QA_A7 - Concentração e pH

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Disciplina: Química Analítica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Curso: Engenharia Química 
Turma: 9855 
Período: 3º Créditos: 04 Carga horária: 80 h 
Horários: Terça-feira e sexta-feira – 20:30 - 22:30 
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Prof. Dra. Evania Andrade 
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ÁCIDOS E BASES PRÓTICOS, pH e FORÇA DOS ÁCIDOS E BASES 
 “Em química analítica, devemos quase sempre levar em conta o efeito do pH em 
reações analíticas...o pH pode afetar a conformação e carga das moléculas” 
 Na química em meio aquoso um ácido é definido como uma substância 
que, quando adicionada em água, aumenta a concentração de H3O
+ 
Uma base é definida como uma substância que, quando adicionada em água, 
diminui a concentração de H3O
+ (aumento de OH-) 
 “A palavra prótico refere-se à transferência química de H+ de uma molécula 
para outra” 
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Ácidos e Bases de Bronsted-Lowry 
Bronsted e Lowry classificaram os ácidos como doadores de prótons e bases como 
receptores de prótons. 
Entretanto...esta definição não requer que seja formado o H3O
+: 
UTILIZAREMOS ESTA DEFINIÇÃO QUANDO FALARMOS EM ÁCIDO E BASE 
Sais 
Qualquer sólido iônico é chamado de sal. Em um sentido formal pode ser pensado 
como o produto de uma reação ácido-base. 
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Ácidos e Bases de Conjugados 
Autoprólise 
Á água sofre auto-ionização, conhecida como autoprotólise, na qual ela age tanto 
como ácido e como base: 
Os solventes próticos possuem um íon H+ reativo e todo solvente prótico sofre 
autoprotólise. 
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Uma definição aproximada de pH é o logaritmo negativo da concentração de H+. 
pH 
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FORÇA DOS ÁCIDOS E BASES 
Ácidos e bases normalmente são classificados como fortes ou fracos dependendo se 
reagem quase “completamente” ou apenas “parcialmente” para produzir H+ ou OH-. 
Entretanto não há uma distinção nítida entre forte e fraco, apenas os compostos que 
reagem tão completamente que são facilmente classificados como ácidos ou bases 
fortes e, por convenção, todos os outros são chamados de fracos. 
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Hidróxidos de metais alcalinos terrosos (Mg2+, Ca2+, Sr2+ e Ba2+) podem ser 
considerados bases fortes, embora sejam menos solúveis que os metais alcalinos e 
possuem certa tendência a formar complexos do tipo MOH+ 
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Os haletos de hidrogênio, HCl, HBr e HI são todos ácidos fortes, o que significa que as 
reações: 
(X = Cl, Br, I) são completas. 
POR QUE O HF SE COMPORTA COMO UM ÁCIDO FRACO ? 
Por que o HF doa completamente seu próton para a H2O: 
Formação de Ligação de Hidrogênio 
Obs: pares iônicos são comuns em soluções aquosas de qualquer íon com uma 
carga maior que 1. 
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Ácidos e Bases Fracos 
Ka é denominada constante de dissociação do ácido. Por definição, um ácido 
fraco é aquele que se dissocia apenas parcialmente em água. Essa definição 
significa que Ka é “pequeno” para um ácido fraco. 
Kb é chamada de constante de dissociação da base (constante de hidrólise de 
base). Por definição uma base fraca é aquela que possui o valor de Kb “pequeno”. 
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Classes Comuns de Ácidos e Bases Fracos 
Exemplo Típico (ácidos carboxílicos – RCO2H): 
Os ácidos carboxílicos em sua maioria são ácidos fracos, e a maioria dos ânions 
carboxilatos são bases fracas. 
As aminas são bases fracas e os íons amônio são ácidos fracos. Quando uma base como a 
metilamina reage com a água, o produto é um ácido conjugado. 
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Relação entre Ka e Kb 
Existe uma relação muito importante entre Ka e Kb para um par ácido - base 
conjugado em solução aquosa. 
Relação entre Ka e Kb para o par conjugado: 
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Para um ácido diprótico, podemos obter relações entre cada um dos dois ácidos e suas 
bases conjugadas: 
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EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE MONOPRÓTICO 
Qual o pH de uma solução de HBr 0,10 M? 
Como o HBr é um ácido forte, temos a reação: 
a [H3O
+] = 1,00 x 10-1 mol/L, portanto: 
Qual o pH de uma solução de KOH 0,10 M? 
Como o KOH é uma base forte, temos que [OH-] = 0,10 mol/L. Utilizando que 
Kw = [H+].[OH-], escrevemos: 
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Até agora, tudo parece bem simples. Entretanto.... Qual é o pH de uma 
solução de KOH 1,0 x 10-8 mol/L? 
Como a base KOH pode produzir uma solução ácida (pH > 7,0) 
quando dissolvida em água pura? 
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Plausível já sç de KOH 10-8 deve ser 
ligeiramente básica!! 
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Ácidos e Bases Monopróticos Fortes 
Soluções concentradas 
Soluções Diluídas 
Ácido Monoprótico Forte: Quando podemos ignorar a produção de íons Hidrogênio 
(H3O
+) da água e [H3O
+] será quase igual a concentração analítica do ácido (CHA): 
Base Monoprótica Forte: vai reagir com um ácido para aceitar, essencialmente, um 
mol de íons hidrogênio (ou formar um mol de íons OH- em água) por mol da base 
original: 
Ácido Monoprótico Forte: 
Base Monoprótico Forte: 
Utilizar os valores de atividade química para todos os casos. 
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Ácidos e Bases Monopróticos Fracos 
Ácido Monoprótico Fraco: 
Base Monoprótica Fraca: 
Misturas de ácidos e Bases conjugados 
Mistura de ácido fraco monoprótico e sua Base conjugado 
Mistura de uma base monoprótica e de seu ácido conjugado