ÁGUA DA CHUVA ÁGUA PURA Observação: ÁGUA DESTILADA ÁCIDOS E BASES

Transcrição

1 ÁGUA DA CHUVA A água da chuva é formada, principalmnt, pla água vaporada dos lagos mars qu, ao lvars na atmosfra, ncontra ar frio condnsa na forma d gotas. Ao cair, as gotas d água dissolvm alguns matriais da atmosfra, como sais marítimos arrastados plo vapor d água, matriais particulados, poiras gass, dos quais s dstaca o dióxido d carbono pla sua influência no ph da água da chuva (normal). O limit infrior atual do ph da chuva normal, à tmpratura d 25 o C, é 5.6. ÁGUA PURA Dfins água quimicamnt pura como uma água com uma condutividad létrica aproximada d 0,05 µs/cm um valor d ph = 7 à tmpratura d 25 o C. Obsrvação: No Sistma Intrnacional a unidad d condutividad létrica dsignas por simns por mtro rprsntas por S/m. ÁGUA DESTILADA A água dstilada é o rsultado da dstilação d uma água normal, procsso plo qual la é frvida, vaporizada o vapor condnsado. Esta água, mbora toricamnt pudss dr considrada água pura, não o é ftivamnt, pois é impossívl liminar todos os solutos nla dissolvidos. ÁCIDOS E BASES Para classificar uma substância como ácido ou como bas é ncssário atndr às sguints torias: Toria d Arrhnius. Toria d BronstdLowry. Toria d Lwis.

2 TEORIA DE BRONSTEDLOWRY Sgundo sta toria, ácido é uma spéci química qu cd protõs (H + ). Exmplo: HC H2O( ) C H3O Ácido Sgundo sta toria, bas é uma spéci química qu rcb protõs (H + ). Exmplo: NH3 H2O( ) NH4 Bas OH AUTOIONIZAÇÃO DA ÁGUA As moléculas da água podm ragir ntr las através da sguint ração d ionização: H2O( ) H2O( ) OH H3O Sndo a constant d quilíbrio dsta ração: c OH H O H O A partir dsta constant, obtéms uma nova constant (w): 2 c H2O OH H3O W H O w OH 3

3 Esta constant dsignas por produto iónico da água tm o sguint valor a 25 o C: w = (a 25 o C) No caso da água pura tms: OH 3 H O x w OH H3O 110 x x 110 x 2 x OH x 110 H O moldm moldm (para a água pura a 25 o C) Uma água pura é nutra dvido à igualdad: OH H3O Uma água ácida (não pura) tm: OH H3O Uma água básica (não pura) tm: OH H3O LOGARÍTMO DECIMAL O logaritmo dcimal d um númro indica o xpont qu s lva à bas 10 para dar ss númro. Exmplos: Log 10 = 1 ; 10 1 = 10 Log 100 = 2; 10 2 = 100 Log 1000 = 2; 10 3 = 1000 Log 1 = 0; 10 0 = 1 Log 0,01 = 2; 10 2 = 0,01

4 O oprador p é dado pla xprssão: p = log OPERADOR p Est oprador pod aplicar a divrsas variávis, como s mostra nos sguints xmplos: px log x py log y p H log H ou ph log H3O p OH log OH pw log w Exrcício Calcular o ph d uma solução 0,02 mol dm 3 m iõs H3O +. S tivrmos: log x A função invrsa srá: y x 10 Exmplos: y log x 2 x 10 OPERAÇÃO INVERSA DO LOGARÍTMO 2 log x 2,5 x 10 2,5 x 316,2

5 RELAÇÃO ENTRE ph poh DE UMA SOLUÇÃO AQUOSA À tmpratura d 25 o C xist a sguint rlação ntr ph poh: ph + poh = 14 A qualqur tmpratura xist a sguint rlação ntr ph poh: ph + poh = pw CARÁTER DE UMA SOLUÇÃO AQUOSA A tabla qu s sgu sinttiza o carátr d qualqur solução aquosa: Tmpratura 25 o C Qualqur tmpratura Carátr Ácido ph < 7 ph < poh H3O + > OH Básico ph > 7 ph > poh H3O + < OH Nutro ph = 7 ph = poh H3O + = OH ÁGUAS MINERAIS E ÁGUAS DE ABASTECIMENTO PÚBLICO Sgundo a li da água potávl (LAP) Dcrto Li Nº 243/2001 d 5 d stmbro, uma água potávl tm d rspitar, gnricamnt, os valors paramétricos (VP) microbiológicos físicoquímicos dfinidos na li. Uma água potávl é aqula qu pod sr consumida plo homm, sm prigo para a saúd.

6 ACIDIFICAÇÃO PROVOCADA PELO DIÓXIDO DE CARBONO A dissolução do dióxido d carbono numa água aumnta a acidz (diminui o ph) dssa água, porqu o dióxido d carbono rag com a água originando ácido carbónico (H2CO3). ALCALINIDADE PROVOCADA PELOS CARBONATOS Quando s dissolv m água uma substância qu contnha o ião carbonato, st ião rag com a água originando iõs OH, ficando a água com carátr alcalino. Um xmplo dstas substâncias é o carbonato d cálcio (xistnt no calcário). DISSOCIAÇÃO E IONIZAÇÃO Quando s adiciona um composto iónico à água, st pod dissociars (os iõs constituints do composto sparams). Quando s adiciona uma substância molcular à água, sta pod originar iõs (sofr ionização). Exmplos: NaOH H O 2 Na OH (dissociação) NH3 H2O( ) NH4 OH (ionização) PARES ÁCIDOBASE CONJUGADOS Um par ácidobas conjugados corrspond a um par d substâncias m qu a primira (ácido) tm mais um protão (H + ) do qu a sgunda (bas). Exmplo: HC /C

7 ESPÉCIES ANFOTÉRICAS São spécis qu tanto s podm comportar como ácidos (dando iõs H + ) ou como bass (rcbndo iõs H + ). Exmplo: HS Atuação como ácido: 2 HS H2O( ) S H3O Atuação como bas: HS H2O( ) H2S OH CONSTANTE DE ACIDEZ (a) Dada uma ração gnérica: HA H2O( ) A H3O Tms: c A H3O HA H O 2 A c H2O H O HA 3 a a A H3O HA Um ácido é tanto mais fort quanto maior for a sua constant d acidz.

8 Dada uma ração gnérica: CONSTANTE DE ACIDEZ (a) B H2O( ) BH OH Tms: c BH OH B H O 2 BH c H2O b OH B b BH OH B Uma bas é tanto mais fort quanto maior for a sua constant d basicidad. RELAÇÃO ENTRE a E a DE UM PAR ÁCIDOBASE CONJUGADOS Esta rlação é dada pla xprssão: a b = w Quanto mais fort for um ácido (a) mais fraca é a sua bas conjugada (b). Quanto mais fort for uma bas (b) mais fraco é o su ácido conjugada (a).

9 DETERMINAÇÃO DO ph DE SOLUÇÕES AQUOSAS DE ÁCIDOS OU DE BASES No caso d s tratar d um ácido fort, considras qu o ácido s ncontra compltamnt ionizado. Exmplos: HC ; HNO3; HBr; HI; HCO4. No caso d s tratar d uma bas fort (bas d Arrhnius), considras qu a dissociação é complta. Exmplos: NaOH; OH; LiOH. No caso d ácidos fracos d bass fracas tm d s tr m conta, rsptivamnt, a b. REAÇÕES DE NEUTRALIZAÇÃO As raçõs ácidobas m qu rsultam, como produtos d ração, sal água ou somnt um sal, dsignams por raçõs d nutralização. Esqumaticamnt: ÁCIDO + BASE SAL + ÁGUA Ou: ÁCIDO + BASE SAL Exmplos: HC NaOH NaC H2O( ) HC NH NH4C 3

10 TITULAÇÕES ÁCIDOBASE Est tipo d titulaçõs constitum uma aplicação prática das raçõs d nutralização porqu prmitm dtrminar xprimntalmnt a concntração dsconhcida d uma solução, dsignada por titulado. Para o fito utilizas uma solução d concntração conhcida, dsignada por titulant. O titulant é colocado numa burta, nquanto o titulado é colocado num balão rlnmyr. Ao titulado, normalmnt, adicionas um indicador ácidobas. S o titulado for um ácido, utilizas como titulant uma bas. S o titulado for uma bas, utilizas como titulant um ácido. O indicador srv para indicar, através da mudança d cor, o ponto m qu o titulant o titulado stão na proporção stquiométrica indicada pla quação química, ou sja, m qu nnhum dls stá m xcsso rlativamnt ao outro, dsignandos por ponto d quivalência (P.E.).

11 Quando s adiciona titulant ao titulado, o ph da mistura varia m função do volum d titulant adicionado. A rprsntação gráfica do ph m função do volum d titulação adicionado dsignas por curva d titulação. ANÁLISE QUANTITATIVA DE UMA TITULAÇÃO ÁCIDOBASE Para uma titulação m qu um ácido rag com bas na proporção molar 1:1, no P.E. tms: na n B na nb quantidad d ácido. quantidad d bas. Por outro lado: C n V CV n n CV n n A B CAV C V B A B n A n B CAVA CBVB CA CB VA VB concntração do ácido. concntração da bas. volum do ácido. volum da bas. Um xmplo m qu s aplica a fórmula antrior é, por xmplo, a titulação basada na ração: HC NaOH NaC H2O( )

12 Contudo, para uma titulação m qu um ácido não raja com uma bas na proporção molar 1:1 a fórmula antrior não é válida. Por xmplo, para a ração: H 2 2SO4 2 NaOH Na 2SO4 2 H O( ) Nst caso, a proporção stquiométrica ntr ácido bas é d 1:2, plo qu, no ponto d quivalência: nb 2n A Sndo, nst caso: C BVB 2CAVA TIPOS DE TITULAÇÕES ÁCIDOBASE Numa ração d nutralização obtéms, como produto d ração, um sal. Ess sal ncontras compltamnt dissociado nos sus iõs. Sal Catião + Anião O catião pod comportars como um ácido ragir com a água (hidrólis). S isso acontcr, o ph no ponto d quivalência, d uma titulação ácidobas, trá um valor mnor do qu 7. Esta situação ocorr quando o titulado é uma bas fraca. O anião pod comportars como uma bas ragir com a água (hidrólis). S isso acontcr, o ph no ponto d quivalência, d uma titulação ácidobas, trá um valor maior do qu 7. Esta situação ocorr quando o titulado é um ácido fraco. Numa titulação ácidobas m qu intrvêm um ácido fort uma bas fort, o ph no ponto d quivalência é igual a 7. Como titulant utilizas um ácido fort ou uma bas fort para s obtr uma mlhor curva d titulação qu diminua os rros na dtrminação xprimntal do ponto d quivalência.

13 ESCOLHA DE UM INDICADOR PARA UMA TITULAÇÃO ÁCIDOBASE Um indicador adquas a uma titulação s s vrificarm as sguints condiçõs: A sua zona d viragm d ph contém o P.E. A sua zona d viragm d ph stá contida na zona abrupta da curva d titulação. LIGAÇÃO IÓNICA A ligação iónica fazs por transfrência d ltrõs ntr dois átomos, dando origm a um ião positivo a um ião ngativo qu s ligam ntr si. Esta ligação stablcs nos sais nas bass d Arrhnius (compostos iónicos). Exmplos: NaC, I, NaOH OH. LIGAÇÃO COVALENTE A ligação covalnt fazs por partilha d ltrõs ntr dois átomos, qu s ligam ntr si. Esta ligação stablcs nos ácidos nas bass d LowryBronstd (compostos molculars). Exmplos: HC, HNO 3, NH3 N2H4. CHUVA ÁCIDA Os óxidos d não mtais prsnts na atmosfra combinams com a água, originando chuvas ácidas. Exmplo: SO3(g) H2O( ) H2SO 4