Aula 5 - prof. Fabiano (2014.1)

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Universidade Federal de Lavras 
Departamento de Química 
Prof. Fabiano Magalhães 
mgfabiano@yahoo.com.br 
Química Geral 
Aula 5 
Reações em 
Solução Aquosa 
Propriedades dos Compostos em Solução Aquosa 
 Solução: mistura homogênea 
• Soluto: reagente em menor quantidade 
• Solvente: reagente em maior quantidade 
 Eletrólitos: são íons em solução aquosa 
CuCl2(s) 
H2O 
CuCl2(aq) 
Cu2+(aq) 
Cl-(aq) 
CuCl2(s) 
H2O 
Cu2+(aq) + 2Cl-(aq) 
Propriedades dos Compostos em Solução Aquosa 
 Como os íons dissolvidos interagem com a água? 
 Íons dissolvidos conduzem 
corrente elétrica. 
Eletrólitos 
Propriedades dos Compostos em Solução Aquosa 
 Tipos de eletrólitos 
Fortes 
NaCl(s)  Na+(aq) + Cl-(aq) 
 Eletrólitos fortes 
• O soluto se dissocia completamente 
 Fracos 
i: 1mol 0mol 0mol 
v: -1mol +1mol +1mol 
f: 0mol 1mol 1mol 100% de dissociação 
Bom condutor de 
corrente elétrica 
Eletrólito forte 
Propriedades dos Compostos em Solução Aquosa 
CH3CO2H(aq) CH3CO2
-(aq) + H+(aq) 
 Eletrólitos fracos 
• O soluto NÃO se dissocia completamente 
5% ionizado  eletrólito fraco 
i: 1 mol 0 mol 0 mol 
v: -0,05 mol +0,05 mol +0,05 mol 
f: 0,95 mol 0,05 mol 0,05 mol 
Mal condutor de corrente elétrica 
Propriedades dos Compostos em Solução Aquosa 
CH3CH2OH(aq) CH3CH2O
-(aq) + H+(aq) 
 Não eletrólitos 
• NÃO formam íons (não conduz corrente elétrica) 
0% ionizado  não eletrólito 
i: 1 mol 0 mol 0 mol 
v: 0 mol 0 mol 0 mol 
f: 1 mol 0 mol 0 mol 
Não conduz corrente elétrica 
Normalmente substâncias orgânicas e sais insolúveis 
Propriedades dos Compostos em Solução Aquosa 
 Solubilidade de Compostos Iônicos 
em Água 
Nem todos compostos 
iônicos se dissolvem 
completamente em 
água. 
 Solubilidade de Compostos Iônicos em Água 
Os seguintes compostos são solúveis em água? 
a) Al2O3 
b) KOH 
c) Fe(NO3)3 
d) Al2(SO4)3 
e) Ca(OH)2 
f) CaCO3 
Reações de precipitação 
Produz um produto insolúvel em água: precipitado 
AgNO3(aq) + KCl(aq)  AgCl(s) + KNO3(aq) 
Equação molecular 
Ag+(aq) + NO3
-(aq) + K+(aq) + Cl-(aq)  AgCl(s) + K+(aq) + NO3
-(aq) 
precipitado 
reagente insolúvel 
Equação iônica 
Reações de precipitação 
 Reação entre nitrato de chumbo e cromato de potássio 
Pb(NO3)2(aq) + K2CrO4(aq)  PbCrO4(s) + 2KNO3(aq) 
Equação molecular 
Pb2+(aq) + 2NO3
-(aq) + 2K+(aq) + CrO4
2-(aq)  PbCrO4(s) + 2K
+(aq) + 2NO3
-(aq) 
Equação iônica 
Equação iônica líquida 
Pb2+(aq) + CrO4
2-(aq)  PbCrO4(s) 
Reações de precipitação 
FeCl3(aq) + 3NaOH(aq)  Fe(OH)3(s) + 3NaCl(aq) 
Equação molecular 
Fe3+(aq) + 3Cl-(aq) + 3Na+(aq) + 3OH-(aq)  Fe(OH)3(s) + 3Na
+(aq) + 3Cl-(aq) 
Equação iônica 
Equação iônica líquida 
Fe3+(aq) + 3OH-(aq)  Fe(OH)3(s) 
 Reação entre cloreto de ferro e hidróxido de sódio 
Ácidos e Bases 
 Definições 
 Arrhenius 
 Bronsted-Lowry 
Lewis 
• Ácido: composto que dissociado em água libera íons H+. 
 
H2SO4(l)  2H
+(aq) + SO4
2-(aq) 
 Arrhenius 
• Bases: compostos que dissociados em água libera íons OH- 
 
NaOH(s)  Na+(aq) + OH-(aq) 
Ácidos e Bases 
 Bronsted-Lowry 
• Ácido: substância capaz de liberar um próton (H+) quando 
dissolvido em água. 
• Base: substância capaz de receber um próton. 
HCl(aq) + NH3(aq)  NH4
+
(aq) + Cl
-
(aq) 
Ácido 1 Base 2 Ácido 2 Base 1 
1. Explica a reação de neutralização entre HCl e NH3 
Ácidos e Bases 
 Bronsted-Lowry 
2. Explica a propriedade da água atuar como ácido ou base 
HCl(aq) + H2O(l)  H3O
+
(aq) + Cl
-
(aq) 
Ácido Base Ácido 
conjugado 
Base 
conjugada 
NH3(aq) + H2O(l)  NH4
+
(aq) + OH
-
(aq) 
Ácido Base Ácido 
conjugado 
Base 
conjugada 
Ácidos e Bases 
• Ácido: espécie capaz de receber pares de elétrons. 
 Lewis 
• Base: espécie capaz de doar pares de elétrons. 
H+(aq) + OH
-
(aq)  H2O(l) 
H+ (aq) + NH3 (aq)  NH4
+
 (aq)
 
B(CH3)3 + NH3 (aq)  (CH3)3B-NH3 
Ácidos e Bases 
 Lewis 
CO2(aq) + OH
-
(aq)  HCO3
-
(aq) 
O = C = O + O - H 
O = C O 
O H 
Ácidos e Bases 
• Ionizam ou dissociam completamente. 
 Ácidos e Bases Fortes 
HCl(g) H+(aq) + Cl-(aq) 
H2O 
100% do HCl foi ionizado Eletrólito forte 
KOH(s)  K+(aq) + OH-(aq) 
100% do KOH foi dissociado Eletrólito forte 
Ácidos e Bases 
• Ionizam ou dissociam parcialmente. 
 Ácidos e Bases Fracas 
CH3CO2H(aq)  CH3CO2
-(aq) + H+(aq) 
pouco ionizado Eletrólito fraco 
NH3(aq) + H2O(L)  NH4
+(aq) + OH-(aq) 
OH- formado em pequenas 
quantidades 
Ácidos e Bases 
• Ionização de ácidos polipróticos 
 Ácidos e Bases Fracas 
H2SO4(l)  2H
+(aq) + SO4
2-(aq) ocorre em duas etapas 
1) H2SO4(l)  H
+(aq) + HSO4
-(aq) 
2) HSO4
-(aq)  H+(aq) + SO4
2-(aq) 
100% ionizado – ác. forte 
pouco ionizado – ác. fraco 
H2SO4(l)  2H
+(aq) + SO4
2-(aq) 
Ácidos e Bases 
• Ionização de ácidos polipróticos 
 Ácidos Polipróticos 
H3PO4(l) ocorre em três etapas 
1) H3PO4(l)  H
+(aq) + H2PO4
-(aq) 
2) H2PO4
-(aq)  H+(aq) + HPO4
2-(aq) 
3) HPO4
2-(aq)  H+(aq) + PO4
3-(aq) 
H3PO4(l)  3H
+(aq) + PO4
3-(aq) 
Ácidos e Bases 
 Ácidos e Bases 
Reações de Ácidos e Bases 
 Reação ácido forte com base forte - neutralização 
Geralmente formam água e sal 
Exemplo: 
HCl(aq) + NaOH(aq)  H2O(L) + NaCl(aq) 
Equação iônica: 
H+(aq) + Cl-(aq) + Na+(aq) + OH-(aq)  H2O(L) + Na
+(aq) + Cl-(aq) 
Equação iônica líquida: 
H+(aq) + OH-(aq)  H2O(L) 
Reações de Ácidos e Bases 
 Reação ácido forte com base forte 
Geralmente formam água e sal 
Exemplo: 
 
Equação iônica: 
2H+(aq) + SO4
2-(aq) + 2K+(aq) + 2OH-(aq)  2H2O(L) + 2K
+(aq) + SO4
2-(aq) 
H2SO4(aq) + 2KOH(aq)  2H2O(aq) + K2SO4
 (aq) 
Equação iônica líquida: 
2H+(aq) + 2OH-(aq)  2H2O(L) 
H+(aq) + OH-(aq)  H2O(L) 
Reação de neutralização 
Reações de Ácidos e Bases 
 Reação ácido forte com base fraca 
Geralmente formam um sal 
Exemplo: 
 H2SO4(aq) + Ca(OH)2(aq)  CaSO4.2H2O(aq) 
HCl(aq) + NH3(aq)  NH4Cl(aq) 
Reações que Formam Gases 
 Reação de ácido com carbonatos 
Formam água, monóxido de carbono e um sal 
Exemplo: 
 H2SO4(aq) + CaCO3(s)  H2O(aq) + CO2(g) + CaSO4(s) 
2HCl(aq) + Na2CO3(aq)  H2O(aq) + CO2(g) + 2NaCl(aq) 
H2C4H4O6(aq) + NaHCO3(aq)  NaHC4H4O6(aq) + CO2(g) + 2H2O(aq) 
Composição dos fermentos químicos 
Ác. tartárico 
Classificação das Reações em Solução Aquosa 
 Reação ácido-base 
HNO3(aq) + KOH(aq)  HOH(L) + KNO3(aq) 
Escrever a equação iônica simplificada: 
H+(aq) + OH-(aq)  H2O(L) 
CH3CO2H(aq) + NaOH(aq)  NaCH3CO2(L) + HOH(aq) 
Escrever a equação iônica simplificada: 
CH3CO2H(aq) + OH
-(aq)  CH3CO2
-(L) + HOH(aq) 
Classificação das Reações em Solução Aquosa 
 Reação que forma gás 
CuCO3(s) + 2HNO3(aq)  Cu(NO3)2(aq) + H2CO3(aq) 
Escrever a equação iônica líquida: 
H2CO3(aq) CO2(g) + H2O(L) 
CuCO3(s) + 2HNO3(aq)  Cu(NO3)2(aq) +CO2(g) + H2O(L) 
CuCO3(s) + 2H
+(aq)  Cu2+(aq) +CO2(g) + H2O(L) 
Concentrações 
C = n 
V 
Concentração molar  
1) Qual a concentração molar de uma solução de 300 mLpreparada com 3,2 g de NaOH? 
2) Se 25,3 g de carbonato de sódio forem dissolvidos em água 
suficiente para preparar 250 mL de solução, qual será a 
concentração molar de Na2CO3? 
Qual será a concentração molar dos íons Na+ e CO3
2-? 
Qual será a concentração em %m/v de Na2CO3?