HIDRÓLISE DE SAIS

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DA PARAÍBA
CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE
DEPARTAMENTO DE FARMÁCIA
Componente curricular: Química Analítica Experimental
EXPERIMENTO 02: HIDRÓLISE DE SAIS
1.0 Introdução
Hidrólise de sais é um equilíbrio químico que ocorre após a adição de um sal à água. Esse processo acontece por causa da ionização da água, a qual produz o cátion hidrônio (H+) e o ânion hidróxido (OH-), e da dissociação do sal, que libera um cátion qualquer (Y+) e um ânion qualquer (X-). 
Os sais são considerados eletrólitos fortes. Consequentemente, os sais existem inteiramente como íons em solução. Quando se dissolve sais em água, nem sempre a solução obtida é neutra. A força ácida ou força básica é definida pelos valores das constantes de hidrólise (Kh) calculados a partir, Ka e Kw ou Kb e Kw dos pares ácido-base conjugados dos equilíbrios de dissociação.
Observando isto, podemos dizer que há quatro casos de soluções de sais que podemos considerar, são elas: Sais derivados de ácido forte e base forte; Sais derivados de ácido fraco e base forte; Sais derivados de ácido forte e base fraca, e Sais derivados de ácido fraco e base fraca.
o pH de uma solução a partir da dissociação de um sal (hidrólise) não será próximo de zero nem próximo de quatorze, uma vez que tanto o sal como a base formados serão moderadas ou fracas, tendo em vista que os ácidos e as bases fortes possuem seus íons formadores totalmente livres em solução, ou seja, altamente ionizados no caso dos ácidos e altamente dissociados no caso das bases. 
A hidrólise está em uso, por exemplo, no tocante a tecnologia de modificação dos óleos e gorduras, área de bastante interesse para indústrias químicas, farmacêuticas e alimentícias. Mundialmente é estimada uma produção anual de óleos e gorduras de aproximadamente 100 milhões de toneladas.
A estrutura básica dos óleos e gorduras pode ser redesenhada, por meio da modificação química dos ácidos graxos, pela reversão da ligação éster (hidrólise) e reorganização dos ácidos graxos na cadeia principal do triglicerídeo.
A hidrólise é geralmente conduzida sob determinada pressão e temperatura, por um período máximo de 2 h, obtendo-se rendimentos entre 96 a 99%. Os produtos resultantes são ácidos graxos extremamente escuros e uma solução aquosa rica em glicerol, que necessitam ser redestilados para remoção da cor e de subprodutos. Depois da destilação, alguns desses produtos encontram aplicação direta e outros são quimicamente processados, fornecendo uma variedade de outros produtos.
1.1 Objetivo
Estudo da hidrólise de sais a partir da avaliação do pH, comparando o pH teórico com o pH verificado experimentalmente.
2.0 Fundamentação Teórica
Os sais podem ser obtidos através de reações de neutralização entre um ácido e uma base. A hidrólise salina é uma reação que ocorre quando um sal é adicionado à água e seus íons interagem. Quando esta mistura é feita, a água libera cátions H+ e ânions OH–, enquanto o sal libera íons diferentes de acordo com a sua composição. No caso do sal sulfato de ferro II, por exemplo, temos:
Nota-se que os íons liberados serão o cátion Fe2+ e o ânion SO4-2. Considerando que o ânion OH– reage com o cátion Fe+2, formaria-se hidróxido de ferro II (Fe(OH)2). Entretanto, se o cátion H+ reagisse com o ânion SO4-2, haveria a formação de ácido sulfúrico (H2SO4), que é um ácido forte. Logo, o íon H+ não se liga ao SO4-2, e a solução torna-se ácida.
Pode-se classificar a hidr´lise dos sais em 04 tipos:
Sais ácidos – apresentam hidrogênios ionizáveis (H+) em suas moléculas.
Um sal ácido é formado em uma reação de um ácido forte com uma base fraca. Na hidrólise há reação química entre a espécie (cátion, ânion ou ambos) e a água, havendo assim quebra de ligações covalentes na molécula de água, Desta maneira, quando os sais NH4 Cl, NH4 NO3 , C6 H5 NH3 Cl etc. são adicionados à água, há hidrólise do cátion desses sais (cátion oriundo de uma base fraca) gerando íons H3 O+ (aq), tornando assim a solução ácida (pH < 7). 
Sais básicos – apresentam em sua estrutura pelo menos uma hidroxila (OH).
Quando o sal é formado na reação de uma base forte, com um ácido fraco,esse sal terá um caráter básico. Assim, por exemplo, o acetato de sódio (NaOOCCH3 ) em água produz íons hidroxilas, tornando o pH > 7 (solução básica). Nesse caso, o ânion acetato (CH3 COO– ) se hidrolisa formando o ácido acético e íons OH– , tornando a solução básica. 
Sais neutros – não possuem hidrogênios ionizáveis nem hidroxilas em sua estrutura.
Um sal neutro é formado quando um ácido forte (HCl, HNO3 , HClO4, H2 SO4 primeiro hidrogênio - etc.) é neutralizado com uma base forte (LiOH, NaOH, KOH, CsOH etc.)
Sal misto ou duplo: Possui dois tipos de cátions e dois tipos de ânions diferentes do H+ e do OH-. Eles são provenientes de uma reação de neutralização parcial.
O pH da solução salina do sal formado na reação entre ácido fraco e base fraca dependerá da força relativa do par ácido-base conjugado do sal. Dessa maneira, a solução salina poderá ser neutra (quando Ka = Kb: a ionização do ácido ou da base que originaram o sal é a mesma), ácida (quando Ka > Kb : a ionização do ácido é maior que a ionização da base que originaram o sal) ou básica (quando Ka < Kb : caso contrário ao anterior).
Na reação: H+(aq) + OH– (aq) H2 O(l) ou H3 O+(aq) + OH– (aq) 2H2 O(l)
Cabe lembrar que a força de um ácido ou de uma base está relacionada com o grau de dissociação (ou ionização). Nesse caso, tanto os ácidos quanto as bases se dissociam completamente (a ionização do ácido é completa). Cabe lembrar que a força de um ácido ou de uma base está relacionada com o grau de dissociação (ou ionização). Nesse caso, tanto os ácidos quanto as bases se dissociam completamente (a ionização do ácido é completa).
Quando esses sais são adicionados à água não sofrem hidrólise, mantendo desta maneira o pH da água inalterado. Se a água empregada é pura, o pH irá se manter em um valor igual a 7,00 a 25 °C (solução salina neutra). Na hidrólise há reação química entre a espécie (cátion, ânion ou ambos) e a água, havendo assim quebra de ligações covalentes na molécula de água.
		Para cada tipo de reação de hidrólise a um cálculo de pH diferente. Sendo tais: 
Para sais derivados de ácido fraco (Af) e base forte (BF), o cálculo do pH é feito através da seguinte fórmula: 
Pka trata-se de uma função potencial, onde “p”é –logKa. Ja o “C” será a concentração do sal.
Na situação em que se tem acido forte (AF) e base fraca (Bf), usamos a seguinte expressão para o cálculo do pH:
Emprega-se as mesmas ideias da equação anterior para os caracteres em uso. Nota-se uma diferença nas equações por em um primeiro momento usar sinal de adição, pois espera-se que o pH seja maior que 7 enquanto na segunda expressão, espera-se o pH menor que 7.
Para quando a reação apresentar um caráter misto, será aproximadamente neutro aonde , utiliza-se a expressão de cálculo de .
3.0 Materiais e métodos
Materiais e substâncias: Balão de 100 ml, Becker de 100 ml, Béquer,Balança analítica, espátula, pisseta e pHmetro. Carbonato de sódio, acetato de sódio, cloreto de amônio, oxalato de amônio, água destilada.
Preparo e diluição das substâncias
 Lava-se inicialmente todas as vidrarias a serem utilizadas, para facilitar o desenvolvimento do trabalho aconselha-se enumerar o preparo das soluções da seguinte forma:
Solução 01: Carbonato de sódio
Solução 02: Acetato de sódio
Solução 03: Cloreto de amônio
Solução 04: Oxalato de amônio
Para o preparo de cada solução, inicialmente, tomou-se um béquer e pesou-se utilizando a balança analítica o valor calculado para cada qual (encontra-se em anexo o cálculo e valor de pesagem da massa para preparo de cada solução), para transferência da substância fez-se uso de uma espátula.
Se concluiu a pesagem de todas as soluções da forma mais analítica possível, cada qual em um béquer, então foi feita o diluição através da transferência quantitativa, adicionando-se água destilada no béquer e transferindo-se para o balão de 100ml, efetuou-se a transferência do mesmomodo para as 04 soluções, após transferir-se toda a substância para o balão, completa-se com água destilada até o menisco, atentar-se para a aferição do menisco e para o procedimento de se tarar a balança. Segue-se o procedimento homogenizando as soluções.
Aferição do pH
Utiliza-se o pHmetro já calibrado, o eletrodo encontra-se imerso em uma solução repouso (no caso: KCl), lava-se o mesmo com água destilada, atentar-se para uma lavagem mais apreciada do bulbo, removendo resquícios da solução anterior, enxuga-se com papel higiênico, lava-se o termopar e se afere as soluções uma a uma (soluções:01, 02, 03 e 04). Realiza-se o procedimento de lavagem sempre que aferir o Ph de uma solução e conseguinte a outra.
4.0 Resultados e Discussões
O procedimento de lavagem para vidrarias e equipamentos, fornece um menor risco de erros seja para o preparo e diluição da solução, seja para a aferição do pH. O processo de pesagem na balança analítica requer uma atenção precisa, evitando dessa forma, danos ao equipamento como também uma massa diferenta daquela obtida na teoria (momento do cálculo), ressalta-se nesse processo a importância da observância na calibração da balança analítica pois a calibração da balança é fundamental para se obter resultados de pesagem precisos. 
A transferência quantitativa para o balão volumétrico assegura que toda a massa de soluto contida em um recipiente seja transferida para o outro (nesse caso:do béquer para o balão volumétrico) cuidadosamente deve-se lavar as paredes do recipiente com a água destilada, e repetir o procedimento até que garanta a completa transferência da massa para o balão. Após isso aferi-se o menisco e homogeniza-se a solução, a homogenização da solução assegura que uma solução ou uma mistura tenha um mesmo aspecto e concentração em todo seu interior. 
Obteve-se os seguintes resultados expostos na tabela abaixo para o pH das soluções:
Figura 01: Tabela de valores do pH
	
	Solução
	pH teórico
	pH experimental
	Erro (%)
	01
	
	12,00
	10,58
	11,83
	02
	
	9,27
	8,44
	8,95
	03
	
	4,97
	5,12
	3,18
	04
	
	6,75
	6,34
	6,07
A percentagem de erro observada na tabela quando comparado o resultado do pH teórico e o resultado do pH experimental, dar-se devido a possíveis erros no procedimento metodológico, como no processo de pesagem na balança analítica, transferência da substância do béquer para o balão, processo de homogenização, como já explicado acima importância desses fatores para o metodologia analítica. Deve-se considerar que as subtâncias utiizadas estão fora do prazo de validade, além da calibração do pHmetro e outros fatores como o processo de lavagem e possíveis resquícios de outras soluções no bulbo do eletrodo, a temperatura também influencia para que haja erros.
Reações de Hidrólise para cada solução
· Solução 01- Na2CO3
· Solução 02- NaCH3COO
Nas soluções acima expressadas (soluções 01 e 02) observa-se um comportamento básico, apresentam em sua estrutura pelo menos uma hidroxila (OH) e acontece quando o sal é formado na reação de uma base forte, com um ácido fraco. 
· Solução 03 – NH4Cl
Na reação de hidrólise, observa-se que trata-se de um ácido pois apresentam hidrogênios ionizáveis (H+) em suas moléculas. Um sal ácido é formado em uma reação de um ácido forte com uma base fraca.
· Solução 04 – NH4C204
 
Na solução 04, se houve 03 reações, Amônio, Carbono e Oxigênio, respectivamente, se trata do Oxalato de amônio. Considera-se uma reação de caráter neutro porque não possuem hidrogênios ionizáveis nem hidroxilas em sua estrutura. Um sal neutro é formado quando um ácido forte é neutralizado com uma base forte.
 
5.0 Conclusões
Pôde-se notar que o método de verificação de pH é viável para aplicações cientifícas e para análises práticas, deve-se considerar a grande dispairidade entre o valor téorico esperado para cada substância e o valor obtido experimentalmente quando calculado o erro.
Dos fatores que contribuiram para que haja esse erro, tem-se possíveis erros no procedimento metodológico, como no processo de pesagem na balança analítica, transferência da substância do béquer para o balão, processo de homogenização, como já explicado acima importância desses fatores para o metodologia analítica. Deve-se considerar que as subtâncias utiizadas estão fora do prazo de validade, além da calibração do pHmetro e outros fatores como o processo de lavagem e possíveis resquícios de outras soluções no bulbo do eletrodo, a temperatura também influencia para que haja erros.
 
6.0 Referências 
Grampone, M. A.; Óleos & Grãos 1993, 2, 5.
Gunstone, F. D.; J. Sci. Food Agric. 1999, 79, 1535.
PERUZZO, Francisco Miragaia (Tito); CANTO, Eduardo Leite; Química na Abordagem do Cotidiano, Ed. Moderna, vol.1, São Paulo/SP- 1998.
Química: Ensino Médio. (Coleção explorando o Ensino). Eduardo F. Mortimer (Org.). Brasília: MEC- Secretaria de Ensino Básico, 2006.