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7 EQUILIBRIO ACIDO BASE

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2015-09-24 
1 
EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE 
Conceitos ácido-base 
•  Conceito de Arrhenius 
•  Conceito de Brönsted 
1 em 10240 moléculas é dissociada 
Conceitos: par ácido-base conjugado 
 Ka 
 Kb 
Equilíbrios de ionização de ácidos: 
Ácido acético, HC2H3O2(aq), Ka = 1,7 x 10-5, a 25o C: 
 
 HC2H3O2(aq) + H2O(l) ⇌ H3O+(aq) + C2H3O2-(aq) 
Equilíbrios de ionização de bases: 
Amônia, NH3(aq), Kb = 1,8 x 10-5, a 25o C 
 
 NH3(aq) + H2O(l) ⇌ NH4+(aq) + OH-(aq) 
2015-09-24 
2 
Força do ácido HA 
 
–  Estabilidade da base conjugada 
–  Força da ligação H-A 
–  Estabilização dos íons pelo solvente 
Acidez 
Definição de substância prótica, aprótica e anfiprótica 
2015-09-24 
3 
A água comporta-se como um eletrólito muito fraco: 
 
H2O(l) ⇌ H+ (aq) + OH-(aq) Kw=[H+]x[OH-] = 1,0 10-14 a 25o C 
Na água pura, [H+] = [OH-] = 
Dependendo das substâncias que estejam dissolvidas em 
água, poderemos ter as seguintes situações: 
[H+] > [OH-] ! 
[OH-] > [H+] ! 
[H+] = [OH-] ! 
10-7 mol/L. 
meio ácido 
meio básico 
meio neutro 
2015-09-24 
4 
Equilíbrios Ácido-base 
Constantes de ionização de ácidos a 25 oC: 
Substância Fórmula Ka 
 
Ácido acético HC2H3O2 1,7 x 10-5 
Ácido benzóico HC7H5O2 6,3 x 10-5 
Ácido bórico H3BO3 5,9 x 10-10 
Ácido carbônico H2CO3 4,3 x 10-7 
Ácido cianídrico HCN 4,9 x 10-10 
Ácido oxálico H2C2O4 5,6 x 10-2 
Acido nicotínico HC6H4NO2 1,4 x 10-5 
Equilíbrios Ácido-base 
Constantes de ionização de bases a 25 oC: 
Substância Fórmula Kb 
 
Amônia NH3 1,8 x 10-5 
Anilina C6H5NH2 4,2 x 10-10 
Hidrazina N2H4 1,7 x 10-6 
Hidroxilamina NH2OH 1,1 x 10-8 
2015-09-24 
5 
Cáculos para determinação do pH 
Qual é o pH de uma solução de ácido clorídrico 0,10 mol L-1 ? 
Qual é o pH de uma solução de ácido acético 0,10 mol L-1 ? 
Qual é o pH de uma solução de hidróxido de sódio 0,10 mol L-1 ? 
Determinação da constante Ka pelo pH da solução 
Uma solução de ácido nicotínico, HC6H4NO2, preparada a 0,012 
mol L-1 tem o pH 3,39 a 25 oC. Calcule o valor da constante de 
ionização do ácido nicotínico na solução. 
Cálculo das concentrações numa solução de ácido fraco 
usando Ka 
Quais são as concentrações das espécies presentes numa solução 
de ácido nicotínico, HC6H4NO2, preparada a 0,10 mol L-1, a 25 oC? 
 
Qual é o pH da solução? 
 
Qual é o grau de ionização do ácido nicotínico? 
 
Dado: a constante de ionização do ácido nicotínico, Ka, é 1,4 x 10-5. 
Grau de ionização de um eletrólito fraco é a fração das 
moléculas do eletrólito que reagem com a água para formar 
íons. 
 
Quando essa fração é expressa em percentagem, tem-se a 
ionização percentual. 
Hipótese simplificadora: pode-se mostrar que o erro 
introduzido pela hipótese simplificadora é menor que 5% se o 
quociente entre a concentração do ácido, Ca, e a constante de 
ionização, Ka, for ≥ 100. 
Por exemplo, numa solução de um ácido a 10-2 mol L-1 e com Ka 
de 10-5: 
 
Ca/Ka = 10-2/ 10-5 = 1000; neste caso a simplificação é aceitável 
Recalcular o exemplo 2 usando a hipótese simplificadora (se for 
aceitável) e calcular o erro introduzido ao resultado ao usar o 
método aproximado. 
-------------------------------------- 
Uma solução de ácido acético, HC2H3O2, contém no equilíbrio 
0,0987 mol L-1 de ácido acético, 0,0013 mol L-1 do íon H+ e 
0,0013 mol L-1 do íon acetato. Dado: Ka=1,7 x 10-5. 
1)  Qual é o pH da solução? 
2)  Se a essa mistura em equilíbrio forem adicionados 0,2000 mol 
L-1 de ácido acético, qual será o pH da solução resultante? 
Qual é o pH de uma solução de NaOH 0,10 mol L-1? 
 Qual é o pH de uma solução de NH3 0,10 mol L-1, a 25 oC? Dado: 
Kb = 1,8 x 10-5, a 25 oC. 
Bases 
2015-09-24 
6 
 A morfina, C17H19NO3, é uma droga analgésica de uso médico. É 
uma base de ocorrência natural, um alcalóide. Qual é o pH de uma 
solução de morfina 0,0075 mol L-1, a 25 oC? A constante de 
ionização da base é Kb = 1,6 x 10-6, a 25 oC. 
Em solução aquosa, derivados ácidos da piridina comportam-se como 
representado na reação abaixo: 
 
 
Considere que X no composto HC5H4NX+ representa NO2, Cl, H ou CH3, 
formando assim quatro derivados distintos da piridina, que estão listados na 
Tabela abaixo com seus respectivos valores de Ka, a 25oC. 
 
 X Ka 
 NO2 5,9 x 10-2 
 Cl 1,5 x 10-4 
 H 6,8 x 10-6 
 CH3 1,0 x 10-6 
a) Suponha que cada ácido listado na Tabela seja dissolvido em água e que 
todas as soluções obtidas tenham a mesma concentração. Qual solução 
teria o maior pH? E o menor pH? Justifique. 
b) Calcule a concentração de íons hidrogênio, no equilíbrio, em 1,0 L de 
solução aquosa preparada com 0,25 mol da piridina substituída com Cl. 
Qual é o pH da solução? 
HC5H4NX
+(aq) H+(aq) + C5H4NX(aq)

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