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Prof. Eduardo Campos EQUILÍBRIO EM SOLUÇÃO AQUOSA - EQULÍBRIO IÔNICO Considere o processo de equilíbrio: H2O(ℓ) H +1(aq) + OH-1(aq) auto-ionização da água Kw = [H+1] [OH-1] produto iônico da água Para uma mesma temperatura [H+1] e [OH-1] são inversamente proporcionais. Como toda constante química, Kw varia com a temperatura. A 25°C, Kw = 1,0 x 10-14 Kw = [H+1] [OH-1] = 1,0 x 10-14 Como a água é uma neutra [H+1] = [OH-1] Logo: [H+1] = [OH-1] = X X . X = 1,0 x 10-14 X = 1,0 x 10-7 [H+1] = [OH-1] = 1,0 x 10-7 mol.L-1 para a água pura. OPERADOR P - ESCALA DE pH E pOH Já imaginou como seria complicado trabalhar com a seguinte expressão [H+1] = 10-6,76 ? Para facilitar esse tipo de cálculo, um químico dinamarquês chamado Sorensen criou uma maneira mais simples de trabalhar com esse tipo de expressão. p = - log Temos então: • potencial hidrogeniônico de uma solução pH = - log[H+1] • potencial hidroxiliônico de uma soluçao pOH = - log [OH-1] Como: [H+1] [OH-1] = 1,0 x 10-14 teremos: pH + pOH = 14 ( 25°C) ESCALA DE pH: fo n te : tu d o ac ru 8 1 1 .b lo gs p o t. co m Para uma solução ácida [H+1] > [OH-1] Para uma solução básica ou alcalina [H+1] < [OH-1] fo n te :a lu n o so n lin e. co m .b r fo n te :w w w .c ia lp au lin ia .c o m .b r Foto de um pHgâmetro INDICADORES ÁCIDO BASE • Ácido: incolor • Base: vermelho • Ácido: vermelho • Base: alaranjado • Ácido: amarelo • Base: azul Fenolftaleína Alaranjado de metila Azul de bromotimol EXERCÍCIOS 1. Calcule o pH de uma solução aquosa de ácido clorídrico(HCℓ) de concentração 0,001 mol.L-1. RESOLUÇÃO Como o HCℓ é um ácido forte, podemos assumir que α = 100% M = 0,001 mol.L-1. Logo: [H+] = M . α [H+] = M = 1,0 x 10-3 [H+] = 1,0 x 10-3 mol.L-1 pH = - log[H+] = - log 1 x 10-3 pH = 3 2. Uma solução de NH4OH 0,25 mol.L -1 apresenta , a 25°C, grau de ionização igual a 0,4%. Calcule o pH da solução. RESOLUÇÃO [OH-1] = M . α M = molaridade da base M = 0,25 mol.L-1 α = grau de ionização α = 0,4 % = 0,4 /100 [OH-1] = M . α [OH-1] = 0,25 x 0,4/100 = 0,001 mol.L-1 Como é uma solução básica: pOH = - log[OH-1] = - log 1,0 x 10-3 pOH = 3 25°C pH + pOH = 14 Logo pH = 11 3. Considere o seguinte equilíbrio em solução aquosa. 2 CrO4 -2(aq) + 2 H+(aq) Cr2O7 -2 (aq) + H2O(ℓ) amarelo laranja Qual coloração será evidenciada pela adição da uma solução básica? RESOLUÇÃO A adição de uma solução básica vai aumentar a concentração de íons OH-, que vão consumir os íons H+ , deslocando o equilíbrio para a esquerda, intensificando a coloração amarela. Ao adicionarmos uma solução ácida, aumento da concentração dos íons H+1, o equilíbrio será deslocado para a direita, fazendo com que a solução adquira coloração laranja.
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