,1M, sabendo-se que Ka = 1,4 x 10-5.

50. Prof. Nunes
ExercícioExercício
Concentração HNic H+ Nic-
início 0,10 ~ 0 0
variação - x + x + x
equilíbrio 0,10 - x x x
+
Ka = [H3O+] [Nic-] = x2 = 1,4 x 10-5
DQOI - UFC50
[Hnic] (0,10 - x)
Simplificando.... sese KKaa éé muitomuito pequenopequeno [H[H++]] éé muitomuito pequenapequena
logologo ((00,,1010 –– x)x) == 00,,1010
Ka = x2 x = 0,0012
0,10

51. Prof. Nunes
ExercícioExercício
+
x = [H+] = 0,0012 pH = - log 0,0012 = 2,92
Grau de ionização = x = 0,0012 * 100 = 1,2%
0,10 0,10
DQOI - UFC51

52. Prof. Nunes
HipóteseHipótese SimplificadoraSimplificadora
Sempre poderemos usar a hipótese simplificadorahipótese simplificadora?
Pode-se mostrar que o erro introduzido pela hipótese simplificadora é
menor que 5% se: concentraçãoconcentração dodo ácidoácido ≥≥ 100100
KaKa
DQOI - UFC52
(Resolver equação do 2o grau)
Exemplo 1) [HA] = 10-2 = 103 hipótesehipótese aceitávelaceitável
Ka = 10-5
Exemplo 2) [HA] = 10-4 = 10 hipótesehipótese nãonão--aceitávelaceitável
Ka = 10-5

53. Prof. Nunes
SoluçõesSoluções SalinasSalinas
A reação de ácidosácidos e basesbases levam à formação de saissais e água. Podemos
identificar quatro tipos diferentes de sais:
1) Sais de basesbases fortesfortes e ácidosácidos fortesfortes
2) Sais de basesbases fortesfortes e ácidosácidos fortesfortes
3) Sais de basesbases fracas e ácidosácidos fortes
DQOI - UFC53
3) Sais de basesbases fracas e ácidosácidos fortes
4) Sais de basesbases fracas e ácidosácidos fracos.
Tais sais podem resultar em soluções salinas neutras, ácidasácidas ou básicasbásicas
quando dissolvidas em água.
Ácido + Base Sal + H2O
Solução salina: ácidaácida, básica ou neutraneutra

54. Prof. Nunes
Sais deSais de ÁcidosÁcidos e Basese Bases FortesFortes
Poderíamos descrever estes como os sais que contêm o cátioncátion dede umauma
basebase forte e o ânionânion dede umum ácidoácido forteforte.
Originam soluçõessoluções neutrasneutras..
DQOI - UFC54

55. Prof. Nunes
Sais deSais de ÁcidosÁcidos FracosFracos e Basese Bases FortesFortes
Resultam em soluçõessoluções sempre básicasbásicas..
DQOI - UFC55

56. Prof. Nunes
Sais de BasesSais de Bases FracasFracas ee ÁcidosÁcidos FortesFortes
Resultam em soluçõessoluções sempre ácidasácidas..
DQOI - UFC56

57. Prof. Nunes
Sais de BasesSais de Bases FracasFracas ee ÁcidosÁcidos FracosFracos (Ka = Kb)(Ka = Kb)
O exemplo comum de um sal deste tipo é o acetatoacetato dede amônioamônio, CH3COO-
NH4
+, o sal resultante da reação da NH3 aquosa e com CH3COOH.
As constantes de ionização são 1,8 x 10-5 para a NH3 e para o CH3COOH.
KaKa = KbKb solução neutrasolução neutra.
DQOI - UFC57

58. Prof. Nunes
Kb > KaKb > Ka
Sais de bases fracas e ácidos fracos para os quais KbKb >> KaKa sempresempre sãosão
básicasbásicas porque o ânion do ácido hidrolisa a uma extensão maior que o
cátion da base.
KbKb > KaKa soluçãosolução básicabásica.
DQOI - UFC58
>>>>>>
<<<<<<

59. Prof. Nunes
Ka < KbKa < Kb
Sais de bases fracas e ácidos fracos para os quais KaKa >> KbKb sempresempre sãosão
ácidasácidas porque o cátion do da base hidrolisa a uma extensão maior que o
ânion do ácido.
KaKa >> KbKb soluçãosolução ácidaácida.
DQOI - UFC59
<<<<<<
>>>>>>

60. Prof. Nunes
SoluçõesSoluções SalinasSalinas -- QuestionamentosQuestionamentos
Como determinar se uma solução salina será neutra, ácidaácida ou básicabásica?
Como calcular as concentraçõesconcentrações dosdos íonsíons HH++ ee OHOH--?
RegrasRegras GeraisGerais
Ácido Base Exemplo Resultado
forte forte NaCl sal não tem íons hidrolisáveis
DQOI - UFC60
forte forte NaCl sal não tem íons hidrolisáveis
solução aquosa neutra
fraco forte NaCN ânion do sal é base conjugada de ácido fraco
solução aquosa alcalina
forte fraca NH4Cl solução aquosa ácida
fraco fraca
NH4CHO2
os dois íons se hidrolisam. A solução será acida ou
básica em função das forças ácido-base relativas
dos dois íons.
Ka > Kb : solução ácida
Ka < Kb : solução básica

61. Prof. Nunes
ExemplosExemplos
Sal Ácido Ka Base Kb Solução Resultante
KCl HCl KOH neutra
NaF HF NaOH alcalina
Zn(NO3)2 HNO3 Zn(OH)2 ácida
NH4CN HCN 5,6 x 10-10
(NH4
+)
NH3 2,0 x 10-5
(CN-)
Ka < Kb : solução alcalina
DQOI - UFC61
(NH4
+) (CN-)

62. Prof. Nunes
CálculosCálculos dasdas ConstantesConstantes
Para uma solução de NaCN 0,10M.
HCNHCN((aqaq)) HH++
((aqaq)) + CN+ CN--
((aqaq)) kkaa
CNCN--
((aqaq)) + H+ H22OO(l)(l) HCNHCN((aqaq)) + OH+ OH--
((aqaq)) KKbb
H2O(l) H+
(aq) + OH-
(aq) KKww = KKaa*KKbb
DQOI - UFC62
KKbb == KKww = 10= 10--1414 == 2,02,0 x 10x 10--55
KKaa 4,9 x 104,9 x 10--1010
KKaa == KKww = 10= 10--1414 = 5,6 x 10= 5,6 x 10--1010
KKbb 1,8 x 101,8 x 10--55

63. Prof. Nunes
CálculosCálculos dasdas ConcentraçõesConcentrações
Qual o pH do nicotinato de sódio 0,10 M (Ka = 1,4 x 10-5).
Nic-
(aq) + H2O(l) HNic(aq) + OH-
(aq)
Kb = Kw = 10-14 = 7,1 x 10-10
K 1,4 x 10-5
DQOI - UFC63
Ka 1,4 x 10-5
KKbb == [HNic] [OH-] = x2 = 7,1 x 107,1 x 10--1010
[Nic-] 0,10 – x
x = [OH-] = 8,4 x 10-6 pOH = 5,08
pHpH = 8, 92 (alcalino)= 8, 92 (alcalino)

64. Prof. Nunes
SoluçãoSolução TampãoTampão
Em reações químicas, em processos industriais, e nos corpos de plantas e
animais, muitas vezes é necessárionecessário mantermanter oo pHpH quasequase constanteconstante,
apesar da adiçãoadição dede ácidosácidos ou basesbases.
DQOI - UFC64

65. Prof. Nunes
SoluçãoSolução TampãoTampão
A capacidadecapacidade dede transportetransporte dede oxigêniooxigênio dada hemoglobinahemoglobina no sangue e a
atividade de enzimas em suas células são muito sensíveis ao pH dos
fluídos do corpo. Sendo assim, nossos corpos usam uma combinação de
compostos conhecidos como um sistemasistema tampãotampão para mantermanter oo pHpH
dentrodentro dede umauma faixafaixa estreitaestreita.
DQOI - UFC65

66. Prof. Nunes
SoluçãoSolução TampãoTampão
Uma soluçãosolução tampãotampão contém um par ácidoácido-basebase conjugadaconjugada com ambos
o ácido e base em concentrações razoáveis.
O componente ácidoácido reage com adiçãoadição dede basesbases fortesfortes.
O componente básicobásico reage com adiçãoadição dede ácidosácidos fortesfortes.
DQOI - UFC66
A operação de uma soluçãosolução tampãotampão depende do efeitoefeito dede íonsíons comunscomuns,
um caso especial do PrincípioPrincípio dada LeChatelierLeChatelier.
QuandoQuando umauma soluçãosolução dede umum eletrólitoeletrólito fracofraco éé alteradaalterada pelapela adiçãoadição
dede umum dede seusseus íonsíons vindosvindos dede outraoutra fonte,fonte, aa ionizaçãoionização dodo eletrólitoeletrólito
fracofraco éé suprimidasuprimida.. EsteEste comportamentocomportamento éé chamadochamado oo EfeitoEfeito dosdos
ÍonsÍons ComunsComuns..

67. Prof. Nunes
SoluçãoSolução TampãoTampão
Muitos tipos de soluções apresentam esse comportamento. DoisDois tipostipos dos
mais frequentemente encontrados são:
1) Uma solução de um ácidoácido fracofraco mais um salsal iônicoiônico solúvelsolúvel dodo
ácidoácido fracofraco:: CHCH33COOHCOOH + CHCH33COOCOO-- NaNa++
2) Uma solução de uma basebase fracafraca, mais um salsal iônicoiônico solúvelsolúvel dada
basebase fracafraca:: NHNH33 + NHNH44ClCl
DQOI - UFC67
33 44

68. Prof. Nunes
SoluçãoSolução TampãoTampão:: ÁcidoÁcido FracoFraco + Sal+ Sal
Considere uma solução que contém ácido acético e acetato de sódio
((CHCH33COOHCOOH + CHCH33COOCOO-- NaNa++))
O CHCH33COOCOO-- NaNa++ é completamente dissociado em seus íons constituintes,
mas o CHCH33COOHCOOH é apenas um pouco ionizado.
DQOI - UFC68
(completo)(completo)
(reversível)(reversível)

69. Prof. Nunes
SoluçãoSolução TampãoTampão:: ÁcidoÁcido FracoFraco + Sal+ Sal
Ambos CHCH33COOHCOOH e CHCH33COOCOO-- NaNa++ são fontes de íons CHCH33COOCOO--.
(completo)(completo)
(reversível)(reversível)
DQOI - UFC69
O CHCH33COOCOO-- NaNa++ completamente dissociado fornece uma alta [CHCH33COOCOO-- ].
Isso altera o equilíbrio de ionização do CHCH33COOHCOOH para a esquerda através
da combinação dele com H3O+ para formar CHCH33COOHCOOH não-ionizado e HH22OO.
O resultado é uma diminuição drástica da [H3O+] na solução.
SoluçõesSoluções queque contêmcontêm umum ácidoácido fracofraco maismais umum salsal dodo ácidoácido fracofraco sãosão
sempresempre menosmenos ácidasácidas queque asas soluçõessoluções queque contêmcontêm aa mesmamesma
concentraçãoconcentração dodo ácidoácido fracofraco sozinhosozinho..

70. Prof. Nunes
ExercitandoExercitando
Calcular a concentração de H3O+ e o pH de uma solução tampão composta
de uma solução 0,10 M de CHCH33COOHCOOH e uma solução 0,20 M de CHCH33COOCOO--
NaNa++.
(completo)(completo)
(reversível)(reversível)
DQOI - UFC70

71. Prof. Nunes
ExercitandoExercitando
MaioriaMaioria dodo CHCH COOCOO-- vemvem dodo CHCH COOCOO-- NaNa++
O pequeno valor deO pequeno valor de KaKa sugere quesugere que xx é muito pequeno.é muito pequeno. Isto leva a duas hipóteses:Isto leva a duas hipóteses:
Hipótese ImplicaçãoHipótese Implicação
DQOI - UFC71
Muito pouco do CHMuito pouco do CH33COOH ionizaCOOH ioniza
MaioriaMaioria dodo CHCH33COOCOO-- vemvem dodo CHCH33COOCOO-- NaNa++
ee muitomuito poucopouco CHCH33COOCOO-- vemvem dada ionizaçãoionização dodo
CHCH33COOHCOOH

72. Prof. Nunes
pHpH dede SoluçãoSolução TampãoTampão
O cálculocálculo dodo pHpH de uma solução tampão pode ser feito.
DQOI - UFC72 Equação deEquação de HendersonHenderson––HasselbalchHasselbalch

73. Prof. Nunes
ExercitandoExercitando
Determine o pH de uma solução de CHCH33COOHCOOH 00,,1010 MM (Ka(Ka == 11,,88 xx 1010--55)) e de
CHCH33COONaCOONa 00,,2020 MM.
DQOI - UFC73

74. Prof. Nunes
SoluçãoSolução TampãoTampão:: BaseBase FracaFraca + Sal+ Sal
Considere uma solução que contém solução aquosa de amôniaamônia e cloretocloreto
dede amônioamônio ((NHNH33 + NHNH44ClCl))
O NHNH44ClCl é completamente dissociado em seus íons constituintes, mas a
NHNH33 é apenas um pouco ionizada.
DQOI - UFC74
(completo)(completo)
(reversível)(reversível)
SoluçõesSoluções queque contêmcontêm umum basebase fracafraca maismais umum salsal dada basebase fracafraca sãosão
sempresempre menosmenos básicasbásicas queque asas soluçõessoluções queque contêmcontêm aa mesmamesma
concentraçãoconcentração dodo basebase fracafraca sozinhasozinha..

75. Prof. Nunes
SoluçãoSolução TampãoTampão:: BaseBase FracaFraca + Sal+ Sal
Calcular a concentração de OH- e o pH de uma solução composta de uma
mistura de uma solução 00,,2020MM dede NHNH33 e uma solução 00,,1010MM NHNH44ClCl
DQOI - UFC75

76. Prof. Nunes
ExercitandoExercitando
MaioriaMaioria dodo NHNH ++ vemvem dodo NHNH ClCl
O pequeno valor deO pequeno valor de KbKb sugere quesugere que xx é muito pequeno.é muito pequeno. Isto leva a duas hipóteses:Isto leva a duas hipóteses:
ImplicaçãoImplicaçãoHipóteseHipótese
DQOI - UFC76
Muito pouco do NHMuito pouco do NH33 ionizaioniza
MaioriaMaioria dodo NHNH44
++ vemvem dodo NHNH44ClCl
ee muitomuito poucopouco NHNH44
++ vemvem dada ionizaçãoionização dada NHNH33

77. Prof. Nunes
CálculoCálculo dede pOHpOH
DQOI - UFC77

78. Prof. Nunes
PreparaçãoPreparação dede SoluçõesSoluções TampãoTampão
SoluçõesSoluções tampãotampão podem ser preparadas através da misturamistura dede outrasoutras
soluçõessoluções.
Quando as soluções sãosão misturadasmisturadas, o volumevolume nono qualqual cadacada solutosoluto estáestá
contidocontido aumentaaumenta, então as concentraçõesconcentrações alteramalteram.
DQOI - UFC78
Essas variações na concentraçãoconcentração devemdevem serser consideradasconsideradas.
Se as soluçõessoluções sãosão diluídasdiluídas, podemos supor que os seus volumesvolumes sãosão
somadossomados.

79. Prof. Nunes
PreparaçãoPreparação dede SoluçõesSoluções TampãoTampão
Calcule a concentraçãoconcentração dede HH33OO++ ee oo pHpH de uma solução tampão preparada
misturando-se 200200 mLmL dede NaFNaF 00,,1010 MM e 100100 mLmL dede HFHF 00,,050050 MM.
Ka (HF) = 7,2 x 10-4.
++
DQOI - UFC79

80. Prof. Nunes
PreparaçãoPreparação dede SoluçõesSoluções TampãoTampão
DQOI - UFC80

81. Prof. Nunes
PreparaçãoPreparação dede SoluçõesSoluções TampãoTampão
Calcule o número de moles (e gramas) de NHNH44ClCl que deve ser usado para
preparar 500 mL uma solução-tampão aquosa que é 0,10 M em NHNH33 e tem um
pHpH dede 99,,1515.
DQOI - UFC81

82. Prof. Nunes
PreparaçãoPreparação dede SoluçõesSoluções TampãoTampão
está 100% dissociado, então x >>> 1,4 x 10x >>> 1,4 x 10--55. Então (x= 1,4 x 10-5) ≈ x≈ x
DQOI - UFC82

83. Prof. Nunes
PreparaçãoPreparação dede SoluçõesSoluções TampãoTampão
PorPor NeutralizaçãoNeutralização ParcialParcial
Calcule o pH de uma solução obtida pela a mistura de 400400mLmL dede umauma soluçãosolução
00,,200200 MM dede ácidoácido acéticoacético e 100100 mLmL dede umauma soluçãosolução dede hidróxidohidróxido dede sódiosódio
00,,300300 MM.
DQOI - UFC83

84. Prof. Nunes
ÁcidosÁcidos e Basese Bases OrgânicasOrgânicas
Quando um ácidoácido forteforte como o cloreto de hidrogênio é dissolvido em água,
quasequase todostodos osos moléculasmoléculas sese dissociamdissociam (em íons), o que significa que os
produtosprodutos sãosão favorecidosfavorecidos nono equilíbrioequilíbrio.
DQOI - UFC84
Quando um ácidoácido muitomuito maismais fracofraco, como o ácido acético, é dissolvido em
água, poucaspoucas moléculasmoléculas sese dissociamdissociam, assim reagentesreagentes sãosão favorecidosfavorecidos nono
equilíbrioequilíbrio.

85. Prof. Nunes
ÁcidosÁcidos e Basese Bases OrgânicasOrgânicas
Ácido forte → alta dissociação →Ácido forte → alta dissociação → KaKa grande →grande → pkapka pequenopequeno
DQOI - UFC85
Ácido forte → alta dissociação →Ácido forte → alta dissociação → KaKa grande →grande → pkapka pequenopequeno
Ácido fraco → pequena dissociação →Ácido fraco → pequena dissociação → KaKa pequeno →pequeno → pkapka grandegrande
Ácidos muito fortesÁcidos muito fortes
Ácidos moderadamente fortesÁcidos moderadamente fortes
Ácidos fracosÁcidos fracos
Ácidos muito fracosÁcidos muito fracos

86. Prof. Nunes
ÁcidosÁcidos e Basese Bases OrgânicasOrgânicas
A importância de ácidos e bases orgânicos está intimamente relacionada à
reatividade destes compostos.
Os ácidos orgânicos mais comuns são os ácidosácidos carboxílicoscarboxílicos (compostos
que têm um grupo COOH), os quais têm valores de pKapKa queque variamvariam entreentre 33
ee 55.
DQOI - UFC86

87. Prof. Nunes
ÁcidosÁcidos e Basese Bases OrgânicasOrgânicas
Um ácidoácido carboxílicocarboxílico pode se comportar como um ácidoácido ee doardoar umum prótonpróton,
ou como uma basebase ee aceitaraceitar umum prótonpróton.
DQOI - UFC87

88. Prof. Nunes
ÁcidosÁcidos e Basese Bases OrgânicasOrgânicas
ÁlcooisÁlcoois, compostos que têm um grupo OH - são ácidos orgânicos muito
mais fracas que os ácidos carboxílicos, com valores de pKapKa próximospróximos aa 1616.
O metanolmetanol e o etanoletanol são exemplos de álcoois.
DQOI - UFC88
Vimos que a água pode se comportar tanto como um ácido e como base.
Um álcoolálcool se comporta da mesma forma: eleele podepode sese comportarcomportar comocomo umum
ácidoácido ee doardoar umum prótonpróton, ou como umauma basebase ee aceitaraceitar umum prótonpróton.

89. Prof. Nunes
ÁcidosÁcidos e Basese Bases OrgânicasOrgânicas
Um compostocomposto protonadoprotonado é um composto que ganhouganhou umum prótonpróton
adicionaladicional.
Um álcool ou um ácido carboxílico protonadoprotonado é um ácidoácido muitomuito forteforte.
DQOI - UFC89
HH++ HH++ HH++

90. Prof. Nunes
ÁcidosÁcidos e Basese Bases OrgânicasOrgânicas
Uma aminaamina podepode sese comportarcomportar como um ácidoácido ee doardoar umum prótonpróton, ou como
uma basebase ee aceitaraceitar umum prótonpróton.
DQOI - UFC90
AminasAminas, entretanto, têm valores de pKapKa tãotão altosaltos que elas raramente se
comportam como ácidos. A amônia também tem um alto valor de pKa.

91. Prof. Nunes
ÁcidosÁcidos e Basese Bases OrgânicasOrgânicas
AminasAminas sãosão muitomuito maismais propensaspropensas aa agiragir comocomo basesbases.
Na verdade, as aminas são as bases orgânicas mais comuns.
Em vez de falar sobre a forçaforça dede umauma basebase em termos de valor de pKb,
éé maismais fácilfácil falarfalar sobresobre aa forçaforça dede seuseu ácidoácido conjugadoconjugado, conforme
indicado pelo seu valor de pKa, lembrando que o ácido mais forte leva à
DQOI - UFC91
indicado pelo seu valor de pKa, lembrando que o ácido mais forte leva à
formação de uma base conjugada mais fraca.

92. Prof. Nunes
ÁcidosÁcidos e Basese Bases OrgânicasOrgânicas
DQOI - UFC92

93. Prof. Nunes
ÁcidosÁcidos e Basese Bases OrgânicasOrgânicas
Na determinaçãodeterminação dada posiçãoposição dede equilíbrioequilíbrio para uma reação ácido-base
(ou seja, se reagentesreagentes ouou produtosprodutos sãosão favorecidosfavorecidos nono equilíbrioequilíbrio), lembre-se
que:
o equilíbrio favorece a reação do ácido forte e da base forte, e a
formação do ácido fraco e fraco base.
o forte reage para gerar o fraco.
o equilíbrio desloca-se na direção das espécies mais fracas.
DQOI - UFC93

94. Prof. Nunes
EfeitosEfeitos EstruturaisEstruturais sobresobre AcidezAcidez ee BasicidadeBasicidade
A forçaforça dede umum ácidoácido é determinada pela estabilidadeestabilidade dada basebase conjugadaconjugada
que é formada quandoquando oo ácidoácido doadoa oo seuseu prótonpróton.
quantoquanto maismais estávelestável aa basebase,, maismais forteforte éé aa seuseu ácidoácido conjugadoconjugado.
Uma basebase estávelestável é uma base que suportasuporta facilmentefacilmente osos elétronselétrons que
DQOI - UFC94
Uma basebase estávelestável é uma base que suportasuporta facilmentefacilmente osos elétronselétrons que
compartilhava com um próton. Em outras palavras, basesbases estáveisestáveis são
basesbases fracasfracas, que não compartilham seus elétrons bem. Assim, podemos
dizer:
quantoquanto maismais fracafraca aa basebase,, maismais forteforte éé aa seuseu ácidoácido conjugadoconjugado..

95. Prof. Nunes
EfeitosEfeitos EstruturaisEstruturais sobresobre AcidezAcidez ee BasicidadeBasicidade
Os elementoselementos dada segundasegunda linhalinha da tabela periódica são todas do mesmomesmo
tamanhotamanho, mas eles têmtêm eletronegatividadeseletronegatividades muitomuito diferentesdiferentes.
DQOI - UFC95
Se olharmos para as bases formadas quando hidrogênios estão ligados a
estes elementos, vemos que as estabilidadesestabilidades dasdas basesbases também
aumentamaumentam dada esquerdaesquerda parapara aa direitadireita porque o átomo mais eletronegativo
é mais capaz de suportar a sua carga negativa.

96. Prof. Nunes
EfeitosEfeitos EstruturaisEstruturais sobresobre AcidezAcidez ee BasicidadeBasicidade
Portanto, podemos concluir que quandoquando osos átomosátomos sãosão semelhantessemelhantes emem
tamanhotamanho, o ácidoácido maismais forteforte teráterá seuseu hidrogêniohidrogênio ligadoligado aoao átomoátomo maismais
eletronegativoeletronegativo.
O efeitoefeito queque aa eletronegatividadeeletronegatividade do átomo ligado ao hidrogênio tem sobre
o acidez do hidrogênio pode ser apreciado quando os valoresvalores dede pKapKa dede
álcooisálcoois ee aminasaminas sãosão comparadoscomparados.
DQOI - UFC96
Como o oxigêniooxigênio éé maismais eletronegativoeletronegativo que o nitrogênionitrogênio, um álcoolálcool
éé maismais ácidoácido dodo queque umauma amina.

97. Prof. Nunes
EfeitosEfeitos EstruturaisEstruturais sobresobre AcidezAcidez ee BasicidadeBasicidade
Da mesma forma, um álcoolálcool protonadoprotonado éé maismais ácidoácido do que uma aminaamina
protonadaprotonada.
DQOI - UFC97

98. Prof. Nunes
EfeitosEfeitos EstruturaisEstruturais sobresobre AcidezAcidez ee BasicidadeBasicidade
Na comparação de átomosátomos comcom tamanhostamanhos muitomuito diferentesdiferentes, o tamanhotamanho
dodo átomoátomo éé maismais importanteimportante dodo queque aa suasua eletronegatividadeeletronegatividade para
determinar o quão bem ele suporta sua carga negativa.
Por exemplo, como que descemosdescemos umauma colunacoluna na tabela periódica, os
elementoselementos têmtêm eletronegatividadeseletronegatividades sucessivamentesucessivamente menoresmenores, mas a
estabilidadeestabilidade dada basebase aumentaaumenta, então a forçaforça dodo ácidoácido conjugadoconjugado
aumentaaumenta. Assim, o HI é o ácido mais forte dentre os hidrácidos, apesar de
iodo ser o menos eletronegativo dos halogênios.
DQOI - UFC98
iodo ser o menos eletronegativo dos halogênios.

99. Prof. Nunes
EfeitosEfeitos EstruturaisEstruturais sobresobre AcidezAcidez ee BasicidadeBasicidade
Assim, com o aumentoaumento dodo tamanhotamanho dosdos íonsíons haleto, a sua estabilidadeestabilidade
aumentaaumenta porque a sua negativanegativa cargacarga estáestá espalhadaespalhada porpor umum maiormaior volumevolume
dede espaçoespaço, diminuindodiminuindo suasua densidadedensidade dede elétronselétrons.
Portanto, HI é o ácido mais forte do halogenetos de hidrogénio, porque é o
iodeto é o íon haleto mais estável, apesar de iodo ser o menos
eletronegativo dos halogênio.
DQOI - UFC99

100. Prof. Nunes
EfeitosEfeitos EstruturaisEstruturais sobresobre AcidezAcidez ee BasicidadeBasicidade
Embora o prótonpróton ácidoácido de cada um dos seguintes cinco ácidos carboxílicos
esteja ligadoligado aa umum átomoátomo dede oxigêniooxigênio, osos cincocinco compostoscompostos têmtêm acidezacidez
diferentesdiferentes:
DQOI - UFC100
Essa diferença indica que deve haver um fatorfator que nãonão sejaseja aa naturezanatureza dodo
átomoátomo ao qual o hidrogênio é ligado, queque afetaafeta aa acidezacidez.

101. Prof. Nunes
EfeitoEfeito IndutivoIndutivo
Um átomo de halogênio eletronegativo puxapuxa osos elétronselétrons da ligação emem suasua
direçãodireção.
PuxarPuxar elétronselétrons atravésatravés ligaçõesligações sigmasigma ((σσσσσσσσ)) é chamado de efeitoefeito indutivoindutivo.
Se olharmos para a base conjugada de um ácido carboxílico, vemos que o
efeitoefeito indutivoindutivo estabilizaestabiliza aa basebase conjugadaconjugada através da diminuição da
DQOI - UFC101
efeitoefeito indutivoindutivo estabilizaestabiliza aa basebase conjugadaconjugada através da diminuição da
densidade de elétrons sobre o átomo de oxigênio.
Estabilizar uma base aumentaaumenta aa acidezacidez dodo seuseu ácidoácido conjugadoconjugado.
efeito indutivoefeito indutivo retiradorretirador

102. Prof. Nunes
efeito indutivoefeito indutivo retiradorretirador
EfeitoEfeito IndutivoIndutivo
DQOI - UFC102
Quanto mais eletronegativo for o halogênio, mais intenso será o efeitoefeito
indutivoindutivo.
MaisMais estávelestável seráserá aa basebase conjugadaconjugada.
MaisMais ácidoácido seráserá oo compostocomposto..

103. Prof. Nunes
O efeitoefeito de um substituinte sobre a acidez de um composto diminuidiminui àà
medidamedida queque aa distânciadistância entreentre oo substituintesubstituinte ee oo átomoátomo dede oxigêniooxigênio
EfeitoEfeito IndutivoIndutivo
DQOI - UFC103
medidamedida queque aa distânciadistância entreentre oo substituintesubstituinte ee oo átomoátomo dede oxigêniooxigênio
aumentaaumenta.

104. Prof. Nunes
MaisMais exemplosexemplos
EfeitoEfeito IndutivoIndutivo
DQOI - UFC104

105. Prof. Nunes
A hibridizaçãohibridização dodo orbitalorbital a partir do qual o próton é removido também afetaafeta
oo pKapKa..
EfeitoEfeito dada HibridizaçãoHibridização
DQOI - UFC105

106. Prof. Nunes
A hibridizaçãohibridização remotaremota também afetaafeta oo pKapKa..
Quanto maior for o carátercaráter ss de um orbital s, estável serão os elétrons nele.
Isso faz com que um carbono hibridizado spsp seja mais eletronegativoeletronegativo do
que um spsp22 um, que por sua vez é mais eletronegativoeletronegativo que o carbono spsp33.
EfeitoEfeito dada HibridizaçãoHibridização
DQOI - UFC106

107. Prof. Nunes
Todos os substituintessubstituintes nos exemplos anteriores eram retiradoresretiradores dede
elétronselétrons, fato ete que aumentavaaumentava aa estabilidadeestabilidade dasdas basesbases conjugadasconjugadas e,
consequentemente, aumentavaaumentava aa acidezacidez dosdos ácidosácidos.
Quais seriam os efeitos resutantes da presença de gruposgrupos doadoresdoadores dede
elétronselétrons sobre a acidez dos compostos?
GruposGrupos EletrónEletrón DoadoresDoadores
DQOI - UFC107
Estes gruposgrupos desestabilizam a base conjugada, porque,
em vez de ajudar a espalhar-se a carga negativa, eles aumentam a
densidade de carga.
Os gruposgrupos doaresdoares dede elétronselétrons maismais comunscomuns nana químicaquímica orgânicaorgânica são os
gruposgrupos alquilaalquila.

108. Prof. Nunes
DeslocalizaçãoDeslocalização dede ElétronsElétrons
Um ácidoácido carboxílicocarboxílico éé muitomuito maismais forteforte que um álcoolálcool,
logo temtem umauma basebase conjugadaconjugada consideravelmenteconsideravelmente maismais estávelestável.
DQOI - UFC108
Há doisdois fatoresfatores que tornam a base conjugada de um ácido carboxílico para
ser mais estável do que a base conjugada de um álcool.
1) a retirada de elétrons (efeitoefeito indutivoindutivo) pelo oxigênio da carbonila
diminui a densidade de elétrons do íon.
2) a densidade de elétrons é mais diminuída pela deslocalizaçãodeslocalização dede
elétronselétrons.

109. Prof. Nunes
DeslocalizaçãoDeslocalização dede ElétronsElétrons
DQOI - UFC109

110. Prof. Nunes
DeslocalizaçãoDeslocalização dede ElétronsElétrons
Os seguintes mapasmapas dede potencialpotencial mostram que há menormenor densidadedensidade dede
elétronselétrons nono oxigêniooxigênio átomosátomos nono íoníon carboxilatocarboxilato (região de laranja) do que
no átomoátomo dede oxigêniooxigênio dodo íoníon alcóxidoalcóxido (região vermelha):
DQOI - UFC110

111. Prof. Nunes
DeslocalizaçãoDeslocalização dede ElétronsElétrons
DQOI - UFC111

112. Prof. Nunes
pKapKa xx EstabilidadeEstabilidade das Basesdas Bases ConjugadasConjugadas
DQOI - UFC112

113. Prof. Nunes
Os compostos nitrogenados também podem atuar como ácidos.
Nestes compostos, a estabilidade da base conjugada também afetará o pKa
dos mesmos.
NitrogêniosNitrogênios ÁcidosÁcidos
DQOI - UFC113

114. Prof. Nunes
A base é uma substância que pode aceitar um próton através do
compartilhamento de um par de elétrons.
BasicidadeBasicidade dede CompostosCompostos NitrogenadosNitrogenados
DQOI - UFC114
ComoComo podemospodemos medirmedir aa forçaforça dede umauma base?base?
QuaisQuais osos fatoresfatores queque afetamafetam aa basicidadebasicidade dede umum compostocomposto
nitrogenado?nitrogenado?

115. Prof. Nunes
Podemos aumentaraumentar aa basicidadebasicidade dede umum nitrogênionitrogênio aumentandoaumentando suasua
densidadedensidade eletrônicaeletrônica ligando um grupogrupo doadordoador dede elétronselétrons (grupo alquila,
por exemplo).
Analisemos alguns dados:
BasicidadeBasicidade dede CompostosCompostos NitrogenadosNitrogenados
DQOI - UFC115

116. Prof. Nunes
BasicidadeBasicidade dede CompostosCompostos NitrogenadosNitrogenados
DQOI - UFC116
Todas as aminasaminas são maismais básicasbásicas do que a amônia.
pKpKaHaH maiormaior áciácido conjugado mais fracodo conjugado mais fraco Base mais forteBase mais forte
Todas as aminasaminas 22asas são maismais básicasbásicas do que as aminasaminas 11asas .
Maioria das aminasaminas 33asas são menosmenos básicasbásicas do que as aminasaminas 11asas.
Basicidade:Basicidade: amôniaamônia << aminasaminas 33asas << aminasaminas 11asas << aminasaminas 22asas

117. Prof. Nunes
ComoComo explicarexplicar esteeste desviodesvio dodo comportamento?comportamento?
A basicidade observada resulta de uma combinação de doisdois efeitosefeitos:
1) o aumento da disponibilidade do par de elétrons livres e a estabilizaçãoestabilização
dada cargacarga resultanteresultante positivapositiva, o que aumentaaumenta comcom aa substituiçãosubstituição
sucessivasucessiva dede átomosátomos dede hidrogêniohidrogênio porpor gruposgrupos alquilaalquila.
BasicidadeBasicidade dede CompostosCompostos NitrogenadosNitrogenados
Basicidade:Basicidade: amôniaamônia << aminasaminas 33asas << aminasaminas 11asas << aminasaminas 22asas
DQOI - UFC117
2) a estabilizaçãoestabilização devidodevido àà solvataçãosolvatação, uma parte importante parte da qual
é devido à formação de ligação de hidrogênio, e este efeito diminuidiminui comcom
oo aumentoaumento dodo númeronúmero dede gruposgrupos alquilaalquila.
maior estabilização da carga positiva pela doação de elétrons dos grupos alquilamaior estabilização da carga positiva pela doação de elétrons dos grupos alquila
maior estabilização da carga positiva pela ligação de hidrogênio com o solventemaior estabilização da carga positiva pela ligação de hidrogênio com o solvente

118. Prof. Nunes
BasicidadeBasicidade dede CompostosCompostos NitrogenadosNitrogenados
Basicidade:Basicidade: amôniaamônia << aminasaminas 33asas << aminasaminas 11asas << aminasaminas 22asas
DQOI - UFC118
maior estabilização da carga positiva pela doação de elétrons dos grupos alquilamaior estabilização da carga positiva pela doação de elétrons dos grupos alquila
maior estabilização da carga positiva pela ligação de hidrogênio com o solventemaior estabilização da carga positiva pela ligação de hidrogênio com o solvente

119. Prof. Nunes
AmôniaAmônia xx AminasAminas 11asas
Basicidade:Basicidade: amôniaamônia << aminasaminas 11asas
DQOI - UFC119
maior estabilização da carga positiva pela doação de elétrons dos grupos alquilamaior estabilização da carga positiva pela doação de elétrons dos grupos alquila
maior estabilização da carga positiva pela ligação de hidrogênio com o solventemaior estabilização da carga positiva pela ligação de hidrogênio com o solvente
pKpKaHaH maiormaior áciácido conjugado mais fracodo conjugado mais fraco Base mais forteBase mais forte

120. Prof. Nunes
AminasAminas 11asas xx AminasAminas 22asas
Basicidade:Basicidade: aminasaminas 11asas << aminasaminas 22asas
DQOI - UFC120
maior estabilização da carga positiva pela doação de elétrons dos grupos alquilamaior estabilização da carga positiva pela doação de elétrons dos grupos alquila
maior estabilização da carga positiva pela ligação de hidrogênio com o solventemaior estabilização da carga positiva pela ligação de hidrogênio com o solvente
pKpKaHaH maiormaior áciácido conjugado mais fracodo conjugado mais fraco Base mais forteBase mais forte

121. Prof. Nunes
AminasAminas 11asas xx AminasAminas 33asas
Basicidade:Basicidade: aminasaminas 33asas << aminasaminas 11asas
DQOI - UFC121
maior estabilização da carga positiva pela doação de elétrons dos grupos alquilamaior estabilização da carga positiva pela doação de elétrons dos grupos alquila
maior estabilização da carga positiva pela ligação de hidrogênio com o solventemaior estabilização da carga positiva pela ligação de hidrogênio com o solvente
pKpKaHaH maiormaior áciácido conjugado mais fracodo conjugado mais fraco Base mais forteBase mais forte

122. Prof. Nunes
ExercícioExercício
A ordemordem dede basicidadebasicidade para determinadas butilaminasbutilaminas emem clorobenzenoclorobenzeno é a
seguinte:
Todavia, emem águaágua a ordem é diferente:
NH2Bu N
Bu
Bu
H N
BuBu
Bu
DQOI - UFC122
JustifiqueJustifique estaesta diferençadiferença dede basicidadebasicidade nosnos diferentesdiferentes solventessolventes..
NH2Bu N
Bu
Bu
HN
BuBu
Bu

123. Prof. Nunes
BasicidadeBasicidade dede CompostosCompostos NitrogenadosNitrogenados
EfeitosEfeitos queque diminuemdiminuem aa densidadedensidade eletrônicaeletrônica nono nitrogênionitrogênio..
O parpar dede elétronselétrons nono nitrogênionitrogênio seráserá menosmenos disponíveldisponível para protonação, e a
aminaamina menosmenos básicobásico, se:
o átomo de nitrogênio estiver ligado a um grupogrupo elétronelétron retiradorretirador.
o par de elétrons livres está em um orbitalorbital hibridizadohibridizado spsp ouou spsp22.
o par de elétrons livres esteja conjugadoconjugado comcom umum grupogrupo retiradorretirador dede
DQOI - UFC123
o par de elétrons livres esteja conjugadoconjugado comcom umum grupogrupo retiradorretirador dede
elétronselétrons.
o par de elétrons livres está envolvidoenvolvido nana manutençãomanutenção dada
aromaticidadearomaticidade dada moléculamolécula.

124. Prof. Nunes
BasicidadeBasicidade dede CompostosCompostos NitrogenadosNitrogenados
EfeitosEfeitos queque diminuemdiminuem aa densidadedensidade eletrônicaeletrônica nono nitrogênionitrogênio..
O parpar dede elétronselétrons nono nitrogênionitrogênio seráserá menosmenos disponíveldisponível para protonação, e a
aminaamina menosmenos básicobásico, se:
o átomo de nitrogênio estiver ligado a um grupogrupo elétronelétron retiradorretirador.
DQOI - UFC124
pKpKaHaH maiormaior áciácido conjugado mais fracodo conjugado mais fraco Base mais forteBase mais forte

125. Prof. Nunes
BasicidadeBasicidade dede CompostosCompostos NitrogenadosNitrogenados
EfeitosEfeitos queque diminuemdiminuem aa densidadedensidade eletrônicaeletrônica nono nitrogênionitrogênio..
O parpar dede elétronselétrons nono nitrogênionitrogênio seráserá menosmenos disponíveldisponível para protonação, e a
aminaamina menosmenos básicobásico, se:
o par de elétrons livres está em um orbitalorbital hibridizadohibridizado spsp ouou spsp22.
DQOI - UFC125
pKpKaHaH menormenor áciácido conjugado mais fortedo conjugado mais forte Base mais fracaBase mais fraca

126. Prof. Nunes
BasicidadeBasicidade dede CompostosCompostos NitrogenadosNitrogenados
EfeitosEfeitos queque diminuemdiminuem aa densidadedensidade eletrônicaeletrônica nono nitrogênionitrogênio..
O parpar dede elétronselétrons nono nitrogênionitrogênio seráserá menosmenos disponíveldisponível para protonação, e a
aminaamina menosmenos básicobásico, se:
o par de elétrons livres esteja conjugadoconjugado comcom umum grupogrupo retiradorretirador
dede elétronselétrons.
DQOI - UFC126
pKpKaHaH menormenor áciácido conjugado mais fortedo conjugado mais forte Base mais fracaBase mais fraca

127. Prof. Nunes
BasicidadeBasicidade dede CompostosCompostos NitrogenadosNitrogenados
EfeitosEfeitos queque diminuemdiminuem aa densidadedensidade eletrônicaeletrônica nono nitrogênionitrogênio..
O parpar dede elétronselétrons nono nitrogênionitrogênio seráserá menosmenos disponíveldisponível para protonação, e a
aminaamina menosmenos básicobásico, se:
o par de elétrons livres esteja conjugadoconjugado comcom umum grupogrupo retiradorretirador
dede elétronselétrons.
DQOI - UFC127
pKpKaHaH menormenor áciácido conjugado mais fortedo conjugado mais forte Base mais fracaBase mais fraca

128. Prof. Nunes
BasicidadeBasicidade dede CompostosCompostos NitrogenadosNitrogenados
o par de elétrons livres está envolvidoenvolvido nana manutençãomanutenção dada aromaticidadearomaticidade dada
moléculamolécula.
DQOI - UFC128

129. Prof. Nunes
BasicidadeBasicidade dede CompostosCompostos NitrogenadosNitrogenados
o par de elétrons livres está envolvidoenvolvido nana manutençãomanutenção dada aromaticidadearomaticidade dada
moléculamolécula.
DQOI - UFC129
pKpKaHaH menormenor áciácido conjugado mais fortedo conjugado mais forte Base mais fracaBase mais fraca

130. Prof. Nunes
pKpKaHaHss
DQOI - UFC130

131. Prof. Nunes
pKpKaHaHss
DQOI - UFC131

132. Prof. Nunes
ExercíciosExercícios
1) Cada um dos seguintes pares de compostos sofre uma reação ácido-base de
Brønsted para que o equilíbrio está para a direita. DêDê osos produtosprodutos dede cadacada reação,reação, ee
identifiqueidentifique oo ácido,ácido, aa base,base, oo ácidoácido conjugadoconjugado ee aa basebase conjugadaconjugada.
DQOI - UFC132

133. Prof. Nunes
ExercíciosExercícios
2) O pKa de metanol (CH3OH) e methanethiol (CH3SH) são 16 e 11, respectivamente.
Que é mais básico, ou KOCH3 KSCH3?
DQOI - UFC133

134. Prof. Nunes
ExercíciosExercícios
3) Desenhe o ácidoácido conjugadoconjugado de cada um dos seguintes compostos:
DQOI - UFC134
4) Desenhe a basebase conjugadaconjugada de cada um dos seguintes compostos:

135. Prof. Nunes
ExercíciosExercícios
4) Complete as equações químicas:
DQOI - UFC135

136. Prof. Nunes
ExercíciosExercícios
5) Complete as equações químicas:
DQOI - UFC136

137. Prof. Nunes
ExercíciosExercícios
6) Indique a base mais forte em cada um dos pares:
DQOI - UFC137

138. Prof. Nunes
7) Indique o compostocomposto maismais ácidoácido em cada par que segue.
ExercícioExercício
DQOI - UFC138

139. Prof. Nunes
8) Para cada um dos seguintes compostos em ordemordem decrescentedecrescente de acidez.
ExercícioExercício
DQOI - UFC139

140. Prof. Nunes
ExercícioExercício
9) Liste os seguintes compostos em indique qual é a basebase maismais forteforte..
DQOI - UFC140

141. Prof. Nunes
ExercícioExercício
10) Indique o produto formado em cada uma das reações:
DQOI - UFC141

142. Prof. Nunes
ExercícioExercício
11) Indique o produto formado na reação de cada um dos substratos com o íon
hidróxido:
DQOI - UFC142

143. Prof. Nunes
ExercícioExercício
12) Dê os produtos das seguintes reações ácido-base, e indique se os reagentes ou os
produtos serão favorecidos em equilíbrio.
DQOI - UFC143

144. Prof. Nunes
ExercícioExercício
13) a) Liste os seguintes ácidos carboxílicos em ordem decrescente de acidez:
b) Como é que a presença de um substituinte electronegativo, como Cl afeta a acidez
de um ácido carboxílico?
DQOI - UFC144
c) Como é que a localização do substituinte afeta a acidez de um ácido carboxílico?

145. Prof. Nunes
ExercícioExercício
14) Para cada um dos seguintes pares de reações, indique qual terá uma constante de
equilíbrio mais favorável (ou seja, favorecerá produtos):
DQOI - UFC145

146. Prof. Nunes
ExercícioExercício
15) Como você pode separar uma mistura dos seguintes compostos? Os reagentes
disponíveis são éter, água, 1,0 M HCl, e 1,0 M NaOH.
DQOI - UFC146

147. Prof. Nunes
ExercícioExercício
16) Desenhe o ácido conjudado de cada uma das espécies:
DQOI - UFC147

148. Prof. Nunes
ExercícioExercício
17) Desenhe o base conjugada mais estável de cada uma das espécies:
DQOI - UFC148

149. Prof. Nunes
ExercícioExercício
18) Qual das seguintes espécies pode se comportar como um ácido de Lewis?
DQOI - UFC149

150. Prof. Nunes
ExercícioExercício
19) Qual das seguintes espécies pode se comportar como uma base de Lewis?
DQOI - UFC150

151. Prof. Nunes
ExercícioExercício
20) Em cada par, indique qual a base mais forte.
DQOI - UFC151

152. Prof. Nunes
ExercícioExercício
21) Arranje os compostos em ordem crescente de força de acidez.
DQOI - UFC152

153. Prof. Nunes
ExercícioExercício
22) Arranje os compostos em ordem crescente de força de basicidade.
DQOI - UFC153

154. Prof. Nunes
ExercícioExercício
23) Arranje os compostos em ordem crescente de força de acidez.
DQOI - UFC154

155. Prof. Nunes
ExercícioExercício
24) Indique o sentido que será favorecido em cada uma das seguintes reações.
DQOI - UFC155

156. Prof. Nunes
ExercícioExercício
25) Complete as equações e indique o sentido que será favorecido.
DQOI - UFC156

157. Prof. Nunes
ExercícioExercício
26) Identifique o hidrogênio mais ácido em cada um dos compostos.
DQOI - UFC157

158. Prof. Nunes
ExercícioExercício
27) Escreva a estrutura dos produtos formados em cada uma das reações que
seguem.
DQOI - UFC158

159. Prof. Nunes
ExercícioExercício
28) Explique qual é o mais básico:
DQOI - UFC159

160. Prof. Nunes
ExercícioExercício
29) Explique porque ocorre a protonação no oxigênio e não no nitrogênio.
DQOI - UFC160