Equilbrios cidobase Parte 2 1 cidos e bases

Equilíbrios ácido-base Parte 2 1

Ácidos e bases fortes dissociam completamente, enquanto ácidos e bases fracos dissociam parcialmente. Como calcular o grau de dissociação? Ex. : Qual o grau de dissociação de ácido acético (HAc) na concentração de 0, 1 mol/L e 25 o. C? A constante de dissociação (Ka) = 1, 8 x 10 -5 Início: x é quanto dissociou: Equilíbrio: 2

1, 3 x 10 -3 mol/L Quanto dissociou Grau de dissociação = Concentração inicial de HAc 3

Perguntas relacionadas ao exemplo dos slides 2 e 3 1) Será que se dobrarmos a concentração inicial de HAc (0, 2 mol/L) , o grau de ionização também dobra? 2) Será que se dividirmos a concentração inicial de HAc pela metade (0, 05 mol/L) , o grau de ionização também será reduzido à metade? 4

O que acontece quando adicionamos o sal de um ácido fraco em água? Ex. : acetato de sódio (Na. Ac) em água. Vimos na Parte 1, que a base conjugada do ácido acético é o acetato (Ac-). O acetato é uma base forte e receberá um próton da água, ou seja, a água terá o papel de ácido (doador de próton). A reação do acetato com água é chamada de hidrólise, e resulta na presença de íons OH- livres, que elevam o p. H e deixam o meio alcalino ácido 2 Ac- + H 2 O base 1 base 2 → HAc + OH- ácido 1 5

O que acontece quando adicionamos o sal de uma base fraca em água? Ex. : cloreto de amônio (NH 4 Cl) em água. O ácido conjugado da amônia (NH 3) é o cátion amônio (NH 4+), que é um ácido forte e doará um próton para água, ou seja, a água terá o papel de base (aceptora de próton). A reação do cátion amônio com água é chamada de hidrólise, e resulta na presença de íons H+ livres, que abaixam o p. H e deixam o meio ácido base 2 NH 4 + + ácido 1 H 2 O ácido 2 → H 3 O + base 1 + NH 3 6

O que acontece quando adicionamos o sal de uma base forte ou de um ácido forte em água? Ex. A dissolução de Na. Cl em água resulta em p. H neutro porque os íons Na+ e Cl- não existe a tendência de Na. OH ou HCl se formar em água. 7

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3) Calcular ao p. H e a porcentagem de hidrólise em uma solução de Na. CN 1, 0 mol/L, sabendo que Ka = 4, 0 x 10 -10 10

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Ácido fórmico formiato 12

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1, 8 x 10 -5 Neste caso, como Ka = Kb, o p. H será neutro 14

Misturas de ácidos fracos Numa mistura contendo dois ácidos fracos, será considerado como fonte primária de íons hidrônio o mais forte dos dois. Ex. : ácido acético e ácido cianídrico Ka = 1, 8 x 10 -5 HCN CN- Ka = 4, 0 x 10 -10 15

Solução tampão é uma solução que sofre apenas pequenas variações de p. H quando a ela são adicionados íons H+ ou OH-. É uma solução que contém um ácido mais a sua base conjugada, em concentrações aproximadamente iguais. 16

Solução tampão – efeito do íon comum Se prepararmos uma solução de HAc 0, 100 mol/L, já vimos no slide 3 que o grau de dissociação é 1, 3 % x = 1, 3 x 10 -3 M Grau de dissociação = (1, 3 x 10 -3 M / 0, 1 M) = 1, 3 % 17

Se adicionarmos acetato de sódio (Na. AC) ao meio que contém 0, 1 mol/L de HAc, ele se dissolverá completamente e aumentará a concentração de acetato. Pelo princípio de Le Chatelier, o equilíbrio será deslocado para esquerda, no sentido da formação de HAc. 18

= Solução tampão Início: 0, 10 dissocia: Equilíbrio: Diminuiu em ~ 100 vezes Grau de dissociação = (1, 8 x 10 -5 M / 0, 1 M) = 0, 018 % 19

HAc + Ac- 20

HAc + Ac- HAc Ac- Ac 21

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Para ácido acético (Hac), Ka = 1, 8 x 10 -5 p. Ka = - log Ka = 4, 76 p. H = p. Ka ± 1 HAc/Ac- faixa do p. H do tampão = 4, 76 ± 1 25

Tampões em sistemas biológicos CO 2 (g) + H 2 O H 2 CO 3 (aq) Enzima: Anidrase carbônica catalisa a formação ácido carbônico in vivo p. H do plasma sanguíneo = 7, 4 HCO 3 -/H 2 CO 3 p. Ka = 6, 38 (25 o. C) p. Ka = 6, 1 (37 o. C) HCO 3 -/H 2 CO 3 HCO 3 - (aq) + H+ (aq) (37 o. C) Essa é a relação que tem no sangue humano para manter o p. H em 7, 4 26

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Indicador para titulações ácido-base: Geralmente é um ácido (ou uma base) orgânico fraco. A mudança de cor de um indicador ocorre dentro de uma faixa de p. H. Como escolher o indicador? Na prática, escolhemos um indicador cuja mudança de cor esteja na parte íngreme da curva de titulação. 29

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indicador universal (mistura de vermelho de metila, fenolftaleína e azul de bromotimol) 31

Indicadores naturais Soluções com extrato de repolho roxo funcionando como indicador de p. H* https: //quimicaempratica. com/2017/07/06/indicador-acido-base-de-repolho-roxo/ https: //www. manualdaquimica. com/experimentos-quimica/indicador-acido-base-com-repolho-roxo. htm 32

Antocianinas: flavonoides presentes no repolho roxo, pétalas de flores (azaleia), beterraba, etc http: //www. sbq. org. br/ranteriores/23/resumos/0256/index. html 33

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Titulação do ácido fosfórico H 3 A + OH− H 2 A− + H 2 O H 2 A− + OH− HA 2− + H 2 O HA 2− + OH− A 3− + H 2 O 35

p. H ~2, 5 36