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Equilíbrio Ácido-Base Monoprótico - Para ácidos e bases que dissociam apenas um íons; - Utilização de tratamento sistemático para alguns casos; Curso:Engenharia Química Disciplina: Química Analítica Q U Í M I C A A N A L Í T I C A - E Q U I L I B R I O Á C I D O B A S E M O N O P R Ó T I C O - A D R I A N O B O R G E S - F A T E B 2 0 1 7 Equilíbrio Ácido-Base Monoprótico Ácidos e Bases Fortes - Geralmente ácidos inorgânicos; - Bases de metais alcalinos e metais alcalinos terrosos; Curso:Engenharia Química Disciplina: Química Analítica Q U Í M I C A A N A L Í T I C A - E Q U I L I B R I O Á C I D O B A S E M O N O P R Ó T I C O - A D R I A N O B O R G E S - F A T E B 2 0 1 7 Equilíbrio Ácido-Base Monoprótico Ácidos e Bases Fortes - pH na maioria dos casos é a concentração da dissociação do ácido ou base; - Não será levado em consideração atividade do meio; Curso:Engenharia Química Disciplina: Química Analítica Q U Í M I C A A N A L Í T I C A - E Q U I L I B R I O Á C I D O B A S E M O N O P R Ó T I C O - A D R I A N O B O R G E S - F A T E B 2 0 1 7 Equilíbrio Ácido-Base Monoprótico Ácidos e Bases Fortes - Relações importantes: Kw = [H +][OH-] pH = -log[H+] pOH = -log[OH-] pH + pOH = pKw = -logKw = 14,00 PKa = - logKa pKb = -logKb Ka Kb = Kw pKa + pKb = pKw = 14,00 Sempre a 25 oC de temperatura Curso:Engenharia Química Disciplina: Química Analítica Q U Í M I C A A N A L Í T I C A - E Q U I L I B R I O Á C I D O B A S E M O N O P R Ó T I C O - A D R I A N O B O R G E S - F A T E B 2 0 1 7 Equilíbrio Ácido-Base Monoprótico Ácidos e Bases Fortes - O grande dilema: Em concentrações entre 10-6 a 10-8, temos interferência do meio presente (H2O). Curso:Engenharia Química Disciplina: Química Analítica Q U Í M I C A A N A L Í T I C A - E Q U I L I B R I O Á C I D O B A S E M O N O P R Ó T I C O - A D R I A N O B O R G E S - F A T E B 2 0 1 7 Equilíbrio Ácido-Base Monoprótico Ácidos e Bases Fortes - O grande dilema: 1. Quando a concentração é “alta” (≥ 10-6 M), o pH tem o valor que calculamos , considerando o H+ ou OH- adicionado. Curso:Engenharia Química Disciplina: Química Analítica Q U Í M I C A A N A L Í T I C A - E Q U I L I B R I O Á C I D O B A S E M O N O P R Ó T I C O - A D R I A N O B O R G E S - F A T E B 2 0 1 7 Equilíbrio Ácido-Base Monoprótico Ácidos e Bases Fortes - O grande dilema: 2. Quando a concentração é “baixa” (≤ 10-8 M), o pH é 7. Não afetamos suficiente o pH da água. Curso:Engenharia Química Disciplina: Química Analítica Q U Í M I C A A N A L Í T I C A - E Q U I L I B R I O Á C I D O B A S E M O N O P R Ó T I C O - A D R I A N O B O R G E S - F A T E B 2 0 1 7 Equilíbrio Ácido-Base Monoprótico Ácidos e Bases Fortes - O grande dilema: 3. Em concentrações intermediárias (10-6 a 10-8 M), levamos em consideração a ionização da água e resolvemos por tratamento sistemático. Curso:Engenharia Química Disciplina: Química Analítica Q U Í M I C A A N A L Í T I C A - E Q U I L I B R I O Á C I D O B A S E M O N O P R Ó T I C O - A D R I A N O B O R G E S - F A T E B 2 0 1 7 Equilíbrio Ácido-Base Monoprótico Ácidos e Bases Fracas - É necessário conhecer as equações de dissociação para ácido ou base. HA ↔ H+ + A- Ka = [H +][A-] / [HA] B + H2O ↔ BH + + OH- Kb = [BH +][OH-] / [B] Curso:Engenharia Química Disciplina: Química Analítica Q U Í M I C A A N A L Í T I C A - E Q U I L I B R I O Á C I D O B A S E M O N O P R Ó T I C O - A D R I A N O B O R G E S - F A T E B 2 0 1 7 Equilíbrio Ácido-Base Monoprótico Ácidos e Bases Fracas - Lembrar das relações importantes apresentadas anteriormente. - Lembrar que sempre há formação de par ácido/base conjugado. - Sempre conhecer os valores de Ka ou Kb. Curso:Engenharia Química Disciplina: Química Analítica Q U Í M I C A A N A L Í T I C A - E Q U I L I B R I O Á C I D O B A S E M O N O P R Ó T I C O - A D R I A N O B O R G E S - F A T E B 2 0 1 7 Equilíbrio Ácido-Base Monoprótico Ácidos e Bases Fracas - E o mais importante é sempre estar consciente que a resolução terá que ser através de “tratamento sistemático”. Curso:Engenharia Química Disciplina: Química Analítica Q U Í M I C A A N A L Í T I C A - E Q U I L I B R I O Á C I D O B A S E M O N O P R Ó T I C O - A D R I A N O B O R G E S - F A T E B 2 0 1 7 Equilíbrio Ácido-Base Monoprótico Equilíbrios em ácidos fracos - Realizar “tratamento sistemático”. - Avaliar o grau de dissociação α do ácido. α = [A-] / [A-] + [HA], fração de dissociação do ácido. Curso:Engenharia Química Disciplina: Química Analítica Q U Í M I C A A N A L Í T I C A - E Q U I L I B R I O Á C I D O B A S E M O N O P R Ó T I C O - A D R I A N O B O R G E S - F A T E B 2 0 1 7 Equilíbrio Ácido-Base Monoprótico Equilíbrios em bases fracas - Realizar “tratamento sistemático”. - Avaliar o grau de dissociação α a base. α = [BH+] / [BH+] + [B], fração de dissociação da base. Curso:Engenharia Química Disciplina: Química Analítica Q U Í M I C A A N A L Í T I C A - E Q U I L I B R I O Á C I D O B A S E M O N O P R Ó T I C O - A D R I A N O B O R G E S - F A T E B 2 0 1 7 Equilíbrio Ácido-Base Monoprótico Tampões - Solução tamponada resiste a uma mudança de pH quando ácidos ou bases são adicionados ou quando ocorre uma diluição.- Tampão é a mistura de um ácido e sua base conjugada Curso:Engenharia Química Disciplina: Química Analítica Q U Í M I C A A N A L Í T I C A - E Q U I L I B R I O Á C I D O B A S E M O N O P R Ó T I C O - A D R I A N O B O R G E S - F A T E B 2 0 1 7 Equilíbrio Ácido-Base Monoprótico Tampões - Equação de Henderson-Hasselbalch: pH = pKa + log [A -] / [HA], para ácido pH = pKa + log [B] / [BH +], para base Curso:Engenharia Química Disciplina: Química Analítica Q U Í M I C A A N A L Í T I C A - E Q U I L I B R I O Á C I D O B A S E M O N O P R Ó T I C O - A D R I A N O B O R G E S - F A T E B 2 0 1 7 Equilíbrio Ácido-Base Monoprótico Tampões A resolução do pH para soluções tampões passa por: - Utilização da eq. de Henderson-Hasselbalch; - Utilização dos valores de Ka ou Kb; - Utilização de tatamento sistemático para descobrir valores das dissociações dos ácidos fracos (ou bases) e seus pares conjugados. Curso:Engenharia Química Disciplina: Química Analítica Q U Í M I C A A N A L Í T I C A - E Q U I L I B R I O Á C I D O B A S E M O N O P R Ó T I C O - A D R I A N O B O R G E S - F A T E B 2 0 1 7 Equilíbrio Ácido-Base Monoprótico Exercícios 1. Por que a água não se dissocia para produzir H+ 10-7 M e OH- 10-7 M quando alguma quantidade de HBr é adicionada? 2. Calcule o pH de uma solução de HClO4 5,0 x 10 -8 M. Que fração do total de H+ nesta solução é proveniente da dissociação da água? Curso:Engenharia Química Disciplina: Química Analítica Q U Í M I C A A N A L Í T I C A - E Q U I L I B R I O Á C I D O B A S E M O N O P R Ó T I C O - A D R I A N O B O R G E S - F A T E B 2 0 1 7 Equilíbrio Ácido-Base Monoprótico Exercícios 3. Encontre o pH e as concentrações de (CH3)3N e de (CH3)3NH +, numa solução de cloreto de trimetilamônio 0,060 M. 4. Determine o pH e o grau de dissociação de uma solução 0,100 M de uma base fraca B com Kb 1,00 x 10-5. Curso:Engenharia Química Disciplina: Química Analítica Q U Í M I C A A N A L Í T I C A - E Q U I L I B R I O Á C I D O B A S E M O N O P R Ó T I C O - A D R I A N O B O R G E S - F A T E B 2 0 1 7 Equilíbrio Ácido-Base Monoprótico Exercícios 5. Um tampão foi preparado pela dissolução de 0,100 mol do ácido fraco HA (Ka = 1,00 x 10-5) mais 0,050 mol de sua base conjugada Na+A- em 1,00 L. Determine o pH. 6. Calcule quantos mililitros de uma solução de KOH 0,626 M devem ser aadicionados devem ser adicionados a 5,00 g de HEPES para se ter uma solução de pH 7,40. Curso:Engenharia Química Disciplina: Química Analítica Q U Í M I C A A N A L Í T I C A - E Q U I L I B R I O Á C I D O B A S E M O N O P R Ó T I C O - A D R I A N O B O R G E S - F A T E B 2 0 1 7 Equilíbrio Ácido-Base Monoprótico Relação pH Vs pKa Curso:Engenharia Química Disciplina: Química Analítica Q U Í M I C A A N A L Í T I C A - E Q U I L I B R I O Á C I D O B A S E M O N O P R Ó T I C O - A D R I A N O B O R G E S - F A T E B 2 0 1 7 Equilíbrio Ácido-Base Monoprótico Relação pH Vs pKa Curso:Engenharia Química Disciplina: Química Analítica Q U Í M I C A A N A L Í T I C A - E Q U I L I B R I O Á C I D O B A S E M O N O P R Ó T I C O - A D R I A N O B O R G E S - F A T E B 2 0 1 7
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