Fundamentos de Química Profa. Janete Yariwake. Equilíbrio químico em solução aquosa. Soluções-tampão. Soluções tampão

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1 Equilíbrio químico em solução aquosa Soluções-tampão 1 Soluções tampão Definição: soluções que podem resistir a variações significativas de ph. (se adicionamos quantidades pequenas de ácidos fortes ou de bases fortes, o ph permanece aproximadamente constante). Exemplo de um sistema natural (biológico) com características de solução-tampão : sangue (ph = 7,4) principais componentes do tampão sangue : H 2 CO 3 / HCO 3-2 1

2 Soluções tampão: sangue (tampão H 2 CO 3 / HCO 3 - ) -acidose metabólica: algumas doenças (p.ex. diabetes) e drogas causam diminuição da quantidade de HCO 3 e o ph do sangue diminui. -alcalose metabólica: quando o pulmão, rins ou ambos não funcionam adequadamente, e o ph do sangue aumenta por excesso de HCO 3 ph normal do sangue = 7,4 figura extraída de 3 Soluções tampão Cálculo do ph de uma solução-tampão ácido: Cálculo do ph de uma solução-tampão básico: poh = pkb + log [á] [] 4 2

3 Cálculo do ph de uma solução-tampão formada por um ácido fraco e o seu respectivo sal (tampão ácido): Ka = constante de acidez do ácido fraco Ex.: tampão ácido acético / acetato de sódio. HOAc + H 2 O H 3 O + + OAc - ácido fraco NaOAc Na + + OAc - sal de ácido fraco A solução tampão é preparada misturando quantidades conhecidas destes reagentes. 5 Cálculo do ph de uma solução-tampão formada por uma base fraca e o seu respectivo sal (tampão básico): poh = pkb + log [á] [] Kb = constante de acidez da base fraca Ex.: tampão hidróxido de amônio / cloreto de amônio NH 4 OH NH 4+ + OH - base fraca NH 4 Cl NH 4+ + Cl - sal de base fraca A solução tampão é preparada misturando quantidades conhecidas destes reagentes. 6 3

4 Exemplo 1. Qual o ph de uma solução-tampão preparada dissolvendo 1,0 mol de HOAc e 1,0 mol de NaOAc em um volume final de água igual a 1,0 L? Exemplo 2. Qual o ph da solução-tampão do Exemplo 1 após a adição de 0,20 mol de HCl? (suponha que não houve variação de volume da solução, para facilitar os cálculos). Exemplo 3. Qual o ph da solução-tampão do Exemplo 1 após a adição de 0,20 mol de NaOH? (suponha que não houve variação de volume da solução, para facilitar os cálculos). 7 Cálculo do ph de uma solução-tampão formada por um ácido um ácido fraco e o seu respectivo sal (tampão ácido): Exemplo 1. Qual o ph de uma solução-tampão preparada dissolvendo 1,0 mol de HOAc e 1,0 mol de NaOAc em um volume final de água igual a 1,0 L? Ka HOAc = 1,8 x 10-5 LOUSA!!! ph = 4,74 8 4

5 Exemplo 2. Qual o ph da solução-tampão do Exemplo 1 após a adição de 0,20 mol de HCl? (suponha que não houve variação de volume da solução, para facilitar os cálculos). Exemplo 3. Qual o ph da solução-tampão do Exemplo 1 após a adição de 0,20 mol de NaOH? (suponha que não houve variação de volume da solução, para facilitar os cálculos). 9 Cálculo do ph de uma solução-tampão formada por um ácido um ácido fraco e o seu respectivo sal (tampão ácido): Exemplo 2. Qual o ph da solução-tampão do Exemplo 1 após a adição de 0,20 mol de HCl? (suponha que não houve variação de volume da solução, para facilitar os cálculos). Lembrete: na solução-tampão do Exemplo1, temos [HOAc] = 1,0 mol/l Ka HOAc = 1,8 x 10-5 [NaOAc] = 1,0 mol/l LOUSA!!! ph =? 10 5

6 Exemplo 3. Qual o ph da solução-tampão do Exemplo 1 após a adição de 0,20 mol de NaOH? (suponha que não houve variação de volume da solução, para facilitar os cálculos). Lembrete: na solução-tampão do Exemplo1, temos [HOAc] = 1,0 mol/l [NaOAc] = 1,0 mol/l Ka HOAc = 1,8 x 10-5 LOUSA!!! ph = 4,92 11 Cálculo do ph de uma solução-tampão formada por uma base fraca e o seu respectivo sal (tampão básico): poh = pkb + log [á] [] Kb = constante de acidez da base fraca Ex.: tampão hidróxido de amônio / cloreto de amônio NH 4 OH NH 4+ + OH - base fraca NH 4 Cl NH 4+ + Cl - sal de base fraca A solução tampão é preparada misturando quantidades conhecidas destes reagentes. 12 6

7 Exercícios do Atkins pg 477, Ex cálculo do ph de uma solução tampão pg. 478 / 479, Ex ph de solução tampão pg 481 / 482, Ex ph de solução tampão Exercícios do Brady (volume 2) Texto 15.4: tampão ácido e variação do ph Ex , tampão básico e variação do ph 13 7