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UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO – UFMA CAMPUS: SÃO BERNARDO-MA DOCENTE: LOUISE LEE MAGALHÃES CURSO: CIÊNCIAS NATURAIS - QUÍMICA TURMA: 2015.2 DISCENTES: EDMILSON LIMA ALVES LARISSE DA CONCEIÇÃO NUNES ARTIGO TEMA: EQUÍLIBRIO IÔNICO DA ÁGUA SÃO BERNARDO-MA 06 DE MARÇO DE 2017 EQUILIBRÍO IÔNICO DA ÁGUA A água apresenta um caráter anfótero ,isto é ela pode se comportar como ácido (doadora de prótons) ou como base (receptora de prótons). A transferência de prótons entre moléculas de água ocorre sempre,independentemente de autoionização da água e foi proposto por Friedrich Kohlrausch (1840-1910) ao observar que a água pura conduzia eletricidade,ainda que em pequena escala. Na equação representada a seguir,observe que uma das moléculas de água cede um próton (íon H+),transformando-se no íon hidroxila (OH-), e que a outra molécula de água recebe um próton, produzindo o íon hidrônio (H3O+) H2O(l) + H2O(l) H3O+(aq) + OH-(aq) Para facilitar a compreensão,observe também o modelo a seguir, que ilustra o processo de autoionização da água. H2O(l) H+(aq) + OH- (aq) Nessa representação simplificada,percebe-se que,na água pura,a concentração de íons H+ (ou H3O+) é sempre igual à concentração de íons OH- (proporção de 1 : 1). A autoionização da água, entretanto ocorre com uma fração muito pequena das moléculas dessas substâncias. Assim,note-se que a pura conta com uma pequena concentração de íons H+ e OH- em equilíbrio com moléculas de água.Um íons de OH- aumento na concentração de íons H+ e uma diminuição na concentração de íons de OH- na água a torna menos ácido. Havendo diminuição na concentração de íons H+ e aumento na de íons de OH- ,o meio torna-se Alcino (básico). Produto iônico da água: Kw Por meio de medidas de condutividade elétrica, realizadas a 25°C, foi possível determinar que as concentrações de íons H+ e OH- são iguais a 1x10-7mol.L-1 na água pura. Isto indica que no equilíbrio, a molécula de H2O encontra-se pouco dissociada, o que justifica a baixa condutividade elétrica desse liquido. Há aproximadamente duas moléculas de água que se ionizam em cada 1 bilhão(109) dessas moléculas, a 25°C. A constante desse equilíbrio é denominada constante de dissociação da água ou constante de autoprotólise, ou ainda produto iônico da água. Essa constante é representada por Kw, cujo valor pode ser calculado a partir da seguinte expressão matemática: Kw=[H+].[OH-] Considerando uma temperatura de 25°C, tem-se: Kw=(1,0x10-7)x(1,0x10-7)=1,0x10-14 Vale a pena lembrar que o valor de Kw, assim como o de todas as constantes de variação. Temperatura (°C) [H+], em mol.L-1 [OH-], em mol. L-1 Kw 0 3,4x10-8 3,4x10-8 1,14x10-15 10 5,4x10-8 5,4x10-8 2,9x10-15 15 6,7x10-8 6,7x10-8 4,5x10-15 25 1,0x10-7 1,0x10-7 1,0x10-14 50 2,3x10-7 2,3x10-7 5,48x10-14 100 7,2x10-7 7,2x10-7 51,3x10-14 Observe que as concentrações de íons H+ e OH- na água liquida aumentam com o aumento da temperatura, indicando que a autoionização da água é um processo endotérmico. Assim, quanto maior a temperatura, maior o valor de Kw. Meios neutro, ácido e básico Meio neutro Um sistema é chamado de neutro quando as concentrações dos íons H3O+ e OH- são iguais ,como acontece com a água pura. A 25° C,essa concentrações correspondem a 1×10-7 mol.L-1. A adição de um ácido ou de uma base no sistema,entretanto,provoca alteração no equilíbrio de ionização da água,como você vera a seguir. Meio ácido A adição de ácido a um meio neutro aumenta a concentração de íons de H3O+ e o torna ácido. De acordo com o Principio de Le Châtelier,uma pequena parte desses íons adicionados reage com íons OH- derivados da ionização da água. 2 H2O(l) H3O+(aq) + OH-(aq) Como conseqüência,há redução na [OH- ] até que o produto entre [H3O+] e [OH- ] se igualem novamente a 1,0×10-14, a 25°C.Assim,em meio ácido,a [H3O+] é menor que a e [OH- ]. Meio básico A adição de uma base a uma sistema neutro implica na formação de uma solução básica.Parte de íons OH- adicionados reage com íons H+ provenientes da ionização da água, reduzindo a [H+] até que o produto entre [H+] e [OH-] seja novamente igual a 1,0×10-14 , a , a 25°C. Dessa forma,a [H+] é menor que a [OH-] em meio básico. Considerando as soluções aquosas a 25°C, podemos afirmar que: Meio neutro Meio ácido Meio básico [H+]=[OH-]=1×10-7 mol.L-1 [H+]>[OH-] e[H+] >1×10-7 mol.L-1 [H+] < [OH-] e[H+] <1×10-7 mol.L-1 Referências: http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/equilibrio-ionico-agua.htm http://brasilescola.uol.com.br/quimica/equilibrio-ionico-agua.htm
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