Substâncias anfóteras, neutralização e hidrólise

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Analítica I - aula 2 dia 27/10
➔ Substâncias anfóteras
- Caráter dualístico em relação ao pH em que elas estão inseridas
- Em pH básico se comportam como ácido e em pH ácido se comportam como
base
ex: água
- De acordo com a teoria de BL um ácido é a subst que doa próton e base é a
subst que recebe próton, portanto a água age como uma base (recebendo
próton) reagindo com o H2SO4 e age como um ácido (doando próton)
reagindo com o CO3-2.
● Diferença entre molécula ANFÓTERA e ANFIPRÓTICA
- Anfótera é a molécula que se comporta como ácido OU base
ex: molécula de água
- Anfiprótica é a molécula que se comporta como ácido E base ao mesmo
tempo, pois tem região ácida e região básica
ex: 8-hidroxiquinolina
- O fenol doa o próton da hidroxila, ou seja, um ácido e o N doa par de
elétrons, ou seja, uma base.
- Moléculas com N são mais básicas que moléculas com O, pois, apesar de ter
elétrons livres, o O os mantêm mais por ser mais eletronegativo e o N os
deixa mais livres
- Essa molécula é usada para “sequestrar” metais,
● AA são a classe mais anfipróticas
- Zwitterion é um composto químico eletricamente neutro, mas que possui
cargas opostas em diferentes átomos. Os aminoácidos, por exemplo, se
comportam como ácido por causa do grupo carboxila (-COOH) e como bases
por causa do grupo amina (NH2).
- O AA, na primeira parte, está em sua forma zwitteriônica
- Na segunda parte ele está se comportando como uma ácido, pois está
doando próton
- Na terceira parte ele está se comportando como uma base, pois está
recebendo próton
● Aplicação
- O HCO3- é usado para neutralizar ácidos, usado em desodorantes e
antiácidos
- O ZnO também é uma substância anfótera, é um componente do leite de
rosas (o pó branco)
- Hidróxidos anfóteros , por exemplo, em antiácidos
- Em meio alcalino produzem íons complexos
● Cálculo de pH para substâncias anfóteras
➔ Neutralização e hidrólise
- Neutralização é a união de valências de sinais contrários representados por
íons H+ os quais são as valências (+) e pelos íons OH- os quais são as
valências (-).
- Podemos afirmar que a neutralização de ácidos e bases ocorre quando o Ka
a Kb são semelhantes (ou próximos), os quais unem-se para formar como
produto o correspondente sal + H2O.
ex: NaOH + HCl -> NaCl + H2O
- Soluções de ácido + base com mesma força de dissociação e concentração
irão atingir pH=7 ou pH de neutralização
- Quando ácido e base têm força de dissociação diferentes também há
formação de sal + H2O (neutralização), mas o sal sofre a reação reversa ao
reagir com as moléculas de água formadas (ácidos fracos e bases fracas
tendem a voltar a sua forma original/ pouco dissociará), ou seja, sofre
hidrólise
- O sal quebra a molécula de água, adquire seu H+ e forma um íon hidróxido no
processo e forma também o hidróxido de sódio novamente, ou seja, o pH da
solução será um pH alcalino, pois o ácido acético é um ácido fraco e o
hidróxido de sódio é uma base forte
- O sal quebra a molécula de água, adquire sua OH- e forma um íon hidrônio
no processo e forma também o ácido clorídrico novamente, ou seja, o pH da
solução será um pH ácido, pois o hidróxido de amônio é uma base fraca e o
ácido clorídrico é um ácido forte.
● Hidrólise
- As soluções salinas serão divididas em 4 tipos:
1. Sal de ácido forte + base forte
- Nesta situação, caso o ácido e a base estejam nas mesmas concentrações
(equimolaridade), então haverá neutralização (pH neutro)
- Se não estiver em equimolaridade, então não haverá neutralização, pois terá
o excesso de uma das espécies, assim, o pH será dado pelo excesso da
espécie
- Neutralização formará sal + H2O
2. Sal de ácido fraco + base forte
- Quando ácido e base têm força de dissociação diferentes também há
formação de sal + H2O (neutralização), mas o sal sofre a reação reversa ao
reagir com as moléculas de água formadas, ou seja, sofre hidrólise
- O sal quebra a molécula de água, adquire seu H+ e forma um íon hidróxido no
processo e forma também o hidróxido de sódio novamente, ou seja, o pH da
solução será um pH alcalino, pois o ácido acético é um ácido fraco e o
hidróxido de sódio é uma base forte
- O sal acetato de sódio altera significativamente o Kw do sistema
- Cálculo para pH e constante de hidrólise
- Modo para chegar na fórmula
- Ex:
3. Sal de ácido forte + base fraca
- Quando ácido e base têm força de dissociação diferentes também há
formação de sal + H2O (neutralização), mas o sal sofre a reação reversa ao
reagir com as moléculas de água formadas (ácidos fracos e bases fracas
tendem a voltar a sua forma original/ pouco dissociará), ou seja, sofre
hidrólise
- O sal quebra a molécula de água, adquire sua OH- e forma um íon hidrônio
no processo e forma também o ácido clorídrico novamente, ou seja, o pH da
solução será um pH ácido, pois o hidróxido de amônio é uma base fraca e o
ácido clorídrico é um ácido forte.
- Cálculo para pH e constante de hidrólise:
4. Sal de ácido fraco + base fraca
- Nesse sistema os produtos formados após a reação de hidrólise são um
ácido fraco e uma base fraca, já que o sal volta a ser uma base fraca e um
ácido fraco (ácidos fracos e bases fracas tendem a voltar a sua forma
original/ pouco dissociará). Entretanto, o pH desse tipo de solução pode
apresentar 3 faixas distintas em função da constante de dissociação de
ácidos e bases fracas formados.
- Ex:
● Resumo