Hidrólise salina,
solução-tampão e kps
Apostila 4 – mód. 10
2° EM – Prof.ª Layzza Soffner
Por que a pia de mármore ou os nossos
dentes não se dissolvem na água?
 Quando dissolvemos um ácido em água pura, o pH diminui.
 Já quando dissolvemos uma base na água, o pH aumenta.
E quando dissolvemos um sal na água, o pH se modifica? Ou o meio permanecerá neutro?
Hidrólise salina é um processo
reversível, no qual um íon,
provindo de um sal, interage
com a água, podendo causar
mudanças no ph do meio.
Quando queremos descrever a hidrólise salina de uma
espécie, seguimos três etapas:
1) Promover a reação entre o sal e a água para formar o ácido e a base que originaram o sal
(processo inverso à neutralização):
Sal + Água → Ácido + Base
2) Reescrever a equação anterior dissociando/ionizando os eletrólitos fortes, já que eles se encontrarão na
forma de íons em solução aquosa.
OBS:
• O sal é um eletrólito forte.
• A água é um eletrólito fraco.
• As bases fortes são as da família 1A e quase todas da 2A (exceto as bases formadas por berílio e magnésio).
• Os hidrácidos fortes são HCl, HBr e HI. Os oxiácidos fortes são aqueles em que a diferença entre o número de oxigênios e
o número de hidrogênios resulta em um valor maior ou igual a 2, como o H2 ou o HNO3
3) Reescrever a equação do item 2 cancelando as espécies que aparecem em ambos os lados da
equação.
Hidrólise salina de um sal derivado de base forte e ácido fraco
Tomemos como exemplo a hidrólise salina do cianeto de sódio (NaCN). Seguindo as etapas descritas,
teremos:
1) Reação entre o sal e a água para formar o ácido e a base:
2) Reescrevendo a equação anterior, mas dissociando/ionizando os eletrólitos fortes:
3) Reescrevendo a equação anterior, cancelando as espécies iguais que aparecem em ambos os lados:
• Ao dissolver o cianeto de sódio em água, o pH vai aumentar, devido à produção de íons OH-
• O íon CN- é a espécie que sofre a hidrólise.
• O íon Na+ não participou do processo. Sendo assim, é denominado íon espectador.
Concluímos então que, ao dissolver em água um sal derivado de uma base forte e um ácido fraco, o pH aumenta.
Hidrólise salina de um sal derivado de base fraca e ácido forte
Vamos agora analisar a hidrólise salina do cloreto de amônio (NH4Cl). Seguindo as etapas, teremos:
1) Reação entre o sal e a água para formar o ácido e a base:
2) Reescrevendo a equação anterior, mas dissociando/ionizando os eletrólitos fortes:
3) Reescrevendo a equação anterior, cancelando as espécies iguais que aparecem em ambos os lados:
• Ao dissolver o cloreto de amônio em água, o pH vai diminuir, devido à produção de íons H+
• O íon NH4
+ é a espécie que sofre a hidrólise.
• O íon Cl- é um íon espectador.
Concluímos então que, ao dissolver em água um sal derivado de uma base fraca e um ácido forte, o pH diminui.
Hidrólise salina de um sal derivado de base forte e ácido forte
Tomemos agora como exemplo a hidrólise salina do cloreto de sódio (NaCl). Teremos as seguintes etapas:
1) Reação entre o sal e a água para formar o ácido e a base:
2) Reescrevendo a equação anterior, mas dissociando/ionizando os eletrólitos fortes:
3) Reescrevendo a equação anterior, cancelando as espécies iguais que aparecem em ambos os lados:
• Não há hidrólise salina ocorrendo, pois não há espécies interagindo com a água na equação final. Na realidade, o
que ocorre é a autoionização da água e a simples dissolução do sal.
• O pH do meio será neutro.
• Os íons Na+ e Cl- são íons espectadores.
Concluímos então que, ao dissolver em água um sal derivado de uma base forte e um ácido forte, o pH será neutro.
Hidrólise salina de um sal derivado de base fraca e ácido fraco
Como último exemplo, tomemos a hidrólise salina do cianeto de amônio (NH4CN), seguindo as mesmas
etapas:
1) Reação entre o sal e a água para formar o ácido e a base:
2) Reescrevendo a equação anterior, mas dissociando/ionizando os eletrólitos fortes:
3) Não há espécies para serem canceladas, logo, a equação da hidrólise salina é:
Ao dissolver o cianeto de amônio em água, o pH será levemente ácido ou levemente básico, dependendo
das constantes de ionização do ácido (Ka) e da constante de dissociação da base (Kb).Ou seja:
• Os íons NH4
+ e CN- são as espécies que sofrem hidrólise.
• Não há íons espectadores.
Concluímos então que, ao dissolver em água um sal derivado de uma base fraca e um ácido fraco, o
pH pode ser levemente ácido ou básico.
Constante de hidrólise
A hidrólise salina é um processo reversível, e por isso há uma constante de equilíbrio envolvida
nessa reação. Essa constante é denominada constante de hidrólise (Kh):
O HCN formado na reação de hidrólise, apesar de apresentar um grau de ionização baixo, é parcialmente
ionizado de acordo com a equação:
Substituindo (b) em (a), temos:
Através do desenvolvimento apresentado, concluímos que:
• Um sal derivado de uma base forte e um ácido fraco terá a constante de equilíbrio:
Seguindo a mesma dedução lógica para os outros casos, teremos:
• Sal derivado de ácido forte e base fraca:
• Sal derivado de ácido fraco e base fraca:
Exercícios para o lar:
Pág.: 331 (Apenas as questões 1 e 2)
Pág.: 332 (Apenas as questões 7 e 10)
Solução-Tampão
é aquela que resiste a variações
significativas de pH após a adição
de quantidades pequenas de
ácidos, bases ou água.
Como preparar soluções–tampão?
Existem dois tipos de sistema tamponado, os ácidos (pH < 7) e os básicos (pH > 7).
Como ocorre a manutenção do pH numa solução-tampão
Tomemos como exemplo uma solução-tampão
formada por ácido cianídrico (HCN) e cianeto de
sódio (NaCN).
1ª) Adição de base à solução–tampão
2ª) Adição de ácido à solução-tampão
Como calcular o pH das soluções-tampão??
Cálculo do pH
Aplicando
logaritmo negativo
Algumas considerações:
• Como o HCN é um ácido fraco, ele apresenta um grau de ionização baixo. Portanto, a
sua concentração na situação de equilíbrio é praticamente igual à sua concentração
inicial.
• A concentração de CN- no meio é provinda de duas fontes diferentes: da dissociação
do sal e da ionização do ácido, ambos utilizados no preparo do tampão. Porém, como já
vimos, o ácido fraco se ioniza pouco, gerando pouco CN-. Logo, praticamente todo o CN-
presente no meio veio da dissociação do sal.
Através dessas considerações,
chegamos à equação de
Henderson-Hasselbalch:
Kps
Exemplo:
Dissolução
Dissociação
Representar em um único esquema
Como o cloreto de prata que se encontra no estado aquoso é completamente dissociado, esse mesmo
esquema pode ser ainda mais bem representado:
Relação
qualitativa entre
solubilidade e Kps
Relação quantitativa entre solubilidade e Kps
Exemplo 1: Relação entre os íons de 1 : 1
Exemplo 2: Relação entre os íons de 1 : 2 ou 2 : 1
Exemplo 3: Relação entre íons de 1 : 3 ou 3 : 1
Previsão de precipitação
A constante do produto de solubilidade (Kps)máxima que
determinada substância pode ser solubilizada, ou seja, o um
indicador do limite de solubilidade.
Quando o produto da concentração dos íons dessa substância
presentes em solução superar o valor da constante do produto
de solubilidade (Kps) substância, teremos:
• O Qps é uma medida instantânea da equação de equilíbrio químico;
• É calculada da mesma forma que o Kps (considerando-se as concentrações presentes
das espécies).
Exemplo: Em uma solução, a concentração de íons Ca2+ é igual a 10-6 mol/L e a
concentração dos íons CO3
2- é 10-2 mol/L. Determine se nessa solução existirá a formação
do precipitado de carbonato de cálcio.
Dados: Kps do carbonato de cálcio na temperatura da solução = 10-10
Efeito do íon comum sobre a solubilidade
Imagine uma solução contendo certa quantidade de cloreto de prata. O equilíbrio de dissolução para
esse sal está representado a seguir:
Ao adicionar a essa solução
íons cloreto estaremos
aumentando a concentração
desses íons em solução.
o equilíbrio será deslocado
para a esquerda, inibindo a
formação dos íons Ag+ e Cl-,
e precipitando AgCl.
Inibir a formação dos íons
significa diminuir a solubilidade
do cloreto de prata.
A presença de um íon comum ao
equilíbrio de dissolução acarreta a
diminuição da solubilidade da
substância a ser dissolvida.
Exemplo:
A solubilidade do AgCl em água pura é de 1,3 x 10-5 mol/L. Determine a solubilidade do cloreto de
prata em uma solução 0,02 mol/L de NaCl. Considere o Kps do AgCl igual a 1,7 x 10-10.
Exercícios
Praticando o aprendizado (pág.: 330) -> TODAAAA
Desenvolvendo habilidades (pág.: 331) -> TODAAA

Hidrólise salina solução-tampão e kps.pdf

  • 1.
    Hidrólise salina, solução-tampão ekps Apostila 4 – mód. 10 2° EM – Prof.ª Layzza Soffner
  • 2.
    Por que apia de mármore ou os nossos dentes não se dissolvem na água?
  • 3.
     Quando dissolvemosum ácido em água pura, o pH diminui.  Já quando dissolvemos uma base na água, o pH aumenta. E quando dissolvemos um sal na água, o pH se modifica? Ou o meio permanecerá neutro?
  • 4.
    Hidrólise salina éum processo reversível, no qual um íon, provindo de um sal, interage com a água, podendo causar mudanças no ph do meio.
  • 5.
    Quando queremos descrevera hidrólise salina de uma espécie, seguimos três etapas: 1) Promover a reação entre o sal e a água para formar o ácido e a base que originaram o sal (processo inverso à neutralização): Sal + Água → Ácido + Base
  • 6.
    2) Reescrever aequação anterior dissociando/ionizando os eletrólitos fortes, já que eles se encontrarão na forma de íons em solução aquosa. OBS: • O sal é um eletrólito forte. • A água é um eletrólito fraco. • As bases fortes são as da família 1A e quase todas da 2A (exceto as bases formadas por berílio e magnésio). • Os hidrácidos fortes são HCl, HBr e HI. Os oxiácidos fortes são aqueles em que a diferença entre o número de oxigênios e o número de hidrogênios resulta em um valor maior ou igual a 2, como o H2 ou o HNO3
  • 7.
    3) Reescrever aequação do item 2 cancelando as espécies que aparecem em ambos os lados da equação.
  • 8.
    Hidrólise salina deum sal derivado de base forte e ácido fraco Tomemos como exemplo a hidrólise salina do cianeto de sódio (NaCN). Seguindo as etapas descritas, teremos: 1) Reação entre o sal e a água para formar o ácido e a base: 2) Reescrevendo a equação anterior, mas dissociando/ionizando os eletrólitos fortes: 3) Reescrevendo a equação anterior, cancelando as espécies iguais que aparecem em ambos os lados:
  • 9.
    • Ao dissolvero cianeto de sódio em água, o pH vai aumentar, devido à produção de íons OH- • O íon CN- é a espécie que sofre a hidrólise. • O íon Na+ não participou do processo. Sendo assim, é denominado íon espectador. Concluímos então que, ao dissolver em água um sal derivado de uma base forte e um ácido fraco, o pH aumenta.
  • 10.
    Hidrólise salina deum sal derivado de base fraca e ácido forte Vamos agora analisar a hidrólise salina do cloreto de amônio (NH4Cl). Seguindo as etapas, teremos: 1) Reação entre o sal e a água para formar o ácido e a base: 2) Reescrevendo a equação anterior, mas dissociando/ionizando os eletrólitos fortes: 3) Reescrevendo a equação anterior, cancelando as espécies iguais que aparecem em ambos os lados:
  • 11.
    • Ao dissolvero cloreto de amônio em água, o pH vai diminuir, devido à produção de íons H+ • O íon NH4 + é a espécie que sofre a hidrólise. • O íon Cl- é um íon espectador. Concluímos então que, ao dissolver em água um sal derivado de uma base fraca e um ácido forte, o pH diminui.
  • 12.
    Hidrólise salina deum sal derivado de base forte e ácido forte Tomemos agora como exemplo a hidrólise salina do cloreto de sódio (NaCl). Teremos as seguintes etapas: 1) Reação entre o sal e a água para formar o ácido e a base: 2) Reescrevendo a equação anterior, mas dissociando/ionizando os eletrólitos fortes: 3) Reescrevendo a equação anterior, cancelando as espécies iguais que aparecem em ambos os lados:
  • 13.
    • Não háhidrólise salina ocorrendo, pois não há espécies interagindo com a água na equação final. Na realidade, o que ocorre é a autoionização da água e a simples dissolução do sal. • O pH do meio será neutro. • Os íons Na+ e Cl- são íons espectadores. Concluímos então que, ao dissolver em água um sal derivado de uma base forte e um ácido forte, o pH será neutro.
  • 14.
    Hidrólise salina deum sal derivado de base fraca e ácido fraco Como último exemplo, tomemos a hidrólise salina do cianeto de amônio (NH4CN), seguindo as mesmas etapas: 1) Reação entre o sal e a água para formar o ácido e a base: 2) Reescrevendo a equação anterior, mas dissociando/ionizando os eletrólitos fortes: 3) Não há espécies para serem canceladas, logo, a equação da hidrólise salina é:
  • 15.
    Ao dissolver ocianeto de amônio em água, o pH será levemente ácido ou levemente básico, dependendo das constantes de ionização do ácido (Ka) e da constante de dissociação da base (Kb).Ou seja: • Os íons NH4 + e CN- são as espécies que sofrem hidrólise. • Não há íons espectadores. Concluímos então que, ao dissolver em água um sal derivado de uma base fraca e um ácido fraco, o pH pode ser levemente ácido ou básico.
  • 16.
    Constante de hidrólise Ahidrólise salina é um processo reversível, e por isso há uma constante de equilíbrio envolvida nessa reação. Essa constante é denominada constante de hidrólise (Kh): O HCN formado na reação de hidrólise, apesar de apresentar um grau de ionização baixo, é parcialmente ionizado de acordo com a equação:
  • 17.
  • 18.
    Através do desenvolvimentoapresentado, concluímos que: • Um sal derivado de uma base forte e um ácido fraco terá a constante de equilíbrio: Seguindo a mesma dedução lógica para os outros casos, teremos: • Sal derivado de ácido forte e base fraca: • Sal derivado de ácido fraco e base fraca:
  • 22.
    Exercícios para olar: Pág.: 331 (Apenas as questões 1 e 2) Pág.: 332 (Apenas as questões 7 e 10)
  • 23.
    Solução-Tampão é aquela queresiste a variações significativas de pH após a adição de quantidades pequenas de ácidos, bases ou água.
  • 24.
    Como preparar soluções–tampão? Existemdois tipos de sistema tamponado, os ácidos (pH < 7) e os básicos (pH > 7).
  • 25.
    Como ocorre amanutenção do pH numa solução-tampão Tomemos como exemplo uma solução-tampão formada por ácido cianídrico (HCN) e cianeto de sódio (NaCN). 1ª) Adição de base à solução–tampão 2ª) Adição de ácido à solução-tampão
  • 26.
    Como calcular opH das soluções-tampão?? Cálculo do pH Aplicando logaritmo negativo Algumas considerações: • Como o HCN é um ácido fraco, ele apresenta um grau de ionização baixo. Portanto, a sua concentração na situação de equilíbrio é praticamente igual à sua concentração inicial. • A concentração de CN- no meio é provinda de duas fontes diferentes: da dissociação do sal e da ionização do ácido, ambos utilizados no preparo do tampão. Porém, como já vimos, o ácido fraco se ioniza pouco, gerando pouco CN-. Logo, praticamente todo o CN- presente no meio veio da dissociação do sal.
  • 27.
    Através dessas considerações, chegamosà equação de Henderson-Hasselbalch:
  • 28.
    Kps Exemplo: Dissolução Dissociação Representar em umúnico esquema Como o cloreto de prata que se encontra no estado aquoso é completamente dissociado, esse mesmo esquema pode ser ainda mais bem representado:
  • 29.
  • 30.
    Relação quantitativa entresolubilidade e Kps Exemplo 1: Relação entre os íons de 1 : 1 Exemplo 2: Relação entre os íons de 1 : 2 ou 2 : 1 Exemplo 3: Relação entre íons de 1 : 3 ou 3 : 1
  • 31.
    Previsão de precipitação Aconstante do produto de solubilidade (Kps)máxima que determinada substância pode ser solubilizada, ou seja, o um indicador do limite de solubilidade. Quando o produto da concentração dos íons dessa substância presentes em solução superar o valor da constante do produto de solubilidade (Kps) substância, teremos:
  • 32.
    • O Qpsé uma medida instantânea da equação de equilíbrio químico; • É calculada da mesma forma que o Kps (considerando-se as concentrações presentes das espécies). Exemplo: Em uma solução, a concentração de íons Ca2+ é igual a 10-6 mol/L e a concentração dos íons CO3 2- é 10-2 mol/L. Determine se nessa solução existirá a formação do precipitado de carbonato de cálcio. Dados: Kps do carbonato de cálcio na temperatura da solução = 10-10
  • 33.
    Efeito do íoncomum sobre a solubilidade Imagine uma solução contendo certa quantidade de cloreto de prata. O equilíbrio de dissolução para esse sal está representado a seguir: Ao adicionar a essa solução íons cloreto estaremos aumentando a concentração desses íons em solução. o equilíbrio será deslocado para a esquerda, inibindo a formação dos íons Ag+ e Cl-, e precipitando AgCl. Inibir a formação dos íons significa diminuir a solubilidade do cloreto de prata.
  • 34.
    A presença deum íon comum ao equilíbrio de dissolução acarreta a diminuição da solubilidade da substância a ser dissolvida.
  • 35.
    Exemplo: A solubilidade doAgCl em água pura é de 1,3 x 10-5 mol/L. Determine a solubilidade do cloreto de prata em uma solução 0,02 mol/L de NaCl. Considere o Kps do AgCl igual a 1,7 x 10-10.
  • 36.
    Exercícios Praticando o aprendizado(pág.: 330) -> TODAAAA Desenvolvendo habilidades (pág.: 331) -> TODAAA