Equilíbrio ácido-base [Modo de Compatibilid ade] (1)

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EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE
Prof. Ms. Mário Machado Martins
ÁCIDO E BASE
ÁCIDO E BASE DE BRØNSTED-LOAWRY
� Ácido é uma substância capaz de doar prótons, 
H+;
� Base é uma substância capaz de receber prótons;
HAc + H2O H3O+ + Ac-
Ácido 1 Base 
conjugada do 
Ácido 1
Base 2 Ácido 
conjugado da 
Base 2
NH3 + H2O OH- + NH4+
Ácido 
2
Base 
1
Base 
conjugada 
do Ácido 2
Ácido
conjugado 
da Base 1
Pares ácido-base conjugados
� A água é um composto anfiprótico, ora atua como base, ora atua 
como ácido . 
Ex. 1
Ex. 2
Forças relativas de ácidos e bases
Forças relativas de ácidos e bases
AUTO-IONIZAÇÃO DA ÁGUA
� O produto iônico da água
• Em água pura, estabelece-se o seguinte equilíbrio
• a 25 °C
• O descrito acima é chamado de auto-ionização da 
água.
14-
3 100.1]OH][OH[
−+
×==
w
K
ESCALA DE PH
o pH (potencial de hidrogênio ou potencial
hidrogeniônico)
o A [H+(aq)] é bem pequena na maioria das 
soluções.
o Por isso usamos a função log:
o Em água neutra a 25 °C, pH = pOH = 7,00.
o Em soluções ácidas, a [H+] > 1,0 × 10-7, então o 
pH < 7,00.
o Em soluções básicas, a [H+] < 1,0 × 10-7, então o 
pH > 7,00.
o A maioria dos valores de pH e de pOH está entre 
0 e 14.
PARA TREINAR
A) Qual o pH de uma solução aquosa HCl 0,10 mol L-1
?
B) Qual o pH de uma solução aquosa de KOH 0,10 mol
L-1?
C) Qual o pH de uma solução aquosa de HBr 5,0 x 10-8
mol L-1 ?
D) Qual o pH de uma solução aquosa de NaOH 0,5 mol
L-1?
� Dado que o HCl , HBr NaOH e o KOH são
eletrólitos fortes
ÁCIDO FRACO
o Os ácidos fracos são apenas parcialmente
ionizados em solução.
o Existe uma mistura de íons e ácido não-ionizado
em solução.
o Conseqüentemente, os ácidos fracos estão em
equilíbrio:
o Ka é a constante de dissociação de ácido.
o Quanto maior o Ka, mais forte é o ácido; Se Ka >> 
1, o ácido está completamente ionizado e o ácido é 
um ácido forte.
BASE FRACA
o As bases fracas removem prótons das 
substâncias.
o Existe um equilíbrio entre a base e os íons
resultantes:
o Exemplo:
o A constante de dissociação da base, Kb, é definida
como:
EXEMPLOS
A) Qual é o pH de uma solução aquosa 0,05 mol L-1
de NH3 ? 
B) Quais são os valores das concentrações das 
demais espécies presentes na solução ([H+, 
NH4+, NH3 e OH- )?
C) Qual é a porcentagem de dissociação da base?
� Dado: Kb = 1,75 x 10-5 
PARA TREINAR
A) Qual é o pH de uma solução aquosa 0,1 mol L-1
de HC2H3O2 ? 
B) Quais são os valores das concentrações das 
demais espécies presentes na solução (H+,
C2H3O2 e HC2H3O2)?
C) Qual é a porcentagem de dissociação do ácido?
� Dado: Ka = 1,8 x 10-5 
ÁCIDOS FRACOS POLIPRÓTICOS
o Os ácidos polipróticos têm mais de um próton
ionizável.
o Os prótons são removidos em etapas, não todos
de uma só vez :
o É sempre mais fácil remover o primeiro próton
em um ácido poliprótico do que o segundo.
o Conseqüentemente, Ka1 > Ka2 > Ka3 etc.
ÁCIDOS POLIPRÓTICOS
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EXEMPLO
� Qual o pH de uma solução 0,1 mol L-1 de H3PO4
e as concentrações aproximadas de todas as 
espécies presentes?
� Dado que: 
RELAÇÃO ENTRE KA E KB
o Para: Reação 1 + Reação 2 = Reação 3
o tem-se:
o Para um par ácido-base conjugado
o Conseqüentemente, quanto maior o Ka, menor o
Kb. Isto é, quanto mais forte o ácido, mais fraca a
base conjugada.
o Tomando o negativo dos logaritimos:
213 KKK ×=
baw KKK ×=
baw pKpKpK +=
EXEMPLO
� Em uma solução de 0,1 mol L-1 de Na2HPO4 , 
o meio estará ácido ou básico? O HPO42- é 
anfiprótico !
Como o Kb é mais alto que o Ka, o meio estará governado praticamente
pelo Kb. Dessa forma a solução estará básica, ou seja, pH >7,00. Na
prática o pH deve estar próximo de 1/2 (pKa2+ pKa3).
PARA TREINAR
� Em uma solução de 0,1 mol L-1 de NaH2PO4 , 
o meio estará ácido ou básico? O H2PO4-
é anfiprótico !
Como o Ka é mais alto que o Kb, o meio estará governado praticamente pelo Ka.
Dessa forma a solução estará ácida, ou seja, pH < 7,00. Na prática o pH deve
estar próximo de 1/2 (pKa2+ pKa3).
RELAÇÃO ENTRE KA E KB