EQUILÍBRIO AQUOSO EFEITO DO ÍON COMUM

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1 EQUILÍBRIO AQUOSO EFEITO DO ÍON COMUM A solubilidade de um ácido fraco, base fraca ou ainda um sal parcialmente solúvel diminui quando um íon comum é adicionado. Considere o equilíbrio estabelecido quando o ácido acético, CH 3 COOHéadicionadoàágua. No equilíbrio, H + e CH 3 COO - estão se movimentando constantemente para dentro e para fora da solução, mas as concentrações dos íons são constantes e iguais. Considerea adiçãode CH 3 COO -, queé um íoncomum. (A fontede acetatopoderiaser um eletrólitoforte comoo CH 3 COONa.) Conseqüentemente, a [CH 3 COO - ] aumentae o sistemanãoestá mais em equilíbrio. Então, a [H + ] devediminuir.

2 EXERCÍCIOS 1. QualéopHdeumasoluçãopreparadapelaadiçãode0,30 molde ácido acético (CH 3 COOH) e 0,30 mol de acetato de sódio (CH 3 COONa) em quantidade suficiente de água para perfazer 1,0 L desolução?dados:ka=1,8x Calculeaconcentraçãodeíons fluoretoeophdeumasoluçãode 0,2moldeHFe0,10moldeHCl.Dados:Ka=6,8x10-4

3 EQUILÍBRIO AQUOSO SOLUÇÃO TAMPÃO Composição e ação das soluções-tampão Um tampãoconsisteemumamisturade ácidofraco(hx) e sua base conjugada(x - ): HX(aq) H + (aq) + X - (aq) A expressãok a é K a [H + + [H ][ X = [HX] ] Ka[ HX ] ] = [ X ] -

4 EQUILÍBRIO AQUOSO SOLUÇÃO TAMPÃO Um tampão resiste a uma variação de ph quando uma pequena quantidadedeoh - ouh + éadicionada.

5 EQUILÍBRIO AQUOSO SOLUÇÃO TAMPÃO Capacidade de tampão e ph A capacidade do tampão é a quantidade de ácido ou base neutralizada pelo tampão antes que haja uma alteração significativa no ph. A capacidade do tampão depende da composição do tampão. Quanto maiores são as quantidades de pares ácido-base conjugados, maior é a capacidade do tampão. OpHdotampãodependedaK a. log[h + ] = log K a log [HX [ X ] ] + ph = pka + log [ X ] [ HX ] ph = pka + log [ SAL] [ ÁCIDO]

6 EQUILÍBRIOS AQUOSOS SOLUÇÕES-TAMPÃO CÁLCULO ADIÇÃO ÁCIDO FORTE - BASE FORTE

7 EXERCÍCIOS 1. QualéopHdeumtampãode0,12mol/Ldeácidolático(HC 3 H 5 O 3 ) e 0,10 mol/l de lactato de sódio (NaC 3 H 5 O 3 )? Para o ácido lático, Ka=1,4x10-4.

8 EQUILÍBRIOS AQUOSOS TITULAÇÃO ÁCIDO FORTE-BASE FORTE Um gráficode ph versusvolume de ácido(ou base) adicionado é chamado de curva de titulação. Considerea adiçãode umabase forte (porexemplo, NaOH) a umasoluçãode um ácido forte (por exemplo, HCl). Antes de qualquerbase ser adicionada, o ph < 7. Quandoa base é adicionada, antes do pontode equivalência, o ph < 7. No pontode equivalência, a quantidadede base adicionadaé estequiometricamente equivalente à quantidade de ácido originalmentepresente. Portanto, o ph é determinadopelasoluçãode sal. Portanto, ph = 7.

9 EQUILÍBRIOS AQUOSOS TITULAÇÃO ÁCIDO FORTE-BASE FORTE

10 EQUILÍBRIOS AQUOSOS TITULAÇÃO ÁCIDO FORTE-BASE FORTE Considerea adiçãode umabase forte (porexemplo, NaOH) a uma solução de um ácido forte (por exemplo, HCl). Sabemosqueo ph no pontode equivalênciaé 7,00. Para detectar o ponto equivalência, usamos um indicador que mudade corquandopróximoa 7,00. O pontode equivalênciaemumatitulaçãoé o pontono qualo ácido e a base estão presentes em quantidades estequiométricas. O pontofinal emumatitulaçãoé o pontoobservado. A diferençaentre o pontode equivalênciae o pontofinal é chamada de erro de titulação. A forma de umacurvade titulaçãode base forte-ácidoforte é muitoparecidacom a forma de umacurvade titulaçãoácido forte-base forte.

11 EQUILÍBRIOS AQUOSOS TITULAÇÃO ÁCIDO FRACO-BASE FORTE

12 EQUILÍBRIOS AQUOSOS TITULAÇÃO

13 EQUILÍBRIOS AQUOSOS SOLUBILIDADE Considere: paraoqual A constantedo produtode solubilidade, K ps BaSO 4 (s) Ba 2+ (aq) + SO 4 2- (aq) K ps = [Ba ][SO K ps é o produto de solubilidade. (O BaSO 4 é ignorado, uma vez que é um sólido puro, logo, sua concentração é constante.) Para converter solubilidadeemk ps a solubilidade precisa ser convertida em solubilidade molar (através da massa molar); a solubilidade é convertida na concentração em quantidade de matéria de íons no equilíbrio(cálculo do equilíbrio), K ps é o produtodaconcentraçãode íonsno equilíbrio ]

14 EXERCÍCIOS 1. Escreva a expressão para a constante do produto de solubilidade para as reações abaixo a) b)agcl (s) Ag + (aq) + Cl - (aq) b) CaF 2 (s) Ca 2+ (aq)+ 2F - (aq) c) Mg(OH) 2 (s) Mg 2+ (aq) + 2OH - (aq) d) Ag(OH) 3(s) Ag + (aq) + 3OH - (aq) 2. Calcule a solubilidade de CaF 2 a 25 o C. Onde a constante doprodutodesolubilidadevale3,9x10-11

15 EXERCÍCIOS 1. Calcule a solubilidade molar Mg(OH) 2 sabendo que a constantedoprodutodesolubilidadeé1,8x Calcule a concentração de Ba 2+ em um sistema onde o BaSO 4 seencontraemequilíbriocomseusíons.sabendo quek ps =1,1x10-10

16 EQUILÍBRIOS AQUOSOS SOLUBILIDADE Efeito do íon comum A solubilidade diminui quando um íon comum é adicionado. IstoéumaaplicaçãodoprincípiodeLeChâtelier: CaF (s) Ca (aq) + 2F (aq) À medida que se adiciona F - (do NaF, por exemplo), o equilíbrio desloca-se no sentido contrário ao aumento. Conseqüentemente, forma-se CaF 2 (s) e ocorre uma precipitação. À medida que se adiciona NaF ao sistema, a solubilidade docaf 2 diminui.

17 EXERCÍCIOS 1. CalculeasolubilidademolardeCaF 2 a25 o Cemque: a) Apresenta0,001moldeCa(NO 3 ) 2 em1000ml; b) Apresenta 0,005molNaFem500mL