Quimica

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QUÍMICA
A Ciência Central 9ª Edição

Capítulo 16 Equilíbrio ácido-base
David P. White
© 2005 by Pearson Education
Capítulo 16

Ácidos e bases: uma breve revisão
• Ácidos: têm gosto azedo e fazem com que os corantes mudem de cor. • Bases: têm gosto amargo e são escorregadias. • Arrhenius: os ácidos aumentam a [H+] e as bases aumentam a [OH-] em solução. • Arrhenius: ácido + base  sal +água. • Problema: a definição nos limita à solução aquosa.

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Capítulo 16

Ácidos e bases de Brønsted-Lowry
O íon H+ em água
• O íon H+(aq) é simplesmente um próton sem elétrons. (O H tem um próton, um elétron e nenhum nêutron.) • Em água, o H+(aq) forma aglomerados. • O aglomerado mais simples é o H3O+(aq). Aglomerados maiores são H5O2+ e H9O4+. • Geralmenteusamos H+(aq) e H3O+(aq) de maneira intercambiável.

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Capítulo 16

Ácidos e bases de Brønsted-Lowry
Reações de transferência de Próton
• • • • Focaremos no H+(aq). Brønsted-Lowry: o ácido doa H+ e a base recebe H+. A base de Brønsted-Lowry não precisa conter OH-. Considere HCl(aq) + H2O(l)  H3O+(aq) + Cl-(aq): – o HCl doa um próton para a água. Conseqüentemente,o HCl é um ácido. – a H2O recebe um próton do HCl. Conseqüentemente, a H2O é uma base. • A água pode se comportar tanto como ácido quanto como base. • As substâncias anfóteras podem se comportar tanto como ácidos quanto como bases.
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Capítulo 16

Ácidos e bases de Brønsted-Lowry

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Capítulo 16

Ácidos e bases de Brønsted-Lowry
Paresácido-base conjugados
• O que quer que tenha sobrado do ácido após o próton ter sido doado é chamado de sua base conjugada. • Similarmente, o que quer que tenha sobrado da base após ela ter recebido o próton é chamado de um ácido conjugado. • Considere HA(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + A-(aq)
– Após o HA (ácido) perder seu próton ele é convertido em A- (base). Conseqüentemente o HA e o A- são paresácido-base conjugados. – Após a H2O (base) receber um próton, ela é convertida em H3O+ (ácido). Conseqüentemente, a H2O e o H3O+ são pares ácido-base conjugados. • Os pares ácido-base conjugados diferem entre si apenas em um próton.

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Capítulo 16

Ácidos e bases de Brønsted-Lowry
Forças relativas de ácidos e bases
• Quanto mais forte é o ácido, mais fraca é a baseconjugada. • O H+ é o ácido mais forte que pode existir no equilíbrio em solução aquosa. • O OH- é a base mais forte que pode existir no equilíbrio em solução aquosa.

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Capítulo 16

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Capítulo 16

Ácidos e bases de Brønsted-Lowry
Forças relativas de ácidos e bases
• Qualquer ácido ou base que é mais forte do que H+ ouOHsimplesmente reage estequiometricamente para produzir H+ e OH-. • A base conjugada de um ácido forte (por exemplo, Cl-) tem propriedades ácido-base desprezíveis. • Da mesma forma, o ácido conjugado de uma base forte tem propriedades ácido-base desprezíveis.

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Capítulo 16

Auto-ionização da água
O produto iônico da água
• Em água pura, estabelece-se o seguinteequilíbrio
H2O(l) + H2O(l) H3O+(aq) + OH-(aq)
[H3O  ][OH - ] [H 2O]2

• a 25 C
K eq 

K eq  [H 2O]2  [H3O  ][OH - ] K w  [H3O  ][OH - ]  1.0  1014

• O descrito acima é chamado de auto-ionização da água.
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Capítulo 16

A escala de pH
• Na maioria das soluções a [H+(aq)] é bem pequena. • Definimos
pH   log[ H3O ]   log[ H  ] pOH   log[OH- ]

• •• •

Em água neutra a 25 C, pH = pOH = 7,00. Em soluções ácidas, a [H+] > 1,0  10-7, então o pH < 7,00. Em soluções básicas, a [H+] < 1,0  10-7, então o pH > 7,00. Quanto mais alto o pH, mais baixo é o pOH e mais básica a solução.

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Capítulo 16

A escala de pH
• A maioria dos valores de pH e de pOH está entre 0 e 14. • Não há limites teóricos nos...
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