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Equilíbrio Iônico Equilíbrio iônico é um caso particular de equilíbrio químico em que aparecem íons. Uma substância que, ao ser adicionada à água, produz íons livres é chamada eletrólito. Autoionização da Água A água tem um comportamento anfótero ou anfiprótico, ou seja, pode se comportar como ácido ou como base de Brönsted-Lowry. A água pura sofre autoionização, isto é, algumas de suas moléculas comportam-se como ácido (doam prótons H+), enquanto outras funcionam como base (recebem prótons H+). Formam-se, na reação, íons H3O+ (hidrônio ou hidroxônio) e OH- (hidróxido). A reação é reversível, e o cátion hidrônio age como ácido, enquanto o ânion hidróxido atua como base. A expressão da constante de equilíbrio para a reação representada acima é: Como a concentração da água permanece praticamente constante, as constantes k e k’ são incorporadas a Kc, formando Kw (w de water). A constante de equilíbrio Kw foi denominada produto iônico da água. Experimentalmente, verifica-se que, a 25ºC, KW = 10-14. É importante lembrar que a constante de equilíbrio depende da temperatura e que a reação ocorre, preferencialmente, no sentido de formação da água. Para simplificar, pode-se representar a autoionização da água pela equação: E o produto iônico (KW) da seguinte forma: Acidez e Basicidade Segundo a Teoria de Arrhenius, os ácidos e bases são caracterizados pela capacidade de liberar H+ e OH- em solução aquosa. Dessa forma, as soluções podem ser classificadas como neutras, ácidas ou básicas, segundo as concentrações hidrogeniônicas e oxidriliônica. Na água pura ou em soluções neutras, Classificação das Soluções Neutra [H+]=[OH-] [H+]=10-7 [OH-]=10-7 Ácida [H+]>[OH-] [H+]>10-7 [OH-]<10-7 Básica [H+]<[OH-] [H+]<10-7 [OH-]>10-7 pH e pOH O pH (potencial hidrogeniônico) e o pOH (potencial oxidriliônico) são índices que indicam a acidez, basicidade e neutralidade das soluções aquosas. • pH é o logaritmo negativo da concentração hidrogeniônica; • pOH é o logaritmo negativo da concentração oxidriliônica; Escala de pH Quando a solução é neutra, a concentração hidrogeniônica é igual a 10-7mol/L; logo, o pH dessa solução é 7. Nesse tipo de solução, a concentração oxidriliônica é 10-7mol/L, e o seu pOH também é 7. Agora, considerando uma solução ácida cujos valores de concentrações hidrogeniônica e oxidriliônica sejam, respectivamente, 10-1 mol/L e 10-13mol/L, os valores de pH e pOH são, respectivamente, 1 e 13. Conclui-se que, a 25ºC, tem-se: Valores de pH e pOH de soluções do cotidiano Quando é necessário calcular a concentração hidrogeniônica ou oxidriliônica de ácido ou base fracos, utiliza-se as expressões: α = grau de ionização ou de dissociação iônica M = concentração em mol/L x = nº de hidrogênios ionizáveis para ácidos e nº de íons hidróxidos dissociados para bases.