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Ácidos e Bases

Ácidos e Bases. Segundo Bronsted : ácido é definido como uma substância capaz de doar um protão base como uma substância capaz de aceitar um protão. Ex: CH 3 COOH(aq) + H 2 O(l) D CH 3 COO - (aq)+ H 3 O + (l) Segundo Lewis:

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Presentation Transcript

  1. Ácidos e Bases • Segundo Bronsted: • ácido é definido como uma substância capaz de doar um protão • base como uma substância capaz de aceitar um protão. • Ex: CH3COOH(aq) + H2O(l) D CH3COO-(aq)+ H3O+(l) • Segundo Lewis: • ácido é definido como uma substância capaz de aceitar um par de electrões e • base como uma substância capaz de ceder um par de electrões. • Ex: H2O(l) + CO2(g) D H2CO3(aq)

  2. Propriedades ácido-base da água A água funciona como base em reacções com ácidos, Ex: HCl e CH3COOH e funciona como ácido em reacções com bases Ex: NH3. A uma dada temperatura a água autoioniza-se H2O(l) D H+(aq) + OH-(aq) Produto iónico [H+] = [OH-] = 1,0 x10-7 M Kw = (1,0 x10-7)2 = 1,0 x10-14 T= 25 ºC

  3. pH – Uma Medida de Acidez pH da solução (def.): é o simétrico do logaritmo decimal da concentração de hidrogeniões (em mol/L) pH = -log[H+] pOH = -log[OH-] [H+][OH-] = Kw = 1,0 x10-14 - (log[H+] + log[OH-]) = -log(1,0 x10-14) -log[H+]-log[OH-] = 14,0 pH + pOH = 14,0

  4. Forças de ácidos e bases A força é determinada pelo grau de ionização das suas moléculas Ácidos fortes: HCl; H2SO4; HNO3; HClO4; H3O+ Ácidos fracos: CH3COOH; HCN; H2O, NH4+

  5. Bases Fortes Bases fortes, tais como os hidróxidos de metais alcalinos e de alcalino-terrosos com excepção do berilio, ionizam-se completamente em água. NaOH(aq) g Na+(aq) + OH-(aq) Ba(OH)2(aq) g Ba2+(aq) + 2OH-(aq)

  6. Equilíbrio Ácido Base • Ácidos fracos e constantes de ionização dos ácidos HA(aq) + H2O (l) D H3O+(aq) + A-(aq) ou HA(aq) D H+(aq) +A-(aq) Percentagem de ionização • Fases fracas e constantes de ionização das bases são tratadas como ácidos fracos NH3(aq)+H2O(l) D NH+4(aq)+OH-(aq)

  7. Relação entre a constante de ionização de um ácido e da sua base conjugada CH3COOH(aq) D H+(aq)+CH3COO-(aq) A base conjugada CH3COO-(aq)+H2O(l) D CH3COOH(aq)+OH-(aq)

  8. Ácidos dipróticos e polipróticos H2CO3(aq) D H+(aq) + HCO3-(aq) HCO3- (aq) D H+(aq) + CO32- (aq)

  9. Propriedades Ácido-Base dos Sais • Hidrólise salina: descreve a reacção de um anião ou de um catião de um sal, ou de ambos, com a água. A hidrólise de um sal em geral afecta o pH da solução. • sais que produzem soluções neutras: NaNO3(aq) D Na+(aq)+NO3- (aq) • sais que produzem soluções básicas: CH3COONa(s) D Na+(aq)+CH3COO-(aq) CH3COO-(aq)+H2O D CH3COOH(aq)+OH-(aq) • sais que produzem soluções ácidas: NH4Cl(aq)DNH+4 + Cl- NH+4 + H2ODNH3+H3O+ • sais em que o catião e o anião se hidrolisam • Kb>Ka. Se Kb do anião é maior do que Ka do catião, então a solução deve ser básica, porque o anião se hidrolisa em maior extensão do que o catião. No equilíbrio haverá mais iões OH- do que iões H+. • Kb<Ka. Inversamente se Kb do anião é menor do que Ka do catião, então a solução deve ser ácida, porque o catião se hidrolisa em maior extensão que o anião; • Ka  Kb. Se Ka é aproximadamente igual a Kb, a solução será práticamente neutra.

  10. Efeito do ião comum (Def): é o deslocamento do equilibrio causado pela adição de um composto que contém um ião em comum com a substância dissolvida. É um caso especial de principio de Le Chatelier. Soluções tampão (Def): é uma solução de um ácido ou de uma base fraca (1) e do seu sal (2). Tem a capacidade de resistir, sem variar o pH, à adição de pequenas quantidades de ácidos e bases. Curva de distribuição do H2CO3 e HCO3- em função do pH.

  11. Estudo quantitativo das titulações ácido-base Titulação (def.): é o processo laboratorial através do qual se determina a concentração de uma solução utilizando outra de concentração conhecida. Como varia o pH de uma solução durante uma titulação? 1º Caso: Ácido forte/base forte; Ex: HCl/NaOH

  12. 2º Caso: Ácido forte/base fraca; Ex: HCl/NH3 3º Caso: Àcido fraco/base forte; Ex: CH3COOH/NaOH

  13. O ponto final ou o ponto de equivalência numa titulação ácido-base é muitas vezes assinalado por uma mudança na côr de indicador ácido-base. O indicador é usualmente um ácido (ou base) orgânica fraco que apresenta cores diferentes nas formas ionizada e não ionizada. A forma está relacionada com o pH da solução em que o indicador é dissolvido Indicadores ácido-base

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