Equilibrio ionico

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Lei de Ação das Massas
teq = tempo de equilíbrio
Equilíbrio Químico ou Dinâmico
	É estabelecido quando as velocidades nos dois sentidos de uma reação reversível são iguais, deste modo as concentrações dos compostos envolvidos permanecem inalteradas apesar de continuar a interconversão.
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Princípio de Le Chatelier
	Em um sistema em equilíbrio, qualquer alteração das condições de reação influencia as velocidades de reação direta e indireta causando o deslocamento do equilíbrio no sentido de anular, ou pelo menos atenuar o efeito da alteração provocada.
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O que são eletrólitos? O que são não-eletrólitos?
Química Analítica Clássica 
Eletrólitos são substâncias químicas que formam íons quando dissolvidas em água ou outro solvente e assim produzem soluções que conduzem a corrente elétrica.
Eletrólitos Corrente elétrica
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Química Analítica Clássica 
Corrente elétrica
Conduz eletricidade
Não conduz eletricidade
Sofrem modificações
Eletrólitos
Não - Eletrólitos
Não se modificam
Substâncias inorgânicas (ácidos, bases e sais)
Substâncias orgânicas (glicose, glicerina etc.)
O que são eletrólitos? O que são não-eletrólitos?
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Química Analítica Clássica 
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Química Analítica Clássica 
Teoria de dissociação eletrolítica
Processo de solvatação
Composto iônico
NaCl  Na+ + Cl-
Dissociação eletrolítica
CH3 OH
Dissolução apenas
Solubilização
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Química Analítica Clássica 
Teoria de dissociação eletrolítica
NaCl  Na+ + Cl-
MgSO4  Mg2+ + SO42-
CaCl2  Ca2+ + 2Cl-
Na2SO4  2Na+ + SO42-
Cargas positivas = cargas negativas
nº de cargas do íon = valência
Dissociação eletrolítica de substâncias inorgânicas:
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Química Analítica Clássica 
Teoria de dissociação eletrolítica
Grau de dissociação de uma substância química
 Não há dissociação
 Dissociação Total
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Equilíbrio Iônico
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Química Analítica Clássica 
Eletrólito fraco  Ex: ácido acético (CH3COOH)
Eletrólito Forte  Ex: cloreto de sódio (NaCl)
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Química Analítica Clássica 
O que são eletrólitos fortes?
Eletrólitos fortes são substâncias químicas que se ionizam completamente em um solvente.
Eletrólitos fracos são substâncias químicas que se ionizam parcialmente em um solvente.
O que são eletrólitos fracos?
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Química Analítica Clássica 
Teoria de dissociação eletrolítica
Exemplos de eletrólitos fortes e fracos
TABELA 9-1 - Classificação de Eletrólitos
FORTES
1. Ácidos inorgânicos como HNO3, HClO4, *H2SO4, HCl, HI, HBr, HClO3, HBrO3
2. Hidróxidos alcalinos e alcalino-terrosos;
3. A maioria dos sais.
*H2SO4 é completamente dissociado para formar os íons HSO4 - e H3O+ e, por essa razão, é considerado um eletrólito forte. Deve-se
observar, entretanto, que o íon HSO4 - é um eletrólito fraco, sendo apenas parcialmente dissociado para formar SO42- e H3O+.
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Química Analítica Clássica 
Teoria de dissociação eletrolítica
Exemplos de eletrólitos fortes e fracos
TABELA 9-1 - Classificação de Eletrólitos
FRACOS 
Ácidos inorgânicos, incluindo H2CO3, H3BO3, H3PO4, H2S,
 H2SO3;
2. A maioria dos ácidos orgânicos;
3. Amônia e a maioria das bases orgânicas;
4. Haletos, cianetos e tiocianatos.
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Química Analítica Clássica 
EQUILÍBRIO QUÍMICO
Expressão exata da constante de equilíbrio
	aY, az, aw e ax  são as atividades das espécies 			Y, Z, W e X.
Constante de equilíbrio termodinâmica
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Química Analítica Clássica 
EQUILÍBRIO QUÍMICO
Expressão exata da constante de equilíbrio
Constante de equilíbrio termodinâmica
	aY, az, aw e ax  são as atividades das espécies Y, Z, W e X.
	A atividade de uma espécie química, uma grandeza termodinâmica, permite contabilizar os efeitos de eletrólitos sobre os equilíbrios químicos.
 A atividade ou concentração efetiva de uma espécie química depende da força iônica do meio. 
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Química Analítica Clássica 
EQUILÍBRIO QUÍMICO
Efeitos dos eletrólitos sobre os equilíbrios
	Por que o conceito de atividade é importante?
	Porque em equilíbrios iônicos, a atividade de uma espécie química e sua respectiva concentração podem ser significativamente diferentes.
	* Os equilíbrios também podem ser afetados por eletrólitos presentes na solução, mesmo que não estejam participando efetivamente da reação.
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Química Analítica Clássica 
EQUILÍBRIO QUÍMICO
Efeitos dos eletrólitos sobre os equilíbrios
	Por que ocorre o efeito de um eletrólito?
	O efeito de um eletrólito ocorre devido à atração eletrostática que se estabelece entre os íons do eletrólito e os íons da espécie química reagente de carga oposta Efeito salino ou efeito de blindagem.
	* Os equilíbrios também podem ser afetados por eletrólitos presentes na solução, mesmo que não estejam participando efetivamente da reação.
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Química Analítica Clássica 
EQUILÍBRIO QUÍMICO
Efeitos dos eletrólitos sobre os equilíbrios
	Por que ocorre o efeito salino?
	Eletrólitos que produzem íons de carga simples, como o NaCl e o KNO3, promovem efeitos similares, independentemente da natureza química do eletrólito, ou seja, o efeito está associado à valência.
	Quando apenas espécies neutras estão presentes, o efeito do eletrólito praticamente não é percebido no equilíbrio.
	* A magnitude do efeito do eletrólito é tanto maior quanto maior a carga: EFEITO CARGA
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Química Analítica Clássica 
EQUILÍBRIO QUÍMICO
Força iônica do meio reacional
			Em uma faixa de concentração considerável do eletrólito, o efeito do eletrólito depende apenas de um parâmetro de concentração chamado FORÇA IÔNICA , : quantidade e tipo de espécies iônicas em solução.
 =1/2 ([A]ZA2 + [B]ZB2 + [C]ZC2 .....)
[A], [B], [C]  concentração molar dos íons em solução
Za, Zb, Zc  carga dos íons 
	Para soluções com   0,1  O efeito do eletrólito não depende do tipo dos íons, depende de .
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Química Analítica Clássica 
Equação de Debye-Hückel
X = coeficiente de atividade da espécie X;
ZX = carga da espécie X;
 = força iônica da solução;
X = diâmetro efetivo do íon X hidratado em nanômetros (10-9 m)
0,51 e 0,33  constantes (para soluções aquosas a 25 0C)
 para   0,1 mol L-1
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Química Analítica Clássica 
Atividade e coeficientes de atividade para íons a 250 C
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Equilíbrio Iônico
Efeito do Íon Comum
Efeito Salino
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Equilíbrio Iônico da Água
Kw = [H+] [OH-]
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Outras escalas ‘p’
Em geral, para um número X,
Por exemplo, pKw = -log Kw.
 
A escala de pH
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Conceitos de Ácido e Base
Arrhenius
Bronsted & Lowry
Lewis
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Expressões das Constante de Equilíbrio
Constante de Acidez
Constante de Hidrólise
Produto de Solubilidade
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INDICADORES
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Solução Tampão
Adição de ácido => Ionização do ácido
Adição de base => Regeneração do ácido
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Soluções-tampão
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A constante do produto de solubilidade, Kps
Considere
para o qual 
Kps é o produto de solubilidade. (O BaSO4 é ignorado, uma vez que é um sólido puro, logo, sua concentração é constante.)
Equilíbrios de solubilidade
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A constante do produto de solubilidade, Kps
Em geral: o produto de solubilidade é a concentração em quantidade de matéria dos íons elevados às sua potências estequiométricas.
A solubilidade é a quantidade (gramas) da 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. 
Equilíbrios de solubilidade
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Solubilidade e Kps
Para converter solubilidade em Kps
a solubilidade precisa ser convertida em solubilidade molar (através da massa molar);
a solubilidade é convertida na concentração em quantidade de matéria de íons no equilíbrio (cálculo do equilíbrio),
Kps é o produto da concentração de íons no equilíbrio.
Equilíbrios de solubilidade
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Efeito
do íon comum
A solubilidade diminui quando um íon comum é adicionado.
Isto é uma aplicação do princípio de Le Châtelier:
À medida que se adiciona F- (do NaF, por exemplo), o equilíbrio desloca-se no sentido contrário ao aumento.
Conseqüentemente, forma-se CaF2(s) e ocorre uma precipitação.
À medida que se adiciona NaF ao sistema, a solubilidade do CaF2 diminui.
Fatores que afetam 
a solubilidade
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Formação de íons complexos
Considere a formação de Ag(NH3)2+:
O Ag(NH3)2+ é chamado de íon complexo.
NH3 (a base de Lewis ligada) é chamada de ligante.
A constante de equilíbrio para a reação é chamada de constante de formação, Kf:
Fatores que afetam 
a solubilidade
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 Formação de íons complexos
Considere a adição de amônia ao AgCl (precipitado branco):
A reação global é
Efetivamente, o Ag+(aq) foi removido da solução.
Pelo princípio de Le Châtelier, a reação direta (a dissolução do AgCl) é favorecida.
Fatores que afetam 
a solubilidade
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 Formação de íons complexos
Fatores que afetam 
a solubilidade
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