Prévia do material em texto
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?