Equilibrio Iônico continuação

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Profª Carolina Baptista Gomes
Continuação Equilíbrio Iônico
UNIVERSIDADE FEDERAL DE PELOTAS
CENTRO DE DESENVOLVIMENTO TECNOLOGICO
Disciplina Química Geral
PRODUTO IÔNICO DA ÁGUA (Kw) 
Medidas de condutibilidade elétrica mostram que a água está ligeiramente ionizada segundo a equação:
Esta ionização da água, como as demais, é reversível e atinge um equilíbrio dinâmico denominado equilíbrio iônico da água. 
PRODUTO IÔNICO DA ÁGUA (Kw) 
A 25°C, o grau de ionização (α) da água é 1,81x10-9. Considerando 1 litro de água pura (1000 g de água pura) e aplicando ao equilíbrio iônico da água a lei da ação das massas, tem-se: 
• Cálculo do número de mols existentes em 1000 g de H2O.
 
PRODUTO IÔNICO DA ÁGUA (Kw) 
• Cálculo das concentrações molares no equilíbrio.
Nota-se que a concentração molar da água no equilíbrio é praticamente a mesma do início. Portanto, pode-se dizer que a concentração molar da água é constante,
 
[H2O] = constante.
PRODUTO IÔNICO DA ÁGUA (Kw) 
• Cálculo da constante de equilíbrio
O produto da constante de equilíbrio pela concentração molar da água dá uma nova constante denominada produto iônico da água, Kw. Portanto:
PRODUTO IÔNICO DA ÁGUA (Kw) 
 T grau de ionização (α) Kw 
A tabela abaixo mostra valores do produto iônico da água (Kw) em diferentes temperaturas.
Numa mesma temperatura, o valor de Kw permanece constante, qualquer que seja a substância dissolvida em água. 
PRODUTO IÔNICO DA ÁGUA (Kw) 
Observações: 
 
• Em água pura ou em solução neutra, a 25°C: 
 
• Ao se adicionar um ácido HA em água, ocorre sua ionização, 
Assim sendo, em soluções ácidas, a 25°C: 
PRODUTO IÔNICO DA ÁGUA (Kw) 
 • Ao se adicionar uma base B(OH) em água ocorre sua dissociação,
Assim sendo, em soluções básicas, a 25°C:
• Ao se preparar uma solução ácida ou básica de concentração molar ♏ e conhecido o grau de ionização ou de dissociação (α) do ácido ou da base, pode-se calcular a [H+] ou a [OH-].
pH e pOH
Em função dos valores baixos de [H+] e [OH-], costuma-se indicar a acidez ou a basicidade de uma solução através de seu pH (potencial hidrogeniônico) e pOH (potencial hidroxiliônico). 
Por definição:
pH e pOH
Aplicando as definições e considerando a temperatura de 25°C, obtém-se:
Para qualquer meio aquoso, a 25°C, a soma entre o pH e o pOH é igual a 14. 
HIDRÓLISE DE ÍONS
Hidrólise de um íon é a reação entre este íon e a água. 
• Hidrólise de ânions 
A hidrólise de um ânion pode ser representada pela equação:
A reação de hidrólise de um ânion ocorre quando o ácido formado for um ácido fraco. 
Devido à formação de íons OH-, a solução resultante é básica (pH > 7). 
HIDRÓLISE DE ÍONS
Exemplos 
Hidrólise do ânion cianeto, CN-:
Hidrólise do ânion bicarbonato, HCO3-:
HIDRÓLISE DE ÍONS
• Hidrólise de cátions 
A hidrólise de um cátion pode ser representada pela equação:
HIDRÓLISE DE ÍONS
• Hidrólise de cátions 
A hidrólise de um cátion pode ser representada pela equação:
HIDRÓLISE DE ÍONS
Exemplos
HIDRÓLISE DE ÍONS
HIDRÓLISE DE ÍONS
HIDRÓLISE DE ÍONS
Solução Tampão
Solução Tampão
Para se calcular o pH de uma solução tampão, pode-se demonstrar que:
• para solução-tampão de um ácido fraco e seu sal,
• para solução-tampão de uma base fraca e seu sal,
Solução Tampão
Para se calcular o pH de uma solução tampão, pode-se demonstrar que:
• para solução-tampão de um ácido fraco e seu sal,
• para solução-tampão de uma base fraca e seu sal,
Onde pKa = −log Ka, pKb = −log Kb e pKw = −log Kw.
Estas fórmulas são conhecidas como equações de Henderson-Hasselbach.
Solução Tampão
Exemplo:
Sabendo que a constante de ionização (Ka) do ácido cloroacético, a 25 °C, é 1,4 x 10-3, calcular o pH de uma solução-tampão contendo ácido cloroacético 0,1 mol/L e cloroacetato de sódio 0,15 mol/L.
PRODUTO DE SOLUBILIDADE (Kps ou PS) 
Quando um sólido é adicionado a um solvente, ele se dissolve até o limite definido pelo seu coeficiente de solubilidade. 
A partir desse limite ele não mais se dissolve, permanecendo como sólido no fundo do recipiente que o contém formando o denominado corpo de fundo. 
Considerando o cloreto de prata, que ao se dissolver, sofre dissociação de acordo com a equação:
PRODUTO DE SOLUBILIDADE (Kps ou PS) 
O produto é uma outra constante denominada produto de solubilidade e simbolizada por Kps. Então:
Para uma substância genérica AxBy, que se dissocia de acordo com a equação:
Exemplo 
• Solução saturada de sulfato de bário:
PRODUTO DE SOLUBILIDADE (Kps ou PS) 
Observações: 
• Só se aplica o produto de solubilidade às soluções saturadas; 
• Para uma dada substância, o Kps só varia com a temperatura; 
• Quanto maior for o Kps de uma substância, maior será sua solubilidade. 
Efeito do íon comum sobre a solubilidade 
“Se, a solução saturada de uma substância AxBy, juntarmos com uma segunda substância que possua um íon comum com AxBy, esta segunda substância provocará precipitação de AxBy como consequência do Principio de Le Chatelier. “
Efeito do íon comum sobre a solubilidade 
Para minimizar o aumento na concentração de íon Cℓ-, o equilíbrio será deslocado no sentido do processo que forma AgCl(s). 
Como consequência, ocorre a precipitação do AgCl(s), acarretando, portanto, uma diminuição em sua solubilidade.
Efeito do íon comum sobre a solubilidade 
Exemplo 
A solubilidade do iodato de chumbo II, Pb(IO3)2, a 25°C, é 4,0 . 10-5 mol/L. Calcular o Kps deste sal, na temperatura indicada. 
 Observando a proporcionalidade fornecida pelos coeficientes da equação de dissociação do sal (1:1:2), a dissolução de 4,5.10-5 mol/L de Pb(IO3)2 produz 4,5.10-5 mol/L de Pb2+ e 9,0.10-5 mol/L de IO3-. Portanto, no equilíbrio: