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ÁCIDOS E BASES EQUIPE 3 POLLYANA SOUZA CLAUDENOR RAULINO HANNAH LARISSA As teorias ácido-base desenvolveram-se no final do século XIX e início do século XX. Teoria de Arrhenius Teoria da dissolução eletrolítica ou iônica. Teoria de Brönsted – Lowry Ácido é toda espécie química doadora de prótons H+. Base é toda espécie química receptora de prótons H+. Uma substância só pode agir como um acido na presença de uma base que possa aceitar os prótons ácidos. Um ácido não cede, simplesmente seu hidrogênio ácido, o próton é transferido para a base. Exemplo O HCL é uma ácido de Brönsted. HCl(aq)+ H₂O(e)H₃o(aq)+Cl(aq) Como no equilíbrio praticamente todas as moléculas de HCl doam seus prótons para a água o HCl é classificado como ácido forte. Na teoria de Brönsted- Lowry a força de um ácido depende de quanto ele doa de prótons ao solvente. Portanto Um ácido forte esta completamente desprotonado em solução. Um ácido fraco esta parcialmente desprotonado em solução. A definição de Brönsted- Lowry é mais geral porque porque ela inclui a possibilidade de um íon seja um ácido uma opção não permitida pela definição de Arrhenius. Teoria ácido-base de Lewis Ácido é um aceitador de par de elétrons. Base é um doador de par de elétrons. Quando uma base de Lewis doa um par de elétrons a um ácido de Lewis, as duas espécies partilham um par de elétrons a parti de uma ligação covalente. Ácidos e bases são diferentes em cada teoria. Na teoria Lewis próton é um ácido. Na teoria de Bronsed- Lowry a espécie que fornece o próton é o ácido. Em ambos a espécie que aceita um próton é uma base . Na teoria de Arrhenius o composto que fornece o aceitador de protóns é uma base. ÓXIDOS ÁCIDOS, BÁSICOS E ANFOTÉRICOS. Óxidos ácidos: São aqueles óxidos que reagem com água para formar o ácido de Bronsed em solução. 2NaOH(aq)+CO₂(g)Na₂Co₃(aq)+H₂O(l) Óxido básico: são compostos iônicos que reagem com ácidos para dar um sal e água. Por exemplo o óxido de magnésio, um óxido básico que reage com o ácido clorídrico. Mg(O)s+2HCl(aq)MgCl₂(aq)+H₂O(l) Os metais formam em geral óxidos básicos, e os não metais formam óxidos ácidos. Mas os elementos que ficam na fronteira diagonal do Belírio ao Polônio e vários outros metais do bloco D formam os óxidos anfóteros. Ex: Óxido de Aluminio, Al₂O₃ ele reage com ácido Al₂O₃(s)+6(HCl)(aq)2(AlCl₃)(aq)+3H₂O(l) também com base 2Na(OH)(aq) + Al₂O₃(s)+3H₂(O)l2Na│Al(OH)₄│(aq) Troca de Prótons Anfiprótica H3O Autoprotólise Hidrônio OH Hidroxila Kw: Constante de equilibrio/ Autonização da água/ Constante de autoprotólise Kw = 1 x 10^-14 (mol/L)² Escala de pH pH= - log (H3O ) pH= - log ( 1 x 10^-7) pH= 7; Neutro pH > 7; Base pH < 7; Acido pH = 7; Neutro Outros exemplos: Sangue: pH= - log(H3O) pH= -log(4,0 x 10^-8) pH= 7,40 Solução de 0,020 M de HCl: pH= - log(H3O) pH= - log( 0,020) pH= 1,70 Solução de 0,040 M de KOH: (KOH) = (OH) Kw = (H30)*(OH) (H3O) = Kw/(OH) (H30) = (1 x 10^-14)/(0,040) (H30) = 2,5 x 10^-13 Logo; pH= -log(H30) pH= -log(2,5x10^-13) pH= 12,60 Ácidos e Bases fracos Exceção: CH3COOH pH= 3; ácido NH3 pH= 11,13; base Outros exemplos: HNO2(ácido nitroso); H3PO4(ácido fosforico); C6H5NH2(anilina) e etc. Constante de ácidez e basicidade Por exemplo: CH3COOH; seu Ka= 2,5x10^-5 Constante de ácidez(Ka) Constante de basicidade(Kb) Por exemplo: NH3; seu Kb= 1,8x10^-5 Constante de ácidez e basicidade Tabela de valores de constantes de ácidez(Ka) e pKa Tabela de valores de constante de basicidade(Kb) e pKb Gangorra da conjugação Logo; Ka + Kb = Kw log(Ka) + log(Kb) = log(Kw) pKa + pKb = pKw Por exemplo: Amônia (NH3) pKb= 4,75. Logo; pKa + pKb = pKw pKa + 4,75 = 14 pKa = 14 – 4,75 pKa = 9,25 Quanto mais forte o ácido, menor a força da sua base conjugada. Quanto mais forte a base, menor a força do seu ácido conjugado. Estrutura molecular e acidez Hidrácidos No mesmo período, a força cresce junto com a eletronegatividade do átomo ligado ao hidrogênio. No grupo a acidez aumenta com o aumento do tamanho do átomo ligado ao H. A força de um ácido depende da quebra de ligação H―A e da formação da ligação H― OH2. Portanto Um fator determinante nas forças dos ácidos é a facilidade que essas ligações são quebradas e formadas. Oxiácidos Para o mesmo número de átomos de O ligados ao átomo central, quanto maior é a eletronegatividade do átomo central, mais forte é o ácido Quanto maior é o número de átomos de O ligados ao átomo central mais forte é o ácido. Ácidos carboxílicos A força do ácido diminui com o aumento da cadeia carbônica. Quanto maior é a eletronegatividade dos grupos ligados ao grupo carboxila, mais forte é o ácido. pH Ácidos e bases fracas Ácido fraco A dissolução em água do ácido fraco leva ao equilíbrio entre o ácido, o íon hidrônio e da base conjugada do ácido. Para calcular o pH de uma solução de acido acético de 0,01mol/L, Ka= Base fraca Segue o mesmo raciocínio dos ácidos fracos Kb e pH + pOH = 14
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