Professor Élcio Barrak Luiz Antonio Rosa Machado17103EEL José Henrique Fonseca Franco17086EEL.
Transcript of Professor Élcio Barrak Luiz Antonio Rosa Machado17103EEL José Henrique Fonseca Franco17086EEL.
Professor Élcio Barrak
Luiz Antonio Rosa Machado 17103 EEL
José Henrique Fonseca Franco 17086 EEL
17.1 - O efeito do íon comum 17.2 – Soluções-tampão 17.3 - Titulações ácido-base 17.4 - Equilíbrios de solubilidade 17.5 - Fatores que afetam a
solubilidade 17.6 - Precipitação e separação de
íons 17.7 - Análise qualitativa para
elementos metálicos2/30
17.1 – O efeito do íon comum
3/30
A dissociação de um ácido fraco ou uma base fraca é reprimida pela presença de um eletrólito forte que fornece um íon comum ao equilíbrio.
Exemplo:Considerando um equilíbrio formado por água e ácido acético, HC2H3O2. Se adicionarmos NaC2H3O2, teremos um íon comum ao sistema anterior: C2H3O2
- que provocaria uma diminuição na concentração de H+.
Um tampão resiste às variações de pH porque ele é composto tanto por ácidos quanto por bases fracas.
A expressão da constante de dissociação do ácido correspondente é:
4/30
17.2 – Soluções-tampão
HX(aq) H+(aq) + X-(aq)
17.2 – Soluções Tampão
A capacidade de tampão é a quantidade de ácido ou base que um tampão pode neutralizar antes que o pH comece a variar significativamente. Esta capacidade depende da quantidade de ácido e base da qual o tampão é feito.
O pH do tampão depende de Ka para o ácido e das respectivas concentrações relativas de ácido e base que o tampão contém.
5/30
Capacidade de tampão e pH:
Equação de Henderson-Hasselbach.
6/30
17.2 – Soluções-tampão
7/30
17.2 – Soluções-tampão
17.2 – Soluções-tampão
8/30
17.3 – Titulações ácido-base
A titulação é um dos processos mais utilizados em química analítica quantitativa. É uma técnica volumétrica em que através da medição rigorosa de volumes é possível determinar a concentração de uma solução utilizando outra solução cuja concentração é conhecida (solução padrão).
Neste processo adiciona-se uma solução, que é colocada na bureta (titulante), à outra solução que se encontra no erlenmeyer (titulado) ocorrendo entre as duas uma reação ácido-base.
9/30
O ponto de equivalência em uma titulação é o ponto no qual o ácido e a base estão presentes em quantidades estequiométricas.
O ponto final em uma titulação é o ponto observado.
A diferença entre o ponto de equivalência e o ponto final é chamada de erro de titulação.
10/30
17.3 – Titulações ácido-base
Considere a adição de uma base forte (por exemplo, NaOH) a uma solução de um ácido forte (por exemplo, HCl).
No ponto de equivalência, a quantidade de base adicionada é estequiometricamente equivalente à quantidade de ácido originalmente presente. Logo, o pH é determinado pela solução de sal. Portanto, pH = 7.
Para detectar o ponto equivalência, usamos um indicador que muda de cor quando próximo a 7,00.
11/30
17.3 – Titulações ácido-base
Titulação ácido forte - base forte
12/30
17.3 – Titulações ácido-base
Titulação ácido forte - base forte
Neste tipo de titulação, o ponto de equivalência se dá em um pH superior a 7, devido à hidrólise do ânion do ácido fraco, que é uma hidrólise que origina íons OH–.
Considere a titulação de HC2H3O2 com NaOH
À medida que a base forte é adicionada, ela consome uma quantidade estequiométrica de ácido fraco:
HC2H3O2(aq) + NaOH(aq) C2H3O2-(aq) + H2O(l)
Após o ponto de equivalência, o pH é dado pela base forte em excesso.
13/30
17.3 – Titulações ácido-base
Titulação ácido fraco - base forte
14/30
17.3 – Titulações ácido-base
Titulação ácido fraco - base forte
Neste tipo de titulação, o ponto de equivalência se dá em um pH inferior a 7, devido à hidrólise do cátion resultante ser ácida.
Como a base é fraca, o seu ácido conjugado será forte, que facilmente reagirá com a água, formando íons H3O+.
Um exemplo deste tipo de titulação é a titulação da amônia com o ácido clorídrico:
HCl(aq) + NH3(aq) → NH4Cl(aq) + H2O(l)
15/30
17.3 – Titulações ácido-base
Titulação ácido forte - base fraca
16/30
17.3 – Titulações ácido-base
Titulação ácido forte - base fraca
Nos ácidos polipróticos, cada próton ionizável dissocia-se em etapas.
Consequentemente, em uma titulação existem n pontos de equivalência correspondentes a cada próton ionizável.
Exemplo da titulação do H3PO3 com NaOH:
O primeiro próton dissocia-se para formar H2PO3
- e o segundo para formar HPO32-
17/30
17.3 – Titulações ácido-base
Titulações de ácidos polipróticos
18/30
17.3 – Titulações ácido-base
Titulações de ácidos polipróticos
17.4 – Equilíbrios de Solubilidade A constante do produto de solubilidade (Kps):
A solubilidade é a quantidade em gramas de substância que se dissolve para formar uma solução saturada.
A solubilidade molar é a quantidade de matéria do soluto dissolvida para formar um litro de solução saturada.
19/30
BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO4
2-(aq)
Kps = [Ba2+] [SO42-]
17.4 – Equilíbrios de Solubilidade A solubilidade de uma substância pode
variar consideravelmente à medida que as concentrações dos outros solutos variam.
A constante do produto de solubilidade tem apenas um único valor para certo soluto a certa temperatura.
A concordância entre a solubilidade medida e a calculada a partir de Kps é normalmente melhor para sais cujos íons têm cargas (1+ e 1-).
20/30
17.5 – Fatores que afetam a solubilidade Efeito do íon comum Formação de íons complexos pH Anfoterismo
21/30
A solubilidade de um sal ligeiramente solúvel é diminuída pela presença de um segundo soluto que fornece um íon comum.
22/30
17.5 – Fatores que afetam a solubilidade Efeito do íon comum:
CaF2(s) Ca2+(aq) + 2 F-
(aq)
A regra geral é de que a solubilidade de sais metálicos aumenta na presença de bases de Lewis (receptores de elétrons) apropriadas como NH3, CN- ou OH-.
23/30
17.5 – Fatores que afetam a solubilidade
Formação de íons complexos:
24/30
17.5 – Fatores que afetam a solubilidade Formação de íons complexos:
Quanto mais ácida é a solução, maior a solubilidade de CaF2, porque o íon F- é uma base conjugada do ácido fraco HF. A transformação de F- em HF, pelo H+ adicionado, leva o equilíbrio à direita.
Portanto:
25/30
17.5 – Fatores que afetam a solubilidade pH:
CaF2(s) Ca2+(aq) + 2 F-
(aq)
F-(aq) + H+
(aq) HF(aq)
CaF2(s) + 2H+(aq) Ca2+
(aq) + 2HF(aq)
26/30
17.5 – Fatores que afetam a solubilidade
Anfoterismo:
17.6 – Precipitação e separação de íons O quociente de reação (Q) pode ser
relacionado com a constante do produto de solubilidade (Kps) para saber se o soluto se dissolverá, como segue:
Se Q > Kps, a precipitação ocorre até que Q = Kps.
Se Q = Kps, existe o equilíbrio.
Se Q < Kps, o sólido se dissolve até que Q = Kps.
27/30
17.7 – Análise qualitativa para elementos metálicos
28/30
29
17.7 – Análise qualitativa para elementos metálicos.
Referências bibliográficas http://pt.wikipedia.org/wiki/Solução_tampão
Acessado dia 23/05/2009 http://pt.wikipedia.org/wiki/Titulação Acessado dia
24/05/2009 http://www.e-escola.pt/topico.asp?id=302 Acessado
dia 24/05/2009 http://www.e-escola.pt/ftema.asp?
canal=quimica&id=102 Acessado dia 24/05/2009 Brown, Theodore L., LeMay, H. Eugene, Bursten,
Bruce E. e Burdge, Julia R.Química: A Ciência Central. Copyright: 2005. 9ª edição.
30/30