Slide - Equilíbrio Aquoso

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ü A solubilidade de um ácido fraco, base fraca ou ainda um sal
parcialmente solúvel diminui quando um íon comum é adicionado.
O Efeito do Íon Comum
Considere o equilíbrio estabelecido quando o ácido acético, CH3COOH
é adicionado à água:
HC2H3O2(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + C2H3O2-(aq)
ü No equilíbrio, H+ e C2H3O2- estão se interconvertendo
constantemente um no outro na solução de forma que as [íons] são
constantes e iguais a qualquermomento.
Considere a adição de C2H3O2-, que é um íon comum ó A fonte de
acetato poderia ser um eletrólito forte como o C2H3O2Na.
Ø Consequentemente, a [C2H3O2-] aumenta e o sistema não está
mais em equilíbrio.
Para o sistema atingir o equilíbrio novamente a [H+] deve diminuir ó a
adição de C2H3O2Na desloca o equilíbrio para a esquerda.
Exercício: Qual é o pH de uma solução preparada pela adição de 0,30
mol de ácido acético (HC2H3O2) e 0,30 mol de acetato de sódio
(C2H3O2Na) em quantidade suficiente de água para perfazer 1,0 L de
solução? Dados: Ka = 1,8 x 10-5
A adição de C2H3O2- desloca 
o equilíbrio e diminui a [H+]
Ex.: HC2H3O2(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + C2H3O2-(aq)
Exercício: Calcule a concentração de íons fluoreto e o pH de uma
solução de 0,2 mol de HF e 0,10 mol de HCl. Dados: Ka = 6,8 x 10-4
Efeito do íon comum: A extensão da ionização de um eletrólito
fraco é diminuída pela adição de um eletrólito forte no qual há
um íon comum com o eletrólito fraco.
Soluções que contém um par ácido-base conjugado podem resistir
drasticamente às variações de pH.
Essas soluções são conhecidas como soluções-tampão ou como 
tampões ó o sangue humano possui um pH tamponado em ~7,4.
Soluções-Tampão
Composição e Ação das Soluções-Tampão
ü Um tampão resiste às variações de pH pq ele contém tanto
espécies ácidas p/ neutralizar os íons OH- quanto básicas p/
neutralizar os íons H+.
As espécies ácidas e básicas que constituem o tampão não 
devem se consumir mutuamente por neutralização.
Ø As exigências são preenchidas por um par ácido-base conjugado
como HC2H3O2-C2H3O2- ou NH4+-NH3.
ü Um tampão consiste em uma mistura de ácido fraco (HX) e sua
base conjugada (X-):
Portanto:
A expressão da constante é:
ü Quando OH- é adicionado ao tampão, o OH- reage com HX para
produzir X- e água ó mas a razão [HX]/[X-] permanece ± CTE, não
alterando o pH significativamente.
ü Quando H+ é adicionado ao tampão, X- é consumido para produzir
HX ó Mais uma vez, a razão [HX]/[X-] é ± CTE, então o pH não se
altera significativamente.
ü Os tampões resistem mais eficazmente à variação de pH em
qualquer sentido quando a [HX] e [X-] são aproximadamente iguais.
ü Um tampão resiste a uma variação de pH quando uma pequena
quantidade de OH- ou H+ é adicionada.
Capacidade de Tampão e pH
Ø A capacidade do tampão é a quantidade de ácido ou base que um
tampão pode neutralizar antes que haja uma alteração
significativa no pH.
Ø A capacidade do tampão depende da composição do mesmo.
• O pH do tampão depende da Ka e das respectivas concentrações
relativas do ácido e base conjugado.
ü Quanto maiores são as quantidades de pares ácido-base
conjugados, maior é a capacidade do tampão.
• Se Ka é pequena, a concentração de ácido não dissociado no
equilíbrio é próxima da concentração inicial, então:
𝑯" =
𝑲𝒂 𝑯𝑿
[𝑿(]
−𝒍𝒐𝒈 𝑯" = −𝒍𝒐𝒈 𝑲𝒂
𝑯𝑿
𝑿(
𝒑𝑯 = −𝒍𝒐𝒈𝑲𝒂 − 𝒍𝒐𝒈
𝑯𝑿
𝑿(𝒑𝑯 = 𝒑𝑲𝒂 + 𝒍𝒐𝒈
𝑿(
𝑯𝑿
𝒑𝑯 = 𝒑𝑲𝒂 + 𝒍𝒐𝒈
𝑺𝑨𝑳
Á𝑪𝑰𝑫𝑶
Equação de 
Henderson-Hasselbalch
Ø Na maioria dos cálculos de equilíbrio feitos até agora,
geralmente desprezamos a quantidade de ácido ou base
ionizados.
Pode-se	usar	as	concentrações	iniciais	dos	componentes	
ácido	e	básico	do	tampão	diretamente	na	equação	de	
Henderson-Hasselbalch.
Exercício: Qual é o pH de um tampão de 0,12 mol/L de ácido lático
(HC3H5O3) e 0,10 mol/L de lactato de sódio (NaC3H5O3)? Para o ácido
lático, Ka = 1,4 x 10-4.
Adição de Ácidos ou Bases Fortes aos Tampões
Ø Quebra-se o cálculo em duas partes: estequiométrico e
equilíbrio.
Ø A quantidade de ácido ou base forte adicionada resulta em
uma reação de neutralização :
v Sabendo-se quanto de H3O+ ou de OH- foi adicionado
(estequiometricamente), sabe-se quanto de HX ou X- é
formado.
v Com as concentrações de HX e X- podemos calcular o pH a
partir da equação de Henderson-Hasselbalch.
(Cuidado com a variação no volume da solução)
Exercício: Um tampão é preparado pela adição de 0,300 mol HC2H3O2
e 0,300 mol de NaC2H3O2 em água suficiente para perfazer 1,00 L de
solução. O pH do tampão é 4,74.
(a) Calcule o pH dessa solução depois que 0,020 mol de NaOH é
adicionado;
(b) Por comparação, calcule o pH resultante se 0,020 mol de NaOH
fosse adicionadoa 1,00 L de água pura.
Titulações Ácido-Base
Ø Em uma titulação ácido-base, uma solução ácida ou básica
de [ ] conhecida é usada para determinar a [ ] de outra
solução ácido-base de [ ] desconhecida.
Ø Indicadores ácido-base podem ser usado p/ sinalizar o ponto
de equivalência da titulação ó ponto no qual a quantidade
de ácido e base são estequiometricamente equivalentes.
v A curva de titulação pode ser usada p/ selecionar qual
indicador é mais adequado e para determinar o Ka ou Kb
Pode-se usar um medidor de pH p/ monitorar o progresso da 
reação ó construir um gráfico de pH em função do volume de 
titulante adicionado chamado de curva de titulação de pH.
Titulações Ácido Forte-Base Forte
Ø Considere a adição de uma base forte (por exemplo, NaOH) a uma
solução de um ácido forte (por exemplo, HCl).
1. Antes de qualquer base ser adicionada, o pH é dado pela solução
do ácido forteó portanto, o pH < 7.
3. No PE, a quantidade de base adicionada é estequiometricamente
equivalente à quantidade de ácido originalmente presenteó o pH
é determinado pela solução de sal, pH = 7.
2. Quando base é adicionada, antes do ponto de Equiv, o pH é dado
pela quantidade de ácido forte em excesso ó portanto, pH < 7.
4. Despois do PE, tem-se base em excesso ó o pH é determinado
pela [base] em excesso, pH > 7.
• O ponto final em uma titulação é onde há mudança na coloração
do indicadoró comumente≠ ponto de equivalência.
• A diferença entre o ponto de equivalência e o ponto final é
chamada de erro de titulação.
pH	varia	rapidamente	
próximo	do	PE	ó de	4	a	10	
ó qualquer	indicador	que	
muda	de	cor	nesta	faixa	
pode	escolhido.
Ø A forma de uma curva de titulação de
base forte-ácido forte é muito parecida
com a forma de uma curva de titulação
ácido forte-base forte.
Exercício: Calcule o pH quando as seguintes quantidades de solução
de 0,100 mol/L de NaOH for adicionada a 50,0 mL de solução 0,100
mol/L de HCl: (a) 49,0 mL; (b) 51,0 mL
Ø Inicialmente, a base forte está em
excesso, logo o pH > 7.
Ø À medida que o ácido é adicionado, o
pH diminui, mas ainda é maior que 7.
Ø No PE o pH é dado pela solução do sal
(neste caso, o pH = 7).
Ø Após o ponto de equivalência, o pH é dado pelo ácido forte em
excesso ó o pH < 7.