Equilíbrio em Meio Aquoso

A constante de ionização ou constante de

dissociação (Ka ou Kb) pode ser definida

como o resultado da relação entre as

concentrações dos eletrólitos dissociados em

meio aquoso.

Para um ácido genérico temos:

Equilíbrio em Meio Aquoso

Para uma base genérica temos:

Como já aprendemos, existe um parâmetro que

podemos aplicar para definir a força de um

ácido que é o grau de ionização (α) ou grau de

equilíbrio iônico:

Equilíbrio em Meio Aquoso

Portanto temos dois fatores que informam a

força de um ácido, sendo estes o valor de sua

Ka e seu α. Um cientista chamado Ostwald,

químico de origem russo-germânica, relacionou

esses 2 parâmetros, a qual chamamos de Lei da

Diluição de Ostwald.

Equilíbrio em Meio Aquoso

Assim no equilíbrio, temos:

Equilíbrio em Meio Aquoso

No caso de ácidos fracos (α< 5%), o valor de

(1-α) na expressão é aproximadamente 1.

Assim temos:

Equilíbrio em Meio Aquoso

Classificação de ácidos, de acordo

com os valores de Ka:

Ka> 103 � ácido muito forte

10-2<Ka <103 � ácido forte

10-7<Ka <10-2 � ácido fraco

Ka< 10-7 � ácido muito fraco

Equilíbrio em Meio Aquoso

Constante de ionização da água

Equilíbrio em Meio Aquoso

Constante de ionização da água

Como a concentração de H2O é constante,

pode ser incorporada a K, originando Kw. O

Kw é conhecido como produto iônico da

água e é dado por:

Equilíbrio em Meio Aquoso

Constante de ionização da água

Este equilíbrio iônico faz com que sempre

produto iônico da água seja respeitado. Se

adicionarmos íons H1+ na água pura, a

concentração do íon OH1- se reduz para

manter a constância do produto iônico.

Equilíbrio em Meio Aquoso

Constante de ionização da água

Se adicionarmos íons OH1- na água pura, a

concentração do íon H1+ se reduz pelo

mesmo motivo.

A acidez ou basicidade de uma solução

depende do predomínio do íon H1+ ou OH1- .

Equilíbrio em Meio Aquoso

pH ���� Potencial Hidrogeniônico

Uma maneira bastante prática de expressar a

acidez ou basicidade de uma solução é a

chamada escala de pH.

Foi introduzida em 1909 por Soren Peter

Lauritz Sorensen para facilitar o controle de

qualidade da cerveja;

As definições de pH e pOH são dadas por:

Equilíbrio em Meio Aquoso

pH ���� Potencial Hidrogeniônico

Equilíbrio em Meio Aquoso

pH ���� Potencial Hidrogeniônico

Equilíbrio em Meio Aquoso

pH ���� Potencial Hidrogeniônico

Portanto, este varia de 0 a 14.

O ponto médio, pH = 7, representa o meio

neutro ([H1+] = [OH1-]).

Para os valores menores que 7, temos o

intervalo das soluções ácidas. Nele quanto

mais próximo de zero, mais elevado o

caráter ácido da solução([H1+] > [OH1-]).

Equilíbrio em Meio Aquoso

pH ���� Potencial Hidrogeniônico

Para os valores maiores que 7, temos o

intervalo das soluções básicas. Nele quanto

mais próximo de 14, mais elevado o caráter

básico da solução([H1+] < [OH1-]).

Equilíbrio em Meio Aquoso

pH ���� Potencial Hidrogeniônico

Resumindo:

Equilíbrio em Meio Aquoso

pH ���� Potencial Hidrogeniônico

Resumindo:

Equilíbrio em Meio Aquoso

pH ���� Potencial Hidrogeniônico

Exemplo 1

(ESPM) Um proprietário de terras resolveu

construir tanques de pesca. Escavou a terra,

encheu o tanque de água e colocou algumas

espécies de peixes. Após algum tempo,

observou a contragosto que alguns peixes

morreram.

Equilíbrio em Meio Aquoso

pH ���� Potencial Hidrogeniônico

Exemplo 1

Levando uma amostra da água para análise,

foi constatado que a água estava muito ácida

e a concentração de íons H3O1+ era igual a

10-5mol/L. Dado o pH de sobrevivência de

algumas espécies de peixe (abaixo desse pH

os peixes morrem), responda quais espécies

poderão sobreviver neste tanque.

Equilíbrio em Meio Aquoso

pH ���� Potencial Hidrogeniônico

Exemplo 1

pH = - log [H+]

como [H+] = 10-5M pH = - log 10-5

Equilíbrio em Meio Aquoso

pH ���� Potencial Hidrogeniônico

pH = - (-5) log 10

como log 10 = 1

pH = 5

As trutas suportam pH até 5,2 e as carpas

até 5,4. Estes dois tipos de peixe morreriam

nas condições do tanque. Como as piabas

podem sobreviver até em pH = 4,5 , elas

sobreviveriam.

Equilíbrio em Meio Aquoso

pH ���� Potencial Hidrogeniônico

Exemplo 2

(FUVEST) Ao tomar dois copos de água,

uma pessoa diluiu seu suco gástrico

(solução contendo ácido clorídrico), de pH = 1,

de 50 para 500mL. Qual será o pH da solução

resultante logo após a ingestão da água?

a) 0 b) 2 c) 4

d) 6 e)10

Equilíbrio em Meio Aquoso

pH ���� Potencial Hidrogeniônico

Exemplo 2

pH = 1

temos que através de [H+] = 10-pH

[H3+] = 10-1 M

como a diluição foi de um volume de 50 para

um de 500mL, a diminuição na concentração

de H+ foi de 10 vezes. A concentração caiu de

10-1 M para 10-2 M.

Equilíbrio em Meio Aquoso

pH ���� Potencial Hidrogeniônico

Exemplo 2

[H+] = 10-2 M

pH = - log [H+]

pH = - log 10-2

pH = - (-2) log 10

como log 10 = 1

Então o pH = 2 e a alternativa correta é a b.