professor Élcio barrak luiz antonio rosa machado17103eel josé henrique fonseca franco17086eel
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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
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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:
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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.
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Capacidade de tampão e pH:
Equação de Henderson-Hasselbach.
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17.2 – Soluções-tampão
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17.2 – Soluções-tampão
17.2 – Soluções-tampão
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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.
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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.
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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.
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17.3 – Titulações ácido-base
Titulação ácido forte - base forte
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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.
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17.3 – Titulações ácido-base
Titulação ácido fraco - base forte
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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)
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17.3 – Titulações ácido-base
Titulação ácido forte - base fraca
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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-
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17.3 – Titulações ácido-base
Titulações de ácidos polipróticos
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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.
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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-).
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17.5 – Fatores que afetam a solubilidade Efeito do íon comum Formação de íons complexos pH Anfoterismo
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A solubilidade de um sal ligeiramente solúvel é diminuída pela presença de um segundo soluto que fornece um íon comum.
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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-.
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17.5 – Fatores que afetam a solubilidade
Formação de íons complexos:
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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:
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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)
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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.
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17.7 – Análise qualitativa para elementos metálicos
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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.
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