Propriedades dos Compostos Inorgânicos

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1 RECIFE Colégio Salesiano Sagrado Coração ] Aluna(o): Nº: Turma: 3º ano Recife, de de 2013 Disciplina: Química Professor: Eber Barbosa Propriedades dos Compostos Inorgânicos 01 Solubilidade em Água Substância Água 1.A Nas bases do tipo hidróxido Substância solúvel forma sistema homogêneo quando adicionada à água. (desde que não ultrapasse o ponto de saturação). Substância insolúvel forma sistema heterogêneo quando adicionada à agua. Formação de precipitado São solúveis todos os hidróxidos do tipo X(OH) n em que a espécie X é um cátion pertencente à família dos metais alcalinos (1A), metais alcalinos terrosos (2A) ou amônio (NH + 4 ). O hidróxido de amônio é uma base muito volátil e bastante solúvel. Be, Mg, Ca Sr, Ba, Ra = formam bases solúveis, bem menos solúveis que as bases da coluna 1A. Li, Na, K, Rb, Cs, Fr = formam as bases mais solúveis. Lembrando que: Para hidróxidos de elementos de uma mesma família da tabela periódica, quanto maior o raio atômico também será maior a solubilidade. Importante: Hidróxidos de qualquer outro elemento químico são insolúveis em água, formando precipitado. 1.B Nos ácidos do tipo H + ânion Os ácidos comuns ao nosso estudo são todos solúveis. Os ácidos orgânicos de cadeia carbônica muito longa apresentam baixíssima solubilidade. Ácidos graxos 1.C Nos sais C O OH Ânion do sal Solubilidade do sal Exceções NO 3, C O 3, H 3 CCOO Todos solúveis Não há C, Br, I Solúveis Ag +, Pb +2, Cu +1 SO 4 2 Solúveis Ca +2, Sr +2, Ba +2, Pb +2 CN e S 2 + Insolúveis 1A, 2A, ou NH 4 Demais: CO 2 3 3, PO 4 + Insolúveis 1A ou NH 2 4 NO 2, SO 3 Importante: Todos os sais com elementos da coluna 1A (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) ou amônio (NH 4 + ) são solúveis em água. 135

2 02 Consequências e Aplicações das Regras de Solubilidade 2.A Reação de sal + sal em meio aquoso A + B + C + D A + D + C + B Sal 1 + Sal 2 Sal 3 + Sal 4 Para que ocorra a reação entre dois sais, faz-se necessário que um dos sais produzidos, sal 3 ou sal 4, seja insolúvel, formando precipitado. Mas por que é necessária a precipitação de um dos sais produzidos? Quando há precipitação de um dos sais formados as soluções inicial e final são diferentes uma vez que alguns íons existentes na solução inicial não estarão presentes na solução final, pois foram retirados da solução inicial por precipitação originando um sólido não existente anteriormente. a) Iodeto de potássio + Nitrato de chumbo (...em meio aquoso) 2 KI (aq) + Pb(NO 3 ) 2(aq) 2 KNO 3(aq) + PbI 2(s) b) Cloreto de sódio + Nitrato de potássio (...em meio aquoso) NaC + KNO 3 NaNO 3 + KC K + (aq) I (aq) K + (aq) NO 3 (aq) Na + (aq) Cl (aq) Na + (aq) NO 3 (aq) Pb +2 (aq) NO 3 (aq) PbI 2(s) K + (aq) NO 3 (aq) K + (aq) Cl (aq) Quando há precipitado, o sistema final é diferente do sistema inicial, ou seja, houve reação. Perceba que, quando não há precipitado, o sistema inicial é igual ao sistema final, ou seja, não houve reação. 2.B Remoção de íons pré-existentes na solução aquosa Remoção de cátions: Para retirar um determinado cátion presente em uma solução aquosa é necessário adicionar, a essa solução, um soluto bastante solúvel e que contenha um ânion capaz de provocar a precipitação de uma substância que contenha o cátion que se deseja remover. Por exemplo: a remoção de Ag + presente em uma solução de nitrato de prata pode ser conseguida pela adição de NaCl... NaCl (s) H 2 O Ag + (aq) NO 3 (aq) H 2 O Na + (aq) Ag + (aq) NO 3 (aq) Cl (aq) H 2 O Na + H 2 O Na + Ag + Cl NO 3 (aq) AgCl (s) Tem-se inicialmente uma solução de cátions prata. Em seguida adiciona-se NaCl (s). O NaCl (s) se torna aquoso (NaCl (aq) ) e libera íons Na + (aq) e Cl (aq). Os únicos íons que se combinam são aqueles que originarão precipitado. Entendemos, então, que o Ag + foi retirado da solução juntamente com o Cl, através da precipitação do AgCl (s). O exemplo acima pode ser descrito pelas seguintes equações químicas: Resumidamente: Ag + (aq) + NaCl (aq) Na + (aq) + AgCl (s) Em detalhes: Ag + (aq) + NO 3 (aq) + Na + (aq) + Cl (aq) Na + (aq) + NO 3 (aq) + AgCl (s) 136

3 Remoção de ânions: Para retirar um determinado ânion presente em uma solução aquosa é necessário adicionar, a essa solução, um soluto bastante solúvel e que contenha um ânion capaz de provocar a precipitação de uma substância que contenha o ânion que se deseja remover. Por exemplo: a remoção de SO 4 2 presente em uma solução de sulfato de sódio pode ser conseguida pela adição de CaCl 2... CaCl 2(s) H 2 O Na + (aq) SO 4 2 (aq) H 2 O Ca 2+ Na + (aq) (aq) Cl (aq) 2 SO 4 (aq) H 2 O Ca 2+ (aq) Na + (aq) 2 SO 4 (aq) Cl (aq) H 2 O Na + (aq) CaSO 4(s) Cl (aq) Tem-se inicialmente uma solução de ânions sulfato. Em seguida adiciona-se CaCl 2(s). O CaCl 2(s) se torna aquoso, CaCl 2(aq), e libera íons Ca 2+ (aq) e Cl (aq). Os únicos íons que se combinam são aqueles que originarão precipitado. O exemplo acima pode ser descrito pelas seguintes equações químicas: Entendemos, então, que o SO 4 2 (aq) foi retirado da solução juntamente com o Ca 2+, através da precipitação do CaSO 4(s). Resumidamente: SO 4 2 (aq) + CaCl 2(aq) 2 Cl (aq) + CaSO 4(s) Em detalhes: 2 Na + (aq) + SO 4 2 (aq) + Ca 2+ (aq) + 2 Cl (aq) 2 Na + (aq) + 2 Cl (aq) + CaSO 4(s) Importante: Os íons que não precipitam e permanecem na solução são denominados de ÍONS EXPECTADORES. Ocorrência no Cotidiano: O sabão não funciona em água dura (água contendo cátions Ca 2+ (aq) e Mg 2+ (aq)). 1º) O sabão é um sal orgânico: sal contendo um cátion da família 1A ou NH 4 + com um ânion orgânico de cadeia carbônica longa do tipo CH 3 (CH 2 ) n COO, por exemplo, CH 3 (CH 2 ) n COO Na +. Os ânions do tipo CH 3 (CH 2 ) n COO são insolúveis em água porém, apenas quando na forma de sais de metais alcalinos ou amônio, tornam-se solúveis de maneira tal que o sabão é perfeitamente solúvel em água. 2º) Ação da água dura: Quando as partículas de sabão entram em contato com água contendo cátions cálcio e magnésio, água dura, os íons Ca 2+ (aq) e Mg 2+ (aq) se combinam com a cadeia carbônica precipitando na forma de sais orgânicos de cálcio ou magnésio que são insolúveis. É justamente a retirada do ânion CH 3 (CH 2 ) n COO que caracteriza a retirada a perda de atividade do sabão. CH 3 (CH 2 ) n COO Na + (s) CH 3 (CH 2 ) n COO (aq) CH 3 (CH 2 ) n COO (aq) Na + (aq) Na + (aq) Na + (aq) Ca 2+ (aq) Ca 2+ (aq) Ca 2+ (aq) (CH 3 (CH 2 ) n COO ) 2 Ca 2+ (s) Tem-se inicialmente uma solução de cátions cálcio. Em seguida adiciona-se o sal orgânico. CH 3 (CH 2 ) n COO Na + (s)se torna aquoso e libera íons Na + (aq) e CH 3 (CH 2 ) n COO (aq). Os únicos íons que se combinam são aqueles que originarão precipitado. Entendemos, então, que o CH 3 (CH 2 ) n COO (aq) foi retirado da solução juntamente com o Ca 2+ (aq), através da precipitação do (CH 3 (CH 2 ) n COO ) 2 Ca 2+ (s). 137

4 Solubilidade Solubilidade 03 Alterações da Solubilidade 3.A A solubilidade varia com a temperatura Um solvente pode dissolver mais ou menos intensamente um mesmo soluto dependendo da temperatura. Por exemplo, quando um gás é dissolvido em água o aumento da temperatura diminui a solubilidade uma vez que gases tendem a se expandir quando suas partículas se encontram mais agitadas. Dissoluções endotérmicas Dissoluções exotérmicas Exemplos para análise g do soluto/100g de H 2 O Temperatura A solubilidade aumenta à medida que a temperatura do solvente é aumentada. Temperatura A solubilidade aumenta à medida que a temperatura do solvente é reduzida. Nesse caso deixando-se o soluto em contato com o solvente, à medida que o soluto vai sendo dissolvido ocorre consumo de energia e a temperatura da solução diminui, ou seja, ocorre resfriamento da solução enquanto o soluto se dissolve no solvente. Nesse caso deixando-se o soluto em contato com o solvente, à medida que o soluto vai sendo dissolvido ocorre liberação de energia (sobra de energia) e a temperatura da solução aumenta, aquecendo a solução enquanto o soluto se dissolve no solvente. Temperatura ( O C) A dissolução do soluto é a) A dissolução do soluto é estimulada Análise com fornecendo-se o Professor: calor à estimulada fornecendo-se calor à solução. solução. 01 (COVEST 1 a fase/92) O gráfico ao lado representa a solubilidade de três sais a várias temperaturas. Depois de analisar o gráfico, assinale a afirmativa incorreta. g do soluto/100g H 2 O KNO 3 KC NaC Temperatura ( o C) a) O sal KNO 3 é o mais solúvel à temperatura de 30 o C. b) A solubilidade do NaC não varia muito com o aumento da temperatura. c) O sal KC é menos solúvel do que o sal NaC até a temperatura de 30 o C. d) 30g de NaC podem ser dissolvidos em 100g de água à temperatura de 50 o C. e) 50g de KC podem ser dissolvidos em 100g de água à temperatura de 40 o C. 138

5 Responda você mesmo: 02 (UPE Tradicional/2013) O gráfico a seguir mostra curvas de solubilidade para substâncias nas condições indicadas e pressão de 1 atm. A interpretação dos dados desse gráfico permite afirmar CORRETAMENTE que a) compostos iônicos são insolúveis em água, na temperatura de 0 o C. b) o cloreto de sódio é pouco solúvel em água à medida que a temperatura aumenta. c) sais diferentes podem apresentar a mesma solubilidade em uma dada temperatura. d) a solubilidade de um sal depende, principalmente, da espécie catiônica presente no composto. e) a solubilidade do cloreto de sódio é menor que a dos outros sais para qualquer temperatura. 03 (UPE Tradicional/2012) A figura 1 a seguir mostra uma solução supersaturada obtida por agitação do sólido branco, acetato de cálcio em água destilada, a uma baixa temperatura. A figura 2 representa o resultado obtido após o aquecimento da solução, figura 1, numa chapa elétrica a 85 o C. Figura 1. Solução de acetato de cálcio à baixa temperatura. Figura 2. Solução de acetato cálcio a 85 o C. Com relação a essa atividade experimental, analise as afirmações a seguir: I. A dissolução do acetato de cálcio em água é um processo exotérmico. II. A dissolução do acetato de cálcio se constitui em um equilíbrio químico. III. Em condições padrão, o acetato de cálcio é bastante solúvel em meio aquoso. IV. Os processos de dissolução de sólidos em meio aquoso são exotérmicos. É(São) CORRETA(S) apenas (Fotos extraídas do site a) I e III. b) I e II. c) I. d) II. e) III e IV. 139

6 04 (Enem 2ª Aplicação/2010) Devido ao seu alto teor de sais a água do mar é imprópria para consumo humano e para a maioria dos usos da água doce. No entanto, para a indústria, a água do mar é de grande interesse, uma vez que os sais presentes podem servir de matérias- primas importantes para diversos processos. Nesse contexto, devido a sua simplicidade e ao seu baixo potencial de impacto ambiental, o método de precipitação fracionada tem sido utilizado para a obtenção dos sais presentes na água do mar. Tabela 1: Solubilidade em água de alguns compostos presentes na água do mar a 25 o C Soluto Fórmula solubilidade em g/kg de H 2 O Brometo de cálcio NaBr 1,20 x 10 3 Carbonato de cálcio CaCO 3 1,30 x 10 2 Cloreto de sódio NaCl 3,60 x 10 2 Cloreto de magnésio MgCl 2 5,41 x 10 2 Sulfato de magnésio MaSO 4 3,60 x 10 2 Sulfato de cálcio CaSO 4 6,80 x 10 1 Pitombo, L.R.M.; Marcondes, M.E.R.; GEPEC. Grupo de pesquisa em Educação em Química. Química e Sobrevivência: Hidrosfera Fontes de materiais. São Paulo: EDUSP, 2005 (adaptado). Suponha que uma indústria objetiva separar determinados sais de uma amostra de água do mar a 25 o C, por meio de precipitação fracionada. Se essa amostra contiver somente os sais destacados na tabela, a seguinte ordem de precipitação será verificada: a) Carbonato de cálcio, sulfato de cálcio, cloreto de sódio e sulfato de magnésio, cloreto de magnésio e, por último, brometo de sódio. b) Brometo de sódio, cloreto de magnésio, cloreto de sódio e sulfato de magnésio, sulfato de cálcio e, por último, carbonato de cálcio. c) Cloreto de magnésio, sulfato de magnésio e cloreto de sódio, sulfato de cálcio, carbonato de cálcio e por último, brometo de sódio. d) Brometo de sódio, carbonato de cálcio, sulfato de cálcio, cloreto de sódio e sulfato de magnésio e, por último, cloreto de magnésio. e) Cloreto de sódio, sulfato de magnésio, carbonato de cálcio, sulfato de cálcio, cloreto de magnésio e, por último, brometo de sódio. 05 (UFPE 1 a fase/2000) A solubilidade da sacarose (C 12 H 22 O 11 ) em água aumenta com a temperatura, enquanto a do sulfato de lítio (Li 2 SO 4 ) diminui com o aumento da temperatura. Isto ocorre por que: a) a sacarose é um composto covalente e o sulfato de lítio é um composto iônico. b) a dissolução da sacarose é endotérmica e a do sulfato de lítio é exotérmica. c) a água funciona como ácido de Bronsted e reage exotermicamente com o sulfato de lítio. d) a sacarose não dissolve facilmente em água por ser um composto covalente e o sulfato de lítio dissolve facilmente em água por ser um composto iônico. e) a dissolução do sulfato de lítio aumenta a entropia. Resoluções de Testes Comentários Adicionais 140

7 3.B Um soluto em solventes diferentes Em uma mesma temperatura é remota a possibilidade de solventes diferentes dissolverem com a mesma intensidade um mesmo soluto. Um mesmo soluto apresenta diferentes solubilidades em solventes diferentes. 3.C Influência do íon comum. A pré-existência na solução de um íon comum ao cátion ou ânion do soluto a ser dissolvido, diminui a solubilidade desse soluto. O íon comum diminui a solubilidade. Exemplo 1 : Determine a ordem crescente da solubilidade do NaCl em relação aos seguintes sistemas aquosos... I II III A solubilidade em II < I = III Porque considerando que o NaCl libera ânions Cl... H 2 O H 2 O KCl H KBr 2 O KBr Em II a existência do íon Cl, originado do KCl, dificulta a dissolução do NaCl (influência do íon comum = Cl ). A existência do KBr não gera existência de íon comum com o NaCl. Dessa forma é indiferente dissolver NaCl em água pura (I) ou em solução de aquosa de KBr (III). 3.D Influência do caráter ácido/básico na solubilidade I Um soluto de caráter ácido será menos solúvel em solução ácida e mais solúvel em solução básica. Um soluto de caráter básico será menos solúvel em solução básica e mais solúvel em solução ácida. Exemplo 2 : Determine a ordem decrescente da solubilidade do SO 2 em relação aos seguintes sistemas aquosos... H 2 O II H 2 O HCl III H 2 O KBr NaOH A solubilidade em III > I > II porque sendo o SO 2 um óxido de caráter ácido... Em II a existência um ácido dificulta a dissolução do SO 2 (substância ácida), reduzindo a solubilidade. Ácido repele ácido. Em III a solubilidade do SO 2 é maior em função da existência de uma base. Isso é lógico porque a base vai consumir o ácido, permitindo que mais substância ácida (SO 2 ) seja recebida na solução. I Exemplo 3 : Determine a ordem decrescente da solubilidade do NH 3 em relação aos seguintes sistemas aquosos... H 2 O II H 2 O HCl III H 2 O KBr NaOH A solubilidade em II > I > III porque sendo o NH 3 uma substância de caráter básico... Em II a existência do ácido facilita a dissolução do NH 3 (substância básica), aumentando sua solubilidade. Isso é lógico porque o ácido já existente na solução vai consumindo o NH 3 à medida que ele é acrescentado, permitindo que NH 3 seja absorvido na solução. Em III a solubilidade do NH 3 é menor em função da existência de uma base (base repele base). 141

8 3.E Influência das reações de precipitação sobre a solubilidade Um soluto será mais solúvel quando sua adição a uma solução propicia a formação de um precipitado que retire do sistema um dos seus íons (cátion ou ânion). Dissolução seguida de reação com formação de precipitado aumenta a solubilidade. Exemplo 4 : Analise a solubilidade do NaCl em relação aos seguintes sistemas aquosos... I II III IV H 2 O H 2 O KBr H 2 O AgNO 3 H 2 O KCl Haverá a mesma solubilidade em I e II. Isso porque no sistema II o KBr não apresenta íon comum com o NaCl, e o KBr não reage como o NaCl. Sendo assim, a solução de KBr é tão indiferente quanto a água pura no que se refere a solubilidade do NaCl. A solubilidade será maior na solução III. Isso porque no sistema III o NaCl reagirá com o AgNO 3 precipitando seu ânion Cl na forma do AgCl. Dessa forma o NaCl é consumido a medida que é adicionado a solução, permitindo que mais NaCl seja adicionado. A solubilidade será menor na solução IV. Isso porque no sistema IV o KCl existente propicia a formação de íon comum ao NaCl adicionado, dificultando a dissolução do NaCl. Análise com o Professor: 01 (UFPE 1 a fase/96) Ao se adicionar uma solução aquosa de iodeto de potássio a uma solução também aquosa de nitrato de chumbo, ocorre a formação de um precipitado amarelo. Este precipitado pode ser dissolvido por aquecimento desta mistura. A fórmula do precipitado e a propriedade termoquímica da dissolução estão corretamente descritas na alternativa: a) PbI 2 endotérmica c) KNO 3 endotérmica e) Pb(OH) 2 exotérmica b) PbI 2 exotérmica d) KNO 3 exotérmica 02 (UPE Quí. II/2005) Um químico recebeu, em seu laboratório, uma amostra de uma substância pulverizada que pode ser um dos seguintes compostos químicos: cloreto de potássio, nitrato de sódio, carbonato de sódio, nitrato de prata ou hidróxido de sódio. Para identificar o composto químico, dissolveu uma pequena quantidade da amostra em água destilada e, em seguida, colocou uma alíquota da solução em um tubo de ensaio, ao qual adicionou 1,0mL de solução de ácido clorídrico. Observou, em seguida, a formação de um precipitado branco que se depositou no fundo do tubo de ensaio. Com os procedimentos adotados, o químico concluiu que a amostra era de... a) KC. b) NaNO 3. c) Na 2 CO 3. d) NaOH. e) AgNO (UPE Quí. II/2005) I II 0 0 É mais fácil conservar 500,0g de carne de boi não fatiada em nitrogênio líquido do que a mesma quantidade de carne fatiada em gelo comum. 1 1 A irrigação artificial intensa pode levar à salinização do solo, tornando-o impróprio para a agricultura, o mesmo acontecendo em regiões onde chove regularmente e não se utiliza a irrigação. 2 2 Quando se coloca água gelada em copo de vidro, constata-se que o copo fica molhado por fora, fato esse explicado pela passagem lenta, mas contínua de moléculas de água pelas paredes do vidro. 3 3 O gás carbônico é menos solúvel em água destilada do que em água destilada adicionada de hidróxido de sódio. 4 4 O cloreto de sódio e o cloreto de potássio originam soluções eletrolíticas, quando dissolvidos em água destilada, mas, quando no estado sólido, o cloreto de potássio é um melhor condutor de corrente elétrica do que o cloreto de sódio, porque o raio atômico do potássio é maior do que o raio atômico do sódio. 142

9 04 (UPE 2000) Dentre as afirmativas abaixo, assinale a verdadeira. a) O sulfato de ferro II é o nome correto para a mistura de ferro mais enxofre. b) Quando queimamos uma tira de magnésio no bico de Bunsen, no laboratório, produzimos uma transformação física com liberação de luz muito intensa. c) A mistura de água mais gasolina é bifásica, constituída por duas substâncias imiscíveis de diferentes densidades. d) Uma substância pura é formada exclusivamente por moléculas quimicamente iguais, nas quais os átomos se ligam covalentemente. e) As substâncias iônicas apresentam pontos de fusão e ebulição elevados e não conduzem a corrente elétrica no estado sólido. 05 (UPE Quí. I/2009) Pesquisas mostram que o espinafre é um dos alimentos vegetais que mais contém ferro e cálcio. Entretanto, esses minerais são pouco aproveitados pelo organismo em função da alta percentagem de ácido oxálico no vegetal. Uma possível explicação para a diminuição da biodisponibilidade do cálcio é que a) o cálcio é perfeitamente solubilizado pelo ácido oxálico, sendo eliminado totalmente pela urina. b) o ácido oxálico reage com o ferro, formando um composto que absorve todo o cálcio ingerido. c) o ácido oxálico, ao reagir com sais solúveis de cálcio, forma oxalato de cálcio, que é pouco solúvel, diminuindo, portanto, sua biodisponibilidade. d) todo cálcio presente no organismo é transformado, após sucessivas reações químicas, em ácido oxálico, insolúvel em meio aquoso. e) o ácido oxálico, ao reagir com o íon cálcio, oxida-o, transformando-o em átomos de cálcio, que não são absorvidos pelo organismo. 06 (UFPE 2 a fase/1993) Algumas gotas de solução contendo o íon chumbo, foram adicionadas a uma solução desconhecida. Um precipitado branco foi obtido. Baseado na tabela de solubilidade abaixo, quais os ânions que podem estar presentes na solução desconhecida? Anions Tabela de Solubilidade Exceções I PO 3 4..Forma sais pouco solúveis. Íons NH + 4 e íons dos metais alcalinos II NO 3 Forma sais solúveis. nenhuma III OH Forma hidróxidos pouco solúveis. Íons NH + 4 e íons dos metais alcalinos IV SO 2 4..Forma sais solúveis. Ba +2, Sr +2, Pb +2, Ag + V C..Forma sais solúveis. Ag +2, Hg +2 2, Pb +2 I II 0 0 Os anions I e II. 1 1 Os anions IV e V. 2 2 O anion II. 3 3 Todos os anions. 4 4 Os anions I, III, IV e V. 07 (UPE Quí. I/2008) A dureza da água caracterizada pela presença de íons Ca 2+ ou Mg 2+ é prejudicial, quando a água é fervida ou quando a ela se junta sabão, devido à formação de precipitados insolúveis. Quando apresenta essas características, a água é denominada de água dura. A utilização dessa água acarreta problemas sérios não apenas na indústria como também em seu uso doméstico. A dureza da água pode ser classificada como temporária ou permanente. É temporária, quando, além dos íons Ca 2+ e Mg 2+, há íons HCO 3 e permanente, quando não há íons hidrogeno carbonato. Em relação ao texto acima, é CORRETO afirmar que a) a remoção dos cátions Ca 2+ e Mg 2+ da água, em laboratório, é realizada pela adição de uma solução diluída de nitrato de potássio. b) quando fervemos a água com dureza permanente, existe a formação de um precipitado de carbonato de cálcio, obtido pela reação do íon Ca 2+ com o íon hidrogenocarbonato. c) a remoção de íons Ca 2+ da água com dureza temporária, através da reação com o HCO 3, não é favorecida pela ebulição da água, tendo em vista que, em altas temperaturas, o íon Ca 2+ não reage. d) a insolubilidade em água do carbonato de cálcio é elevada pela presença de bióxido de carbono dissolvido na água. e) a remoção dos íons Ca 2+ de uma amostra de água com dureza temporária pode ser obtida pela adição de uma solução de hidróxido de sódio. 143

10 08 (UPE Quí. I/2005) Analise a tabela abaixo. Tubos de ensaio Substâncias adicionadas a cada tubo Volumes iguais de soluções aquosas de nitrato de potássio e cloreto de sódio, ambas 0,10 1 mol/l. 2 Soluções aquosas de sulfato de potássio e hidróxido de sódio, ambas 0,10 mol/l. 3 0,10g de bióxido de manganês com 5,0 ml de solução aquosa de ácido clorídrico diluído. 5,0 ml de solução aquosa de nitrato de prata 0,10 mol/l com 5,0 ml de solução aquosa de 4 cloreto de sódio 0,10 mol/l, adicionada gota a gota. Após a análise cuidadosa das substâncias adicionadas em cada tubo de ensaio, conclui-se que a) Aquecendo-se o tubo 1, em temperatura branda, forma-se um precipitado gelatinoso rico em potássio, facilmente decomposto pela ação da luz. b) No tubo 4, à medida que se vai adicionando a solução de cloreto de sódio gota a gota, vai-se formando um precipitado branco que, quando exposto à luz solar, enegrece. c) No tubo 2, constata-se a produção de um gás não inflamável, à medida que a reação ocorre. d) No tubo 3, há formação de um gás muito inflamável, mais leve que o ar, usado em balões de aniversário da gurizada. e) No tubo 4, só ocorrerá precipitação, se o cloreto de sódio adicionado for sólido, pois, em solução, a reação não se completa por causa de a separação dos íons presentes inibir a interação entre eles. 09 (FESP UPE/2001) Considere um sistema reacional representado pela equação química abaixo. Ca 2+ (aq) + 2 HCO 3 1-(aq) CaCO 3(s) + H 2 O ( ) + CO 2(g) Para se remover íons cálcio da solução, devemos adicionar a ela, solução de a) Sulfato de potássio. c) Nitrato de sódio. e) Óxido de potássio. b) Cloreto de sódio. d) Hidróxido de cálcio. 10 (UPE Quí. I/2010) As afirmativas abaixo se referem ao estudo das funções inorgânicas. Analise-as e conclua. I II 0 0 O ácido carbônico, ao se decompor, origina duas outras substâncias, e, em consequência, o estado híbrido do carbono sofre uma mudança de sp 3 para sp Quando sopramos, com um canudo, uma solução aquosa de cloreto de sódio contida em um béquer, a solução torna-se turva devido à formação do ácido clorídrico. 2 2 A água mineral sem gás exemplifica uma substância pura composta, pois apresenta composição química definida e ponto de ebulição inalterável. 3 3 Os gases poluentes atmosféricos, responsáveis pela chuva ácida, podem ser originados de causas naturais ou produzidos pela ação do homem. 4 4 As estalactites são depósitos de carbonato de sódio, formadas quando o óxido de sódio, comum em rochas, reage com água rica em bióxido de carbono, presente na atmosfera. 11 (COVEST 2 a Fase/2008) O nitrogênio é um importante constituinte dos seres vivos, pois é parte de todo aminoácido. Além de presente na biosfera, ele também é encontrado no solo, nas águas e na atmosfera. Sua distribuição no planeta é parte do chamado ciclo do nitrogênio. Resumidamente, neste ciclo, estão presentes as etapas de fixação do nitrogênio atmosférico por microorganismos, que, posteriormente, é transformado em amônia. A amônia sofre um processo de nitrificação e é convertida a nitrato, que pode sofrer um processo de desnitrificação e ser finalmente convertido a nitrogênio molecular, retornando à atmosfera. Sobre esses processos, analise as afirmações a seguir. I II 0 0 Na reação de nitrificação, o nitrogênio é oxidado de 3 para A amônia é uma molécula volátil, porém em solos ácidos pode formar o íon amônio, não volátil. 2 2 O nitrogênio molecular é muito estável por apresentar uma ligação tripla e, por isto, sua transformação em amônia, por meios sintéticos, requer grandes quantidades de energia. 3 3 No processo de desnitrificação, o nitrogênio sofre uma redução de +5 para A maioria dos nitratos é solúvel em água. 144

11 12 (UFPE 2ª fase/1999) Em regiões onde a água é rica em íons Ca +2 e / ou Mg +2, a chamada água dura, os sabões não atuam de modo satisfatório no processo de limpeza. A diminuição ou mesmo inibição da eficiência da limpeza é justificada quimicamente pela equação abaixo: O 2 CH 3 (CH 2 ) 11 C + Ca 2+ (aq) CH 3 (CH 2 ) 11 C Ca 2+ (s) O (aq) O 2 Sobre o processo de limpeza com sabão podemos afirmar: I II 0 0 Em águas duras, o sabão é ineficiente porque é retirado da água por precipitação. 1 1 Na ausência de sais de cálcio e magnésio, o sabão dissolvido forma miscelas que atuam na limpeza de gorduras. 2 2 Em águas duras, o carboxilato solúvel em água é transformado em sal de cálcio, que é insolúvel. 3 3 Em águas duras, o cálcio se liga à região apolar da molécula, impedindo a dissolução das gorduras. 4 4 Em águas duras, o sabão se torna apolar e, por isso, não dissolve mais gorduras. O 13 (UFPE 1 a fase/96) Um sabão pode ser preparado pelo aquecimento da banha de porco com soda cáustica. Este tipo de sabão, quando usado com águas contendo sais de cálcio e magnésio, forma um precipitado. Considere as afirmativas abaixo: 1) O sabão acima é um sal orgânico. 2) A molécula de sabão é constituída de uma parte hidrofílica e outra hidrofóbica. 3) A parte hidrofílica do sabão é o grupo carboxílico. 4) A parte hidrofóbica do sabão é a sua cadeia orgânica. 5) Sais do tipo carboxilato de cálcio com cadeias longas são insolúveis. Está(ão) correta(s): a) 1, 2, 3, 4 e 5 b) 1, 2 e 5 apenas c) 2, 3 e 4 apenas d) 1 e 5 apenas e) 1 apenas. 14 (ENEM 2011) O etanol é considerado um biocombustível promissor, pois, sob o ponto de vista do balanço de carbono, possui uma taxa de emissão praticamente igual a zero. Entretanto, esse não é o único ciclo biogeoquímico associado à produção de etanol. O plantio da cana-de-açúcar, matéria-prima para a produção de etanol, envolve a adição de macronutrientes como enxofre, nitrogênio, fósforo e potássio, principais elementos envolvidos no crescimento de um vegetal. Revista Química Nova na Escola. no 28, O nitrogênio incorporado ao solo, como consequência da atividade descrita anteriormente, é transformado em nitrogênio ativo e afetará o meio ambiente, causando a) o acúmulo de sais insolúveis, desencadeando um processo de salinação dos solos. b) a eliminação de microrganismos existentes no solo responsáveis pelo processo de desnitrificação. c) a contaminação de rios e lagos devido à alta solubilidade de íons como NO 3 e NH 4 + em água. d) a diminuição do ph do solo pela presença de NH 3, que reage com a água, formando o NH 4 OH (aq). e) a diminuição da oxigenação do solo, uma vez que o nitrogênio ativo forma espécies químicas do tipo NO 2, NO 3, N 2 O. Resoluções de Testes Comentários Adicionais 145

12 04 Estudo dos Eletrólitos Eletrólitos são todos os compostos que podem se apresentar na forma de íons livres como, por exemplo, ácidos, bases e sais dentre outras classes de compostos químicos... As bases são substâncias iônicas. Sendo assim sofrem dissociação iônica quando dissolvidas em água (em solução aquosa) ou quando derretidas (fundidas). Exemplos: Exemplos: a) NaOH Na + + OH b) Mg(OH) 2 Mg OH Os ácidos são compostos moleculares. Sofrem ionização originando soluções moleculares eletrolíticas. a) HC H + + C b) H 2 SO 4 2 H + + SO 4 2 Os sais são compostos iônicos. Por isso sofrem dissociação iônica quando dissolvidos em água (em solução) ou quando derretidas (fundidas). Exemplos: H 2O H 2O H 2O a) NaC Na + + C b) Fe 2 (SO 4 ) 3 2 Fe SO 4 2 H 2O H 2O H 2O Não esqueça: Alguns compostos moleculares sofrem ionização e todos os compostos iônicos sofrem dissociação iônica. Os eletrólitos podem ser classificados como fortes ou fracos em função da maior ou menor tendência de fornecer íons livres a um sistema. Eletrólitos Fortes Compostos que em solução aquosa apresentam forte tendência de passar para forma de íons livres. Consequentemente são bons condutores de corrente elétrica devido à acentuada presença de cargas livres no sistema. Eletrólitos Fracos são compostos que em solução aquosa apresentam fraca tendência de passar para forma de íons livres. Consequentemente são maus condutores de corrente elétrica devido à baixa concentração de cargas livres no sistema. Exemplo 1 : Considere a ionização das moléculas de HC dispersas em água. Início HC HC HC HC HC Ionização Final H + C H + C H + C H + C H + C Concluímos que o HC é eletrólito forte porque, quando em solução, não tende a permanecer na forma molecular mas, apresenta elevada tendência a passar para forma iônica. HCl (aq) H + (aq) + Cl (aq) Exemplo 2 : Considere que cinco moléculas de HCN sejam dispersas em água. HCN H + CN Ionização HCN HCN HCN HCN HCN HCN Início HCN Final HCN Concluímos que o HCN é eletrólito fraco porque, quando em solução, tende a permanecer na forma molecular, ou seja, dentre as moléculas iniciais, poucas tiveram seus íons separados. HCN (aq) H + (aq) + CN (aq) 146

13 4.A Grau de Ionização (α % ) A força de um eletrólito também pode ser avaliada através do seu grau de ionização. O grau de ionização indica a porcentagem de partículas que sofreram ionização, dentre aquelas que foram inicialmente dispersas. Exemplo: Considere que após a dissolução de uma substância em água, uma análise do sistema indicou que para cada 500 moléculas inicialmente dispersas, 100 não foram ionizadas. Determine a porcentagem de moléculas ionizadas. Importante: N o de moléculas iniciais = 500 N o de moléculas não ionizadas = 100 N o de moléculas ionizadas = moléculas 100% 400 ionizadas X α % 0% 100% X = 80% α = 0,8 grau de ionização Substância pouco ionizada Eletrólito cada vez mais fraco Mais próximo de 0%... Mais próximo de 100%... Substância muito ionizada Eletrólito cada vez mais forte Observação 1 : α % < 5% Eletrólito fraco α % > 50% Eletrólito forte 5% α % 50% Eletrólito moderado Observação 2 : Quanto maior a força do eletrólito, maior é a sua condutibilidade elétrica. Solução de eletrólito fraco A lâmpada acende com fraca intensidade Solução de eletrólito forte A lâmpada acende com forte intensidade Não esqueça: Soluções Moleculares não eletrolíticas: não condutoras de corrente elétrica. Ex.: açúcar em água (C 6 H 12 O 6 + H 2 O) e a maioria dos compostos orgânicos (C x H y ou C x H y O z ). Soluções Moleculares eletrolíticas: fracamente condutoras de corrente elétrica. Ex.: vinagre = ácido acético e água (CH 3 COOH + H 2 O). Os ácidos fortes formam um raro exemplo de soluções moleculares boas condutoras de corrente elétrica. Soluções Iônicas: Boas condutoras de corrente elétrica. Ex: sal de cozinha em água. 4.B Força das Bases Bases Fortes: 1A = LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, FrOH 2A = Be(OH) 2, Mg(OH) 2, Ca(OH) 2, Sr(OH) 2, Ba(OH) 2, Ra(OH) 2 Bases fracas: As demais bases são fracas. A maioria das bases são fracas. Bases da família 1A são mais fortes que bases da família 2A. Cuidado: O hidróxido de amônio, NH 4 OH, é uma base bastante solúvel, porém não é base forte. 147

14 4.C Força dos Ácidos Ácidos Fortes (os mais comuns): HC, HBr, HI, HNO 3, H 2 SO 4, HC O 4 São fortes os ácidos H X EO Y em que (Y X) 2. Ácidos Fracos: os demais ácidos: HCN, H 2 CO 3, H 3 PO 4, outros...(ou seja, a maioria dos ácidos são fracos) Ácido Moderado: HF Observação 1 : Nos oxiácidos, H X EO Y, a força pode ser avaliada pela diferença Y X. Ácido Y X Classificação HC O = 3 Ácido muito forte HNO = 2 Ácido forte H 2 SO = 2 Ácido forte H 3 PO = 1 Ácido moderado H 3 BO = 0 Ácido fraco Contrariando a regra temos o ácido carbônico, H 2 CO 3, que não é moderado, é ácido fraco. Observação 2 : Todos os ácidos orgânicos são fracos... O H 3 C C OH Ácido acético ou HAc H 2 O H 3 C C O Íon acetato ou Ac O (aq) + H + (aq) 4.D Constantes de Ionização Ka e Kb A força dos ácidos e das bases pode ser indicada pelas constantes de acidez e de basicidade. K a = constante de acidez: indica a maior ou menor força do ácido HA H + + A K a = [ H + ]. [ A ] [ HA ] K a baixo = ácido mais fraco K a alto = ácido mais forte K b = constante de basicidade: indica a maior ou menor força da base BOH B + + OH K b = [ B + ]. [ OH ] [ BOH ] K b baixo = base muito fraca K b alto = base menos fraca ou mais forte Observação: Outra forma de expressar a intensidade do caráter ácido/básico consiste na análise dos valores de pk a ou pk b. pk a = logk a pk b = logk b Exemplo: Considere os ácidos HX e HY cujas constantes de acidez são respectivamente 10 4 e Analise a força desses ácidos em função dos seus valores de pk a. Ácido K a e seu significado pk a = logka HX K a = 10 4 : K a maior = maior acidez pk a = 4 : pk a menor = maior acidez HY K a = 10 7 : K a menor = menor acidez pk a = 7 : pk a maior = menor acidez Conclusões: Maior acidez... Maior K a... Menor pk a Menor acidez... Menor K a... Maior pk a Importante: A mesma análise aplica-se à medida da intensidade do caráter básico através do K b e do pk b. 148

15 4.E Força dos Sais dissociados. É importante saber: Todos os sais são eletrólitos fortes, ou seja, se estiverem em solução aquosa, apresentam-se 100% 1 o ) Na forma sólida, pura e cristalina, o sal é constituído por aglomerados iônicos. Nessa forma o sal é isolante elétrico (assim como todos os iônicos). 2 o ) Em solução praticamente não existe o sal na forma de aglomerados iônicos. Na solução existem íons livres, o que permite a boa condutividade elétrica. C Na + Na + C Na + C Na + Na + C Na + Na solução não existe NaC (S). C Na + Na + C C Na + Na + Na + C C C C Na + Na + Na + C Na + C Na + C Na + Na +C C Na + C C Na + C + Na C Na + C Na + C Na + C C Na + Na solução existem apenas Na + (aq) e C (aq)...ou seja... H 2O NaCl (s) Na + (aq) + C (aq) Repercussões estequiométricas: Considerando o sal 100% dissociado as concentrações em mol/l são diretamente proporcionais aos coeficientes que tornam balanceada a equação de dissociação. Por exemplo, quais as concentrações dos íons presentes em uma solução 2,0 mol/l de sulfato de alumínio? Al 2 (SO 4 ) 3(aq) 2 Al +3 (aq) + 3 SO 4 2 (aq) 2,0 mol/l 4,0 mol/l 6,0 mol/l *Al 2 (SO 4 ) 3 ] = 0,0 = não há o sal em solução. *Al +3 ] = 4,0 mol/l [SO 4 2 ] = 6,0 mol/l Análise com o Professor: 01 (UFPE Vitória e Caruaru/2009.2) cultivo de alface, utiliza uma combinação de substâncias químicas, dentre elas o nitrato de cálcio Ca(NO 3 ) 2. Na preparação de uma destas soluções nutritivas, foi utilizada uma solução de nitrato de cálcio 0,025 M. Nesta solução, teremos uma concentração de íons de Ca 2+ e NO 3, respectivamente, de: a) 0,0125 e 0,0125 b) 0,0125 e 0,0250 c) 0,0250 e 0,0250 d) 0,0250 e 0,0500 e) 0,0500 e 0,0500 Ca(NO 3 ) 2 Ca NO 3 0,025 M 0,025 M 0,050 M Na equação química balanceada as substâncias estão na proporção de 1 : 1 : Ca(NO 3 ) 2 1 Ca +2 1 mol 1 mol 0,0025 M x x = 0,0025 M de Ca +2 1 Ca(NO 3 ) 2 2 NO 3 1 mol 2 mol 0,0025 M x x = 0,0050 M de NO 3 Responda você mesmo: 02 (Enem 2ª Prova/2009) O processo de industrialização tem gerado sérios problemas de ordem ambiental, econômica e social, entre os quais se pode citar a chuva ácida. Os ácidos usualmente presentes em maiores proporções na água da chuva são o H 2 CO 3, formado pela reação do CO 2 atmosférico com a água, o HNO 3, o HNO 2, o H 2 SO 4 e o H 2 SO 3. Esses quatro últimos são formados principalmente a partir da reação da água com os óxidos de nitrogênio e de enxofre gerados pela queima de combustíveis fósseis. A formação de chuva mais ou menos ácida depende não só da concentração do ácido formado, como também do tipo de ácido. Essa pode ser uma informação útil na elaboração de estratégias para minimizar esse problema ambiental. Se consideradas concentrações idênticas, quais dos ácidos citados no texto conferem maior acidez às águas das chuvas? a) HNO 3 e HNO 2. b) H 2 SO 4 e H 2 SO 3. c) H 2 SO 3 e HNO 2. d) H 2 SO 4 e HNO 3. e) H 2 CO 3 e H 2 SO

16 03 (UPE SSA 2º ano/2012) Apesar de complexa, a composição do sangue contém basicamente: I) uma parte líquida, o plasma, que é composta por água (80 82%), proteínas solúveis (5 8%), um pouco de gordura, glicose e sais minerais e II) constituintes em suspensão no plasma glóbulos vermelhos, brancos e plaquetas sanguíneas. O sangue dos animais pode ser aproveitado de diferentes formas. Na culinária brasileira, ele é ingrediente de um prato tradicional: a galinha ao molho-pardo, mais conhecida em Pernambuco como galinha à cabidela. Esse prato é uma receita da época da colonização do Brasil. Ingrediente indispensável para a preparação dessa iguaria, o sangue obtido da morte do animal deve ser coletado em um recipiente contendo vinagre e misturado por meio de batidas com um garfo, para se evitar a coagulação. Ele é adicionado à galinha temperada e cozida, que, depois, é levada novamente ao fogo até tudo estar bem cozido. Em relação ao texto acima e com base no conhecimento químico, analise as três afirmativas indicadas a seguir: I. A batida do garfo na mistura sangue-vinagre aumenta o ph do sangue da galinha, evitando a sua coagulação. II. O vinagre é uma solução de um ácido forte que evita a desnaturação das proteínas do sangue da galinha após o seu abatimento. III. O contato com o CO 2 atmosférico e com o vinagre diminui o ph do sangue da galinha e forma um novo sistema tamponado, que contribui para evitar a sua coagulação. Está CORRETO, apenas, o que se afirma em a) I. b) II. c) III. d) I e II. e) II e III. 04 (UFPE 2 a fase/97) Uma solução aquosa de soluto desconhecido é testada com papel indicador de tornassol que revelou ser esta uma substância ácida. Além disso, a solução é fracamente condutora quando comparada com uma solução de NaC de mesma concentração. A substância desconhecida poderia ser: I II 0 0 NaOH 1 1 NH CH 3 COOH 3 3 HNO H 3 PO 4 05 (UFPE 1 a fase/2005) Analisando a tabela a seguir, com valores de constantes de basicidade, K b, a 25 C para diversas bases, podemos afirmar que: Base Dimetilamina, (CH 3 ) 2 NH 5,4 x 10-4 Amônia, NH 3 1,8 x 10-5 Hidróxido de zinco, Zn(OH) 2 1,2 x 10-7 Piridina, C 5 H 5 N 1,8 x 10-9 Anilina, C 6 H 5 NH 2 4,3 x a) A amônia é uma base mais fraca que o hidróxido de zinco. d) A dimetilamina é a base mais forte. b) A anilina é a base mais forte. e) A anilina é mais básica que a piridina. c) A piridina e a amônia têm a mesma força básica. K b 06 (UFPE 1 a fase/98) Em uma solução de sulfato de sódio, qual das espécies abaixo é mais abundante? a) Na + b) SO 3-2 c) Na 2 SO 4 d) SO 2 e) H 2 SO (UFPE 1 a fase/92) Sabemos que sais são eletrólitos fortes que em solução aquosa, estão totalmente dissociados em íons. Portanto, uma solução de sulfato de alumínio A 2 (SO 4 ) 3 deve conter as seguintes espécies: a) A (SO 4 ) 3-2 b) 2 A (SO 4 ) 3-2 c) A SO 4-2 d) 2 A SO 4-2 e) A 2 (SO 4 ) 3 08 (UFPE-1 a fase/93) Ácido perclórico (HC O 4 ) é um ácido forte. Quais as espécies químicas presentes, em maior concentração, em uma solução aquosa deste ácido? a) H + e ClO 4 - b) HClO 4 e H + c) HClO 4 e OH d) H +, Cl e O 2 e) OH, Cl e O 2 150

17 09 (UPE SSA 1º ano/2012) Em uma atividade experimental realizada em sala de aula, foram montados quatro condutivímetros de bancada, semelhantes ao indicado na ilustração a seguir: Adaptado de: Depois, em cada um desses sistemas, testou-se a condutividade elétrica de um líquido, respectivamente: I. Água sanitária; III. Água de coco amarelo e II. Etanol anidro (CH 3 CH 2 OH); IV. Hexano (CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 ). Verificou-se que, em apenas alguns desses sistemas, a lâmpada acendeu quando a tomada foi conectada à rede elétrica. Em quais dessas soluções houve a passagem da corrente elétrica? a) I e III b) II e III c) II e IV d) I, II e IV e) II, III e IV 10 (UPE Tradicional/2012) Em uma feira de ciências, apresentou-se um vídeo que mostrava, simultaneamente, três experimentos diferentes (I, II e III), conforme indicados a seguir. Em cada recipiente, havia: I Solução de cloreto de sódio; II - Cloreto de sódio sólido; III Cloreto de sódio fundido. Passados alguns instantes, percebeu-se que se acendeu (acenderam) apenas a(s) lâmpada(s) a) I. b) II. c) III. d) I e II. e) I e III. 11 (UFPE 1 a fase/89) Um ácido é classificado como forte por que: a) É corrosivo. d) Torna vermelho o papel de tornassol. b) Tem um ph elevado. e) Apresenta alto grau de ionização. c) Reage com as bases formando sais. 151

18 05 Medida do Nível de Acidez ou Basicidade Substância Ácido Água Água + Substância Sistema Básico Neutro A acidez ou basicidade de um sistema aquoso está relacionada com a presença dos íons H + e OH nesse sistema (isso segundo Arrhënius). Exemplos: Responsável pela acidez do sistema H 2O HC (g) H + (aq) + C (aq) H 2O NaOH (s) Na + (aq) + OH (aq) Responsável pela basicidade do sistema À medida que aumenta a concentração do cátion H +, [ H + ], aumenta a acidez do sistema. À medida que aumenta a concentração do ânion OH, [OH ], aumenta a basicidade do sistema. Conclusão: [ H + ] > [ OH ] Sistema ácido [ H + ] < [ OH ] Sistema básico [ H + ] = [ OH ] Sistema nêutro Em 25 o C... [ H + ] = [ OH ] = 10 7 mol/l Então... [ H + ] = 10 7 mol/l... NEUTRO [ H + ] > 10 7 mol/l... ÁCIDO [ H + ] < 10 7 mol/l... BÁSICO A acidez ou basicidade de um sistema pode ser expressa através de dois argumentos matemáticos, o ph (potencial hidrogeniônico) e o poh (potencial hidroxiliônico). Em laboratórios modernos o ph pode ser medido por meio de instrumentos e a acidez ou basicidade pode ser avaliada da seguinte forma: ph ph Acima de 7 = meio básico 0 14 ph Igual a 7 = meio nêutro 0 14 ph Abaixo de 7 = meio ácido Responda você mesmo: 01 (UFPE 1 a fase/2004) Sabendo-se que, a 25 o C, o cafezinho tem ph 5,0, o suco de tomate apresenta ph 4,2, a água sanitária ph 11,5 e o leite, ph 6,4, pode-se afirmar que, nesta temperatura: a) o cafezinho e a água sanitária apresentam propriedades básicas. b) o cafezinho e o leite apresentam propriedades básicas. c) a água sanitária apresenta propriedades básicas. d) o suco de tomate e a água sanitária apresentam propriedades ácidas. e) apenas o suco de tomate apresenta propriedades ácidas. 152

19 5.A Escalas de ph e poh ph Aumenta a Acidez Neutro Aumenta a basicidade ph = log [ H + ] poh Aumenta a Basicidade Neutro Aumenta a Acidez poh = log [ OH ] Observação: Em todo sistema... ph + poh = 14...quando a temperatura = 25 o C. 5.B Regras Básicas de Logarítimo log 10 a = a log a. b = log a + log b log a b = b. log a log 10 5 = 5 log 10 6 = 5 log 10 4 = 4 Dados: log 2 = 0,3 Determine: log =? ( log 2 + log 10 5 ) = ( 0,3 5 ) = ( 4,7 ) = 4,7 Dados: log 2 = 0,3 Determine: log 8 =? log 2 3 = 3. log 2 = 3. 0,3 = 0,9 5.C Indicadores Ácido/Base log 10 6 = 5 basicidade. Indicadores são substâncias log 10 4 = 4 log 10 4 = 4 que produzem variação de cor em um sistema de acordo com sua acidez ou Indicador ácido/base log 10 6 = 5 Coloração Ácido Neutro Básico Fenolftaleína incolor incolor Rosa Alaranjado de metila Vermelho Laranja Amarelo Azul de bromotimol amarelo verde Azul Papel de tornassol vermelho azul Faixa de viragem é o intervalo de valores de ph onde ocorrem as mudanças de cores que indicam a transição ácido/neutro e neutro/básico. Exemplo: O azul de bromotimol tem faixa de viragem entre 6,0 e 7,6, ou seja, de 0,0 até 6,0 temos a cor amarela indicando que o meio é ácido; entre 6,0 e 7,6 temos a cor verde apontando o meio neutro e de 7,6 até 14 temos a cor azul mostrando que o meio é básico. Ácido Neutro Básico 0,0 6,0 7,6 14,0 amarelo verde azul Perceba que há certo grau de imprecisão ao empregar um indicador para avaliar o nível de acidez ou basicidade de um sistema 153

20 06 Acidez e Basicidade dos Sais em Solução Aquosa HC ou outro ácido NaOH ou outra base NaC ou outro sal ph < 7 ph > 7 ph =? Pode ser ácida, básica ou neutra... Para entender porque uma solução de um sal pode ser ácida, básica ou neutra, deve-se considerar inicialmente que todo sal é formado por um cátion e um ânion, sendo que o cátion tem caráter básico e o ânion tem caráter ácido. Demonstração: NaOH + HC NaC + H 2 O Sal = Cátion + Vem de uma base Ânion Vem de um ácido Concluímos que uma solução salina pode ser ácida, básica ou neutra dependendo da força da base e da força do ácido de onde foram originados o cátion e o ânion que formam o sal. Sal derivado de Caráter Cátion de base... Ânion de ácido... da Solução Forte Fraco Básico Fraco Forte Ácido Forte Forte Neutro Fraco Fraco Depende de K A e K B Exemplos: Analise o caráter ácido/básico dos seguintes sais: KCN FeSO 4 NaC Se Ka > Kb : Sistema ácido Se Ka < Kb : Sistema básico Se Ka = Kb : Sistema neutro NH 4 CN Base forte ácido fraco Base fraca ácido forte Base forte ácido forte Base fraca ácido fraca Sal de caráter básico Sal de hidrólise básica ph > 7 Sal de caráter ácido Sal de hidrólise ácida ph < 7 Sal de caráter neutro. Não sofre hidrólise ph = 7 ph = depende de Ka e Kb Responda você mesmo: 02 (UPE Tradicional/2013) Em um aquário onde a água apresentava ph igual a 6,0, foram colocados peixes ornamentais procedentes de um rio cuja água tinha ph um pouco acima de 7,0. Em razão disso, foi necessário realizar uma correção do ph dessa água. Entre as substâncias a seguir, qual é a mais indicada para tornar o ph da água desse aquário mais próximo do existente em seu ambiente natural? a) KBr b) NaCl c) NH 4 Cl d) Na 2 CO 3 e) Al 2 (SO 4 ) 3 03 (FESP UPE/85) Soluções aquosas de Cianeto de potássio, cloreto de sódio, bicarbonato de sódio e sulfato de amônio, são respectivamente: a) Básica ácida básica ácida c) Básica básica básica ácida e) Ácida básica neutra ácida b) Básica neutra básica ácida d) Ácida neutra básica ácida 154

21 04 (UPE SSA 2º ano/2012) Os técnicos da Vigilância Sanitária visitaram uma residência e constataram que a água da piscina estava turva e com o ph acima do recomendado. Os proprietários foram notificados e orientados a adotar procedimentos para corrigir o problema. Para atender as recomendações dos técnicos da Vigilância Sanitária, eles realizaram a operação descrita a seguir: Adicionaram à água da piscina uma solução de (I) para formar um coloide. Após a decantação, transferiram uma solução de (II) para reduzir o ph. Como o ph ficou abaixo do recomendado, utilizaram uma solução de (III) para corrigi-lo. As lacunas (I), (II) e (III), no texto acima, podem ser completadas de forma CORRETA e na sequência dada pela opção a) pastilha de cloro; carbonato de sódio; cloreto de sódio b) carbonato de sódio; ácido sulfúrico; sulfato de alumínio c) sulfato de alumínio; ácido clorídrico; carbonato de sódio d) bicarbonato de sódio; sulfato de alumínio; carbonato de sódio e) sulfato de alumínio; bicarbonato de sódio; hipoclorito de sódio 05 (ENEM/2012) Uma dona de casa acidentalmente deixou cair na geladeira a água proveniente do degelo de um peixe, o que deixou um cheiro forte e desagradável dentro do eletrodoméstico. Sabe-se que o odor característico de peixe se deve às aminas e que esses compostos se comportam como bases. Na tabela são listadas as concentrações hidrogeniônicas de alguns materiais encontrados na cozinha, que a dona de casa pensa em utilizar na limpeza da geladeira. Material Concentração de H 3 O + (mol/l) Suco de limão 10 2 Leite 10 6 Vinagre 10 3 Álcool 10 8 Sabão Carbonato de sódio/barrilha Dentre os materiais listados, quais são apropriados para amenizar esse odor? a) Álcool ou sabão. c) Suco de limão ou vinagre. e) Sabão ou carbonato de sódio/barrilha. b) Suco de limão ou álcool. d) Suco de limão, leite ou sabão. 06 (UPE SSA 2º ano/2012) Uma pessoa estava preparando uma salada que continha repolho roxo. Ao temperá-la com vinagre, ela percebeu que a solução acumulada no fundo da saladeira apresentava uma coloração avermelhada. No entanto, após a adição de sal, estranhamente, a solução ficou azulada. Desconfiada, ela foi verificar o rótulo do sal e percebeu que havia adicionado bicarbonato de sódio (NaHCO 3 ) quando deveria ter adicionado cloreto de sódio (NaCl). Qual das alternativas abaixo traz uma explicação quimicamente consistente para o fenômeno da mudança de coloração observada? a) O ácido acético (CH 3 COOH), na presença de bicarbonato de sódio, se decompõe, produzindo uma substância que tem coloração azulada. b) O ácido acético (CH 3 COOH), presente no vinagre, reagiu com o bicarbonato de sódio, formando acetato de sódio (CH 3 COO Na + ) que tem coloração azulada. c) O bicarbonato de sódio, que é um sólido branco, em contato com as folhas do repolho roxo e com o ácido acético (CH 3 COOH), forma um bicarbonato que tem coloração azul. d) O bicarbonato de sódio, ao ser adicionado à salada, provocou um aumento no ph da solução, o que foi indicado pelo extrato do repolho roxo, que atua como um indicador ácido/base. e) O ácido acético (CH 3 COOH), presente no vinagre, reagiu com o bicarbonato de sódio, diminuindo o ph da solução, o que foi indicado pelo extrato do repolho roxo, que atua como um indicador ácido-base. 07 (FESP UPE/87) Dos sais abaixo, qual o de hidrólise básica? a) Nitrato de cálcio b) Cianeto de sódio c) Sulfato de amônio d) Cloreto de cálcio e) Acetato de amônio 155