07 EQUILÍBRIO ÁCIDO BASE POLIPRÓTICO ADRIANO BORGES

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Equilíbrio Ácido-Base Poliprótico 
 
EXEMPLO: 
Ao dissolver um comprimido de 500 mg de vitamina C (ácido ascórbico, 
H2C6H6O6) em 100,0 mL de água, qual será o pH aproximado da solução 
formada? Há necessidade de fazer o cálculo exato? Justifique com 
cálculos. Ka1= 6,8 x 10
-5 ; Ka2 = 2,7 x 10
-12 
Curso:Engenharia Química 
Disciplina: Química Analítica 
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Equilíbrio Ácido-Base Poliprótico 
 
EXEMPLO: 
 
Perguntas a serem respondidas 
- Qual será o pH aproximado da solução formada? 
- Há necessidade de fazer o cálculo exato? 
- Justifique com cálculos? 
Curso:Engenharia Química 
Disciplina: Química Analítica 
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Ácido Ascórbico 
Equilíbrio Ácido-Base Poliprótico 
 
EXEMPLO: 
 
Informações fornecidas: 
-comprimido de 500 mg de vitamina C (ácido ascórbico, H2C6H6O6) em 
100,0 mL de água. 
 
Ka1= 6,8 x 10
-5 ; 
 
Ka2 = 2,7 x 10
-12 
 
Curso:Engenharia Química 
Disciplina: Química Analítica 
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Equilíbrio Ácido-Base Poliprótico 
 
EXEMPLO: 
 
Informações facilmente extraídas: 
-comprimido de 500 mg de vitamina C (ácido ascórbico, H2C6H6O6) em 
100,0 mL de água. 
 
MM = 176,12412g/mol 
 
[Ac Ascórbico] = 0,0284 mol/L 
 
Ka1= 6,8 x 10
-5 ; - pKa = 4,17 
 
 
Ka2 = 2,7 x 10
-12 - pKa = 11,57 
 
[H+]=0,001355mol/L pH = 2,87 
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Disciplina: Química Analítica 
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Equilíbrio Ácido-Base Poliprótico 
 
 
- Para ácidos e bases que dissociam MAIS íons; 
 
- Existem várias moléculas polipróticas, Ex: proteinas. 
 
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Disciplina: Química Analítica 
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Equilíbrio Ácido-Base Poliprótico 
 
- Utilização de tratamento sistemático resolução de 
exrecícios; 
 
1. Escrever todas as reações apropriadas; 
 
2. Escrever a equação de balanço de carga; 
 
3. Escrever as equações de massa (pode haver mais de um); 
 
4. Escrever a constante de equilíbrio para cada reação química. Essa é a única que 
entram os coeficientes de atividade; 
 
5. Contamos as equações e as icógnitas. Devem existir tantas equações quantas 
forem as icógnitas (espécies químicas). Caso isso não ocorra deve-se procurar mais 
reações ou fixar algumas concentrações em valores conhecidos 
 
6. Seja qual for o método utilizado, resolva o conjunto de equações para todas as 
icógnitas. 
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Disciplina: Química Analítica 
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Equilíbrio Ácido-Base Poliprótico 
 
Ácidos e Bases Fortes – Sistema diprótico 
 
 
Ácido Diprótico: 
H2L+ ↔ HL + H
+ Ka1 
 
HL ↔ L- + H+ Ka2 
 
Base Diprótico 
L- + H2O ↔ HL + OH
- Kb1 
 
HL + H2O ↔ H2L
+ + OH- Kb2 
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Equilíbrio Ácido-Base Poliprótico 
 
Ácidos e Bases Fortes – Sistema diprótico 
 
 
Relação entre Ka e Kb 
 
Ka1*Kb2 = Kw 
Ka2*Kb1 = Kw 
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Disciplina: Química Analítica 
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Equilíbrio Ácido-Base Poliprótico 
 
Ácidos e Bases Fortes – Sistema diprótico 
 
 
As espécies podem existir na forma ácida, básica ou 
intermediária 
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Disciplina: Química Analítica 
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Equilíbrio Ácido-Base Poliprótico 
 
Ácidos e Bases Fortes – Sistema diprótico - Tampões 
 
 
Podemos escrever 02 equações para resolução, dependendo 
das espécies dissociadas e conhecidas. 
 
pH = pKa1 + log [HA-]/[H2A] 
 
pH = pKa2 + log [A2-]/[HA-] 
 
Todas equações de Henderson-Hasselbalck são sempre 
verdadeiras para uma solução em equilíbrio. 
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Disciplina: Química Analítica 
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Equilíbrio Ácido-Base Poliprótico 
 
Ácidos e Bases Fortes – Sistema Poliprótico 
 
 
H3A ↔ H2A
- + H+ Ka1 
H2A
- ↔ HA2- + H+ Ka2 
HA2- ↔ A3- + H+ Ka3 
 
A3- + H2O ↔ HA
2- + OH- Kb1 
HA2- + H2O ↔ H2A
- + OH- Kb2 
H2A
- + H2O ↔ H3A + OH
- Kb3 
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Disciplina: Química Analítica 
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Equilíbrio Ácido-Base Poliprótico 
 
Ácidos e Bases Fortes – Sistema poliprótico 
 
 
Relação entre Ka e Kb 
 
Ka1*Kb3 = Kw 
Ka2*Kb2 = Kw 
Ka3*Kb1 = Kw 
 
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Disciplina: Química Analítica 
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7Equilíbrio Ácido-Base Poliprótico 
 
Ácidos e Bases Fortes – Sistema poliprótico 
 
 
Quais são as espécies principais? 
 
 
Ka1*Kb3 = Kw 
Ka2*Kb2 = Kw 
Ka3*Kb1 = Kw 
 
Curso:Engenharia Química 
Disciplina: Química Analítica 
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Equilíbrio Ácido-Base Poliprótico 
 
Relação pH Vs pKa 
 
Curso:Engenharia Química 
Disciplina: Química Analítica 
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Equilíbrio Ácido-Base Poliprótico 
 
Relação pH Vs pKa 
 
Curso:Engenharia Química 
Disciplina: Química Analítica 
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Equilíbrio Ácido-Base Monoprótico (Equações) 
Curso:Engenharia Química 
Disciplina: Química Analítica 
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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 
 
 
HA ↔ H+ + A- Ka = [H
+][A-] / [HA] 
 
B + H2O ↔ BH
+ + OH- Kb = [BH
+][OH-] / [B] 
 
 
Para sistemas tampões 
 
pH = pKa + log [A
-] / [HA], para ácido 
 
pH = pKa + log [B] / [BH
+], para base 
 
Equilíbrio Ácido-Base Poliprótico (Equações) – Sistema Diprótico 
Curso:Engenharia Química 
Disciplina: Química Analítica 
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Kw = [H
+]*[OH-] 
pH = -log[H+] 
pOH = -log[OH-] 
pH + pOH = pKw = -LogKw = 14,00 
PKa = - logKa 
pKb = -logKb 
pKa + pKb = pKw = 14,00 
 
Ka1 *Kb2 = Kw 
Ka2 *Kb1 = Kw 
H2A ↔ H
+ + HA- Ka1 = [H
+][HA-] / [H2A] 
HA- ↔ H+ + A- Ka2 = [H
+][A-] / [HA-] 
 
 
B + H2O ↔ BH
+ + OH- Kb1 = [BH
+][OH-] / [B] 
BH+ + H2O ↔ BH
2+ + OH- Kb2 = [BH
+][OH-] / [BH2+] 
 
 
Para sistemas tampões 
 
pH = pKa1 + log [HA
-] / [H2A], para ácido 
pH = pKa2 + log [A
-] / [HA-], para ácido 
 
pOH = pKb1 + log [B] / [BH
+], para base 
pOH = pKb2 + log [BH
+] / [BH2+], para ácido 
 
pH da espécie Anfiprótica 
[H+] = [(Ka1*Ka2*F + Ka1*Kw)/(Ka1 + F)]
1/2 
 
F = Concentração da Anfiprótica 
 
pH = (pKa1 + pKa2)/2 
Equilíbrio Ácido-Base Poliprótico (Equações) – Sistema Triprótico 
Curso:Engenharia Química 
Disciplina: Química Analítica 
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Kw = [H
+]*[OH-] 
pH = -log[H+] 
pOH = -log[OH-] 
pH + pOH = pKw = -LogKw = 14,00 
PKa = - logKa 
pKb = -logKb 
pKa + pKb = pKw = 14,00 
 
Ka1 *Kb3 = Kw 
Ka2 *Kb2 = Kw 
Ka3 *Kb1 = Kw 
 
 
 
H3A ↔ H
+ + H2A
- Ka1 = [H
+][H2A
-] / [H2A
-] 
H2A
- ↔ H+ + HA2- Ka2 = [H
+][H2A
-] / [HA2-] 
HA2- ↔ H+ + A- Ka2 = [H
+][HA2-] / [HA3-] 
 
B + H2O ↔ BH
+ + OH- Kb1 = [BH
+][OH-] / [B] 
BH+ + H2O ↔ BH
2+ + OH- Kb2 = [BH
+][OH-] / [BH2+] 
BH2+ + H2O ↔ BH
3+ + OH- Kb2 = [BH
2+][OH-] / [BH3+] 
 
Para sistemas tampões 
 
pH = pKa1 + log [HA
-] / [H2A], para ácido 
pH = pKa2 + log [A
-] / [HA-], para ácido 
pH = pKa3 + log [A
-] / [HA-], para ácido 
 
pOH = pKb1 + log [B] / [BH
+], para base 
pOH = pKb2 + log [BH
+] / [BH2+], para base 
pOH = pKb2 + log [BH
2+] / [BH3+], para base 
pH da espécie Anfiprótica 
[H+] = [(Ka1*Ka2*F + Ka1*Kw)/(Ka1 + F)]
1/2 
[H+] = [(Ka2*Ka3*F + Ka2*Kw)/(Ka2 + F)]
1/2 
 
F = Concentração da Anfiprótica 
pH = (pKa1 + pKa2)/2 
pH = (pKa2 + pKa3)/2