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QUÍMICA GERAL E INORGÂNICA Reações Químicas em Meio Aquoso Propriedades gerais das soluções aquosas ÁGUA - grande capacidade de dissolver substâncias, ou seja, um ÓTIMO solvente; - comumente usado como meio de reação – solução aquosa. Propriedades Gerais das Soluções Aquosas Propriedades Gerais das Soluções Aquosas REAÇÕES EM MEIO AQUOSO REAÇÕES ÁCIDO-BASE REAÇÕES ÁCIDO-BASE Antoine Lavoisier Todos os ÁCIDOS continham oxigênio ( HNO3 e H2SO4 - oxi-ácidos) No século XVIII – A. Lavoisier – fundador da química moderna E o HCl? Em 1810, Humphry Davy: popular a ideia de que o H combinado era responsável pelo comportamento ácido Arrhenius Brønsted-Lowry Lewis HISTÓRICO DE REAÇÕES ÁCIDO-BASE REAÇÃO ÁCIDO-BASE ARRHENIUS REAÇÃO ÁCIDO-BASE (ARRHENIUS) Ácido: é toda substância que em solução aquosa libera H+ ou H3O + HCl(g) + H2O(l) H3O + (aq) + Cl - (aq) Base: é toda substância que em solução aquosa libera o ânion OH- NH3(s) + H2O(l) NH4 + (aq) + OH - (aq) - Combinação destes íons (H+ e OH-) para formar a água. - Ocorre quando uma solução de um ácido e a de uma base são misturadas: HCl(aq) + NaOH(aq) H2O(l) + NaCl(aq) REAÇÃO DE NEUTRALIZAÇÃO REAÇÃO ÁCIDO-BASE (ARRHENIUS) sais de Arrhenius H+(aq) + OH - (aq) H2O ∆Hneut = -55,9 kJ mol -1 Soluções diluídas: HCl, HBr, HNO3 ou HClO4 NaOH, KOH, RbOH, Ba(OH)2 ou La(OH)3 Calor de neutralização - ∆Hneut sempre o mesmo REAÇÃO ÁCIDO-BASE BRØNSTED-LOWRY REAÇÃO ÁCIDO-BASE (BRØNSTED-LOWRY) Em 1923, Brønsted (Dinamarca) e Lowry (Inglaterra), independentemente, sugeriram uma definição ácido-base muito útil: “Ácido é uma espécie que tende a doar um próton e base é uma espécie que tende a receber um próton.” Ex.: HCl - É um ácido de Arrhenius em solução aquosa - libera H+. - É um ácido de Brønsted-Lowry em qualquer outro solvente – simplesmente porque pode doar um próton. ácido1 base2 REAÇÃO ÁCIDO-BASE (BRØNSTED-LOWRY) “Ácido é uma espécie que tende a doar um próton e base é uma espécie que tende a receber um próton.” base1ácido2 Par Conjugado Ácido-Base é aquele par formado por duas espécies químicas que diferem entre si por um H+. Ácido monoprótico: cada unidade do ácido origina 1 íon H+ HCl H+ + Cl- HNO3 H + + NO3 - CH3COOH H + + CH3COO - Ácido diprótico: cada unidade do ácido origina 2 íon H+ H2SO4 H + + HSO4 - HSO4 - H+ + SO4 2- Ácido triprótico: cada unidade do ácido origina 3 íon H+ H3PO4 H + + H2PO4 - H2PO4 - H+ + HPO4 2- HPO4 2- H+ + PO4 3- REAÇÃO ÁCIDO-BASE (BRØNSTED-LOWRY) Água: caráter anfiprótico podem agir tanto como doadores quanto como receptores de prótons REAÇÃO ÁCIDO-BASE LEWIS REAÇÃO ÁCIDO-BASE (LEWIS) Os ácidos e as bases de Lewis não precisam conter prótons. Ácido de Lewis: receptor de par de elétrons. Base de Lewis: doador de par de elétrons. Toda reação ácido-base de Lewis consiste na formação de uma ligação covalente coordenada. ácido – recebeu (um compartilhamento de) o par de é base – doou um par de elétrons à ligação par de elétrons O H H+ + O H H - FH+ + FH - ácido base Exemplos: N HAg+ + 2 ácido base H H Ag N H H H H N H H + Formação de um íon complexo - Não poderia ser classificada como uma reação ácido- base segundo a definição de Brønsted-Lowry ou a de Arrhenius. REAÇÃO PRECIPITAÇÃO E COMPLEXAÇÃO MEIO AQUOSO – embora as camadas hidratadas de moléculas de água tendam a manter separados entre si os íons de cargas opostas e de outras espécies, em alguns casos tais íons podem se combinar um com o outro. PRECIPITAÇÃO – o produto da reação é uma fase condensada (sólida ou líquida) pouco solúvel em água. COMPLEXAÇÃO – o produto da reação é um íon complexo solúvel. Reações de Precipitação Quando duas soluções são misturadas e um sólido é formado, o sólido é chamado de um precipitado. Reações de dupla troca (metáteses) •As reações de metátese envolvem a troca de íons em solução: AX + BY AY + BX. Vale as regras de solubilidade; Reações de Complexação AgCl(s) + 2NH3(aq) Ag(NH3)2 + (aq) + Cl - (aq) NaCl + AgNO3 NaNO3 + AgCl Adicionar amônia, NH3 O ppt branco se dissolve formando uma sol. incolor. Isso ocorre devido a formação de um cátion muito estável, Ag(NH3)2 + Cada íon de Ag+ foi complexado pelas moléculas de NH3 O processo se chama Complexação e o NH3 é o agente complexante. Reações de Complexação As reações ácido-base podem ser: Arrhenius Brønsted-Lowry Lewis REAÇÕES ÁCIDO-BASE Ácido: é toda substância que em solução aquosa libera H+ ou H3O +. Base: é toda substância que em solução aquosa libera o ânion OH-. Ácido: é uma espécie que tende a doar um próton. Base: é uma espécie que tende a receber um próton. Par Conjugado Ácido-Base: espécies químicas que diferem entre si por um H+. Ácido: receptor de par de elétrons. Base: doador de par de elétrons. Precipitação; Complexação.
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