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Química inorgânica BASES FORTES E BASES FRACAS 1 Sumário Introdução ............................................................................................................................. 2 Objetivos ............................................................................................................................... 2 1. Bases Fortes e Bases Fracas ........................................................................................ 2 Exercícios ............................................................................................................................... 4 Gabarito ................................................................................................................................. 5 Resumo .................................................................................................................................. 6 2 Introdução Nesta apostila iremos aprender sobre classificação das bases no que diz respeito à sua força. Veremos que as reações de dissociação de bases em água revelam suas propriedades no que diz respeito à sua força e assim podem ser classificadas como base forte ou base fraca. A maioria das bases existentes na natureza é fraca. Elas são geralmente provenientes da decomposição de compostos contendo nitrogênio em ausência de ar. Iremos, em alguns momentos, incluir na discussão a força dos ácidos para melhor compreensão, já que na teoria, esses compostos são abordados juntos. Objetivos • Discutir a força das bases; • Apresentar os conceitos de base forte e base fraca; 1. Bases Fortes e Bases Fracas Quando medimos o pH de uma solução de amônia, NH3, em uma concentração de 0,10 molar, o valor é próximo de 11. Já quando medimos em uma solução de NaOH (figura seguinte), de mesma concentração, o valor é próximo de 13. Isto significa que a concentração de H3O+ na solução de amônia é maior do que na solução de hidróxido de sódio. Assim, a amônia (próxima figura) não está completamente protonada, sendo, portanto, uma base fraca. Já o hidróxido de sódio está completamente ionizado, e é, portanto, uma base forte. As reações de dissociação de bases em água revelam suas propriedades no que diz respeito à sua força. A tendência de um solvente de aceitar ou doar prótons determina a força do soluto ácido ou básico dissolvido nele. Bases fortes apresentam auto grau de dissociação. Isto significa que o α é de aproximadamente 100%. Quando a base é forte a reação com o solvente é suficientemente completa de forma que não restem moléculas do soluto não dissociadas na solução aquosa. 3 01 Soda cáustica Bases fracas apresentam baixo grau de dissociação. O α destas bases é menor que 5%. Quando a base é fraca a reação com o solvente é incompleta e gera soluções que contêm quantidades significativas da base original. 02 Amônia Assim, a dissociação iônica está diretamente ligada à força das bases. Quanto maior o grau de dissociação de uma base, mais forte ela será e quanto menor o grau de dissociação menos forte. 4 O quadro a seguir mostra as reações de dissociação de alguns ácidos em água gerando suas respectivas bases conjugadas. Observe a diferença da força destes compostos. A mesma abordagem pode ser utilizada para explicar a força das bases em água. Ácido + forte ↑ Ácido + fraco HClO4 + H2O → H3O+ + ClO4- Base + fraca ↓ Base + forte HCl + H2O → H3O+ + Cl– H3PO4 + H2O ↔ H3O+ + H2PO4- Al(H2O)63+ + H2O ↔ H3O+ + AlOH(H2O)52+ HC2H3O2 + H2O ↔ H3O+ + C2H3O2- H2PO4 – + H2O ↔ H3O+ + HPO42- NH4+ + H2O ↔ H3O+ + NH3 Fonte: Skoog at al. 2008. SAIBA MAIS! Exercícios 1. (Autor, 2019) Classifique as bases as seguir de acordo ao grau de dissociação a. NaOH b. Fe(OH)3 c. Zn(OH)2 d. NH4(OH) e. Co(OH)2 f. Sr(OH)2 g. AgOH h. Mg(OH)2 i. KOH j. Al(OH)3 A composição de uma solução de uma base fraca em água contém: as moléculas ou íons da base e uma pequena quantidade de seus ácidos conjugados; uma pequena concentração de OH- formados pela transferência de prótons; uma concentração bem pequena de H3O+. 5 k. Ca(OH)2 2. (Autor, 2019) Escreva a reação de autoprotólise da água e indique o que cada molécula representa. 3. (ENEM, 2017) O suco de repolho-roxo pode ser utilizado como indicador ácido-base em diferentes soluções. Para lisso, basta misturar um pouco deste suco à solução desejada e comparar a coloração final com a escala indicadora de pH, com valores de 1 a 14, mostrada a seguir. Nesta questão apresentada anteriormente foi solicitado indicar as cores da reação da saliva humana e do suco gástrico com o indicador. Caso fosse a reação do hidróxido de amônio 0,1 molar com o indicador, qual seria a cor da solução? Gabarito 1. a) NaOH: base forte; b) Fe(OH)3: base fraca; c) Zn(OH)2: base fraca; d) NH4(OH): base fraca; e) Co(OH)2: base fraca; f) Sr(OH)2: base forte; g) AgOH : base fraca; h) Mg(OH)2: base forte; i) KOH: base forte; j) Al(OH)3: base fraca; k) Ca(OH)2: base forte; 2. 2H2O ↔ H3O+ + OH- H2O → Solvente H3O+ → Ácido 6 OH- → Base 3. Como o hidróxido de amônio 0,1 molar apresenta pH em torno de 11, a cor da solução seria algo intermediário entre azul e verde. Resumo Nesta apostila vimos que a tendência de um solvente de aceitar ou doar prótons determina a força do soluto ácido ou básico dissolvido nele. Bases fortes apresentam alto grau de dissociação. Isto significa que o α é de aproximadamente 100%. Quando a base é forte a reação com o solvente é suficientemente completa de forma que não restem moléculas do soluto não dissociadas na solução aquosa. Bases fracas apresentam baixo grau de dissociação. O α destas bases é menor que 5%. Quando a base é fraca a reação com o solvente é incompleta e gera soluções que contêm quantidades significativas da base original. 7 Referências bibliográficas Atkins, P. Princípios de Química – Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente, tradução, Porto Alegre, 2001. Lee, J.D. Química Inorgânica não tão Concisa. Tradução da 5ª Edição Inglesa. 1999. Skoog et al. Fundamentos de Química Analítica. Tradução da 8ª Edição Norte Americana. 2008. Referências imagéticas FIGURA 01. Wikipedia. Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3xido_de_s%C3%B3dio>. Acesso em: 18 jul 2019. FIGURA 02. Disponível em: <https://pixabay.com/pt/am%C3%B4nia-nh3-qu%C3%ADmica-3d-%C3%A1tomos- 1117246/>. Acesso em: 18 jul 2019.
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