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Apostila - aulas - QUI112

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(Em pH = 6,5: ácido fosfórico: 0=2,326.10
-5; 1=0,8083;2=0,1917; 
3=3,569.10
-7). pKa1= 1,959; pKa2=7,125; pKa3=12,23 H2O pKw= 14 . Justifique a sua resposta. 
 
6. Exercício Contextualizado: O ácido benzóico é um ácido fraco que exerce papel de conservante em 
alimentos. Uma solução conservante foi preparada a partir de benzoato de sódio sódio 2.10-4 mol/L em pH 
3,9 ajustado com ácido forte. (Equilíbrios de solubilidade não estão sendo considerados). Qual a 
concentração de equilíbrio da espécie ativa ? 
H
O O ácido benzóico 
 H2O pKw=14 ; 
 HCl pKa=- 6,2 
Ácido benzóico pKa=4,202 
 
)10(1
1
α
pKa)(pH0 


)10(1
1
α
pH)(pKa1 


)101(
1
)(1 pHpKa

)101(
1
)(0 pKapH

12 
Lista 4 – 2º semestre 2013 
 
1) Analise pelo Princípio de Le Chatelier usando somente as reações necessárias para cada caso e em seguida 
justifique as seguintes proposições. 
 
a) a influência na concentração de amônia devido adição de ácido clorídrico ao meio reacional 
.b) a influência na concentração de carbonato (no seu equilíbrio ácido base) decorrente da adição de ácido 
clorídrico ao meio reacional 
c) a influência na concentração da amônia aquosa devido adição de hidróxido de sódio ao meio reacional 
d) a influência na concentração de carbonato (no seu equilíbrio ácido base) devido adição de hidróxido de sódio ao 
meio reacional 
 
2) A partir apenas das reações apresentadas abaixo, usando o Princípio de Le Chatelier, explique: 
 
a)Efeito da elevação do pH sobre a concentração de fosfato 
HPO4
2-
(aq) ⇋ PO4
3-
(aq) + H
+
(aq) 
 
b)Efeito da elevação do pH sobre a concentração de HPO4
2- 
H2PO4
-
(aq) 
 
⇋ HPO4
2-
(aq) + H
+
(aq) 
c)Efeito da diminuição do pH sobre a solubilidade do fenol - 
HFen (aq) ⇋ Fen
-
 (aq) + H
+
(aq) Fen
- = fenolato 
HFen (s) ⇋ HFen (aq) (Hfen = fenol) 
 
d)Efeito da diminuição do pH sobre a liberação de gás carbônico 
H2CO3(aq) ⇋ HCO3
-
(aq) + H
+
(aq) 
CO2(g) + H2O (l) ⇋ H2CO3(aq) 
 
e)Efeito da elevação do pH sobre a solubilidade do fosfato de cálcio 
HPO4
2-
(aq) ⇋ PO4
3-
(aq) + H
+
(aq) 
Ca3(PO4)2(s) ⇋ 3Ca
2+
(aq) +2PO4
3-
(aq) 
 
f)Efeito da elevação do pH sobre o precipitado de hidróxido de zinco: 
 Zn(OH)2(s) ⇋ Zn
2+
(aq) + 2OH
-
(aq) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
13 
3) Baseado no diagrama de distribuição de espécies do sistema carbonato 
a. Escreva apenas a(s) equação(ões) química(s) desse sistema 
b. Qual o grau de dissociação do bicarbonato em pH 6,0? 
c. Estime o(s) pKa(s) desses sistema. Mostre no gráfico 
d. Em qual pH há predominância do bicarbonato 
 0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 12,0 13,0 14,0
2 1 0
pH
'
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
14 
4) Exercício contextualizado: O ácido tartárico é um composto muito utilizado pela indústria de alimentos e 
bebidas devido ao seu efeito acidulante, ou seja, capaz de tornar o sabor mais ácido. O processo de 
vinificação também depende da participação do ácido tartárico, pois este modifica minimamente a 
composição do vinho porém diminui o nível de acidez volátil e realça a cor, o que melhora a qualidade da 
bebida. É muito utilizado na fabricação de sobremesas, sucos artificiais, caramelos, geleias, produtos estes 
que, geralmente, apresentam sabor de uva. Na indústria farmacêutica o ácido combinado com o bicarbonato 
de sódio é utilizado na fabricação de efervescentes (anti-ácidos e sais de fruta), e na composição de 
hidratantes corporais. Aplica-se o ácido tartárico também em xampus que têm a função de aumentar a 
irrigação sanguínea, sendo indicado no tratamento da calvície; na produção do cimento e do gesso e como 
mordente (capacidade de manter a durabilidade da cor de tecidos) na indústria têxtil. Todos estes 
processos descritos são dependentes do comportamento ácido-base do ácido tartárico. Na figura abaixo 
apresenta-se a curva de distribuição de espécies para o sistema em função do pH. 
 
a) Escreva as reações que podem ocorrer em uma solução aquosa de ácido tartárico (utilizar a fórmula 
estrutural nas reações 
b) Em que valor(es) de pH é possível encontrar 90% da concentração analítica como base conjugada 
totalmente desprotonada? 
c) Em que valor(es) de pH é possível encontrar 25% da concentração analítica como base conjugada 
monodissociada (ou seja, com apenas um próton). 
d) Estime os valores de pKa do ácido tartárico 0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 12,0 13,0 14,0
2 1 0
'
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
OH
OHOH
O
O
OH
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
15 
 
5) Exercício contextualizado: A Figura abaixo apresenta a estrutura da trietanolamina, utilizada para 
balancear o pH em preparações cosméticas, de higiene e até em produtos de limpeza. Entre os produtos 
cosméticos e de higiene no qual é usado com este fim inclui-se loções para a pele, géis para os olhos, 
hidratantes, xampus, espumas para barbear, etc. Similarmente ao sódio e ao amônio, pode ser usada para a 
fabricação de tensoativos para diversas aplicações, como o lauril sulfato de trietanolamina e o lauril éter 
sulfato de trietanolamina, menos agressivos que os similares de sódio e amônio, e portanto, utilizáveis em 
xampus e condicionadores suaves e infantis, por causarem menos irritação nos olhos e a pele, em especial, o 
couro cabeludo. 
 
N
CH2
CH2 CH2
CH2
CH2CH2
OH
OHOH 
a) Escreva todas as reações para uma solução aquosa de trietanolamina ; crie um código para representar o(s) 
ácido(s) e a(s) base(s) conjugada(s). 
 
b) A figura abaixo apresenta o diagrama de distribuição de espécies do sistema ácido base da trietanolamina; 
Identifique a curva que representa o comportamento da espécie totalmente protonada (ácido Bronsted) e 
também da a espécie totalmente desprotonada (base Bronsted) – 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
c) estime o pKa do sistema. 
 
d) em que valor de pH é possível obter 
 
i) 20% da espécie totalmente protonada? 
 
ii) 30% da espécie totalmente desprotonada 
 
 
 
 
 
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 12,0 13,0 14,0
1 0

pH
'
16 
6) Exercício contextualizado: Os equilíbrios ácido-base do ácido oxálico e sua habilidade em reagir com 
cátions metálicos explicam muitas propriedades do composto. O ácido oxálico pode ser encontrado no 
espinafre, no tomate, na carambola e outras plantas do gênero Oxalis. O ânion oxalato produzido nos 
equilíbrios ácido-base, apresenta forte interação com todos os metais bivalentes, como é o caso do cálcio, 
dando origem a complexos de baixíssima solubilidade. Dessa forma, o oxalato de cálcio produzido pode 
precipitar no rim, dando origem a cálculos renais. O ácido oxálico também pode ser usado na eliminação de 
ferrugem em metais e mármores, obtenção de corantes e tintas de escrever. Concentrações elevadas de 
íons como Al, Hg, Pb e Cd intoxicam as plantas, evitando o seu crescimento. As raizes de uma planta 
chinesa, denominada fagópiro, quando exposta a concentrações de Al3+ , secretam o