aula2-revisão-dissolução

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Revisão: Fundamentos de reações químicas 
Reações 
Reversível (procede até o equilíbrio) 
 
Irreversível (procede até que um dos reagentes seja completamente consumido) 
Homogênea (reagentes e produtos estão presentes na mesma fase) 
Heterogênea (materiais que reagem estão presentes em duas ou mais fases) 
Estequiometria 
DCBA 
DCBA 
DdCcBbAa 
A quantidade de substâncias utilizadas e formadas em uma reação são 
definidas pela estequiometria – calcula a massa teórica de reagentes e 
produtos. 
Exemplo: Cal pode ser inserida em água para remoção de dureza. Estime a quantidade de CaCO3(s) que 
será formada pela adição de cal em água que contém bicarbonato (não é um reagente limitante) e Ca2+ a 
uma concentração de 12,32 mg/L (peso molecular Ca+2 = 40 g/mol). Utilize uma vazão de 1000 m3/d e 
determine a quantidade de CaCO3(s) em kg/dia. 
OHCaCOOHCaHCOCa 2323
2 22)(121  
Equilíbrio 
DdCcBbAa 
ba
dc
BA
DC
k
][][
][][

ba
dc
BA
DC
k
}{}{
}{}{

{ } = [ ] 
 = 1 – sistemas diluídos 
 
)(1 iCBA eq
k

)(2 iiDCA eq
k

)(2 3 iiiDBA eq
k

]][[
][
1
BA
C
keq 
]][[
][
2
CA
D
keq 
Reações Ácido-Base 
  AHHA
][
]][[
HA
AH
ka


]log[  HpH
]log[ aa kpk 
pka -  ácido 
Predominância de espécies dependendo do pH da solução 
Exemplo: 1 mM (total) de ácido acético em solução aquosa. Qual é o pH? 
Dado: pka = 4,75. 
Reações dissolução-precipitação 
  nxs LMML )(
][
]][[
)(s
nx
sp
ML
LM
k


precipitakLM sp
nx  ]][[
precipitanãokLM sp
nx  ]][[
Exemplo: Encontre o pH no qual hidróxido de magnésio (Mg(OH)2(s)) precipita. 
Solução contém 10-3 M de Mg2+. Dado: ksp = 10
-9,2. 
Exemplo: Determine [Fe3+] e [FeTOT] dissolvido, de acordo com as reações abaixo nos pHs 3, 5, 7, 9 e 11. 
OHFeHOHFe s 2
3
)(3 33)( 

OHOHFeHOHFe s 2
2
)(3 2)(2)( 

OHOHFeHOHFe s 22)(3 )()( 

)(3)(3 )()( aqs OHFeOHFe 
  HOHFeOHOHFe s 42)(3 )()(
log ks0 = 4,89 
log ks1 = 2,7 
log ks2 = -0,76 
log ks3 = -8,71 
log ks4 = -16,71 
-14
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
0 2 4 6 8 10 12 14
lo
g(
M
)
pH
Speciation in system containing Fe(OH)3(s)
Fe3+
FeOH2+
Fe(OH)2+
Fe(OH)3
Fe(OH)4-
H+
OH-
TOT-Fe3+
Reações de complexação 
  HFeOHOHFe 22
3
  HOHFeOHFe 2)(2 22
3
  HOHFeOHFe aq 3)(3 )(32
3
  HOHFeOHFe 4)(4 42
3
log ks1 = -2,19 
log ks2 = -5,67 
log ks3 = -13,60 
log ks4 = -21,60 
10-3,33 M 10-3,80 M 
Exemplo: Determine a concentração das espécies que contém Fe(III) em uma solução com 25 
mg/L de cloreto férrico (peso molecular = 162,2 g/mol) no pH 5. Plote um gráfico log [ ] vs. pH. 
Assumir que não há precipitação: [Fe]TOT = [Fe]dissolvido = [Fe
3+]+[Fe(OH)2+]+[Fe(OH)2
+]+[Fe(OH)3aq]+[Fe(OH)4
-] 
Reações redox (redução-oxidação) 
11 RedenOx 

 enOxRed 22
1221 RedOxRedOx 
Red2 – redutor – doador de elétrons – fica oxidado 
Ox1 – oxidante – aceptor de elétrons – fica reduzido 
Exemplo: Manganês, Mn(II), é solúvel em água e está presente em várias águas 
subterrâneas porque formas insolúveis, por exemplo MnO2, que estão contidas em 
minerais, são reduzidas para formas solúveis. Ácido hipocloroso pode ser utilizado 
para remoção de Mn. Balanceie as meias-reações e encontre a reação geral. 
)(2
2
sMnOMn 

ClHOCl
Termodinâmica 
DdCcBbAa 







ba
dc
BA
DC
RTGG
][][
][][
ln0
  000 reagentesfprodutosf GGG
0G
No equilíbrio: 







ba
dc
BA
DC
RTG
][][
][][
ln0
 kRTG ln0 
RT
G
ek
0

Exemplo: Determine se ácido hipocloroso é termodinamicamente estável em água a 25C, de 
acordo com a reação abaixo. 
 
Assuma que [HOCl] = 5 mg/L (como cloro, Cl2), pH = 7, [O2(aq)] = 9 mg/L e Cl
- = 10-3 M. As 
energias livres de formação Gof para os compostos envolvidos na reação são fornecidas: 
H+ = 0 KJ/mol; 
Cl- = -131,29 KJ/mol; 
O2(aq) = 16,44 KJ/mol; 
H2O = -237,18 KJ/mol; 
HOCl = -79,91 KJ/mol. 
)(2222 aqOHClHOCl 

Cinética 







sL
mol
tempodemudança
ãoconcentraçdemudança
reaçãodevelocidade
.
CBA 
]][[
][
BAk
dt
Ad

CBA 
DCA 
DBA 2
]][[
][
1 BAk
dt
Ad
 ]][[
][
2 CAk
dt
Ad

Exemplo: Obtenha a velocidade de reação se a cinética obedece a seguinte equação: 
 
 
Dados: 
[OD] = 0,268 mmol/L 
Fe2+ = 5,58 mg/L 
pH = 6 
k = 6,25 x 1016 L3/(min.mol3) 
][]][[
][ 22
2
ODOHFek
dt
Fed
v 


correto?