cidos e basesAuto-ionizao da gua

gua da Chuva - a sua composio depende dos componentes do ar queatravessa; normalmente a chuva normal ligeiramente cida (pH= 5,6 A25C) devido ao CO2 existente na atmosfera.

gua dos oceanos - so normalmente alcalinas (pH= 8,0) devido existncia de ies carbonato e hidrogenocarbonato.

guas naturais(ex: nascente) - tm variadas composies que depende dossais minerais dos terrenos, podendo o seu pH variar entre os 5,0 e os 8,5.

gua destilada e gua pura

A gua destilada pode obter-se por destilao. Esta gua teoricamentepode ser considerada pura, mas pode no o ser se a gua tiver dissolvidocompostos volteis com p.e. prximo do da gua.

A gua aps a destilao tem valores prximos aos da gua quimicamentepura, mas depois de exposta ao CO2 do ar torna-se ligeiramente cida.

gua quimicamente pura -condutividade de 0,05 S/cm ; pH= 7,0 a 25C

Composio qumica das guas

cidos e bases segundo a teoria protnica de Brnsted-Lowry

Um cido uma espcie qumica

que cede protes (ies hidrognio: H+)

a uma base

Uma base uma espcie qumica

que recebe protes (ies hidrognio: H+)

de um cido

Numa reaco cido-baseOcorre a transferncia de um proto (protlise) de um cido para uma base.

Ex: HCl (aq) + H2O (l) Cl- (aq) + H3O+ (aq)

H+

cidos e bases segundo Lewis

Um cido (electrfilo) uma espcie qumica

que, sendo deficitria em electres, partilha pelo menos

Um par de electres

Uma base (nuclefilo) uma espcie qumica

que tendo um par de electres no partilhado, contribui com

dupleto paraa ligao covalente dativa

Todas as bases e cidos de Brnsted-Lowry so bases e cidos deLewis.

Mas h reaces que so de cido-base segundo Lewis, mas queno so segundo Brnsted-Lowry.

EX: NH3 + BCl3 NH3BCl3Base cido

pH, uma medida de acidez, de basicidade e neutralidade

Para medir o grau de acidez da gua usa-se a escala de pH

O Carcter cido de uma soluo aquosa est relacionada com aconcentrao de ies hidrnio (H3O+) ou ies hidrognio (H+) -concentrao hidrogeninica. Quanto maior a concentrao destesies, maior ser a acidez da soluo.

Como em laboratrio as solues so muito diludas, asconcentraes em ies H3O+ ou OH- so muito pequenas.

Foi o qumico Srensen que introduziu um modo prtico para indicara concentrao de H3O+ numa soluo aq. - a escala de pH

O operador p significa -log

!

pH = "log H3O+[ ] # log

1

H3O+[ ]

pHO = "log HO"[ ] # log1

HO"[ ]

[H3O+] e [HO-] devem vir emmol/dm3

gua qumicamente pura

Auto-ionizao da gua a Reaco espontnea entre as molculas degua:

!

H2O(l) + H

2O(l)"H

3O

+(aq) + HO

#(aq)

H+

uma reaco pouco extensa*: apenas 1 em cada 556 000 000 molculas degua est ionizada, por ter cedido um proto a outra molcula de gua.

A gua uma espcie qumica anfotrica ou anfiprtica, porque tanto sepode comportar como um cido ou como uma base.

A qualquer T: [H3O+(aq)] = [HO-(aq)] (sol. Neutra)

A 25 C, [H3O+(aq)] = [HO-(aq)] = 1,0 x 10-7 mol/dm3 (sol. Neutra)

A constante de equilbrio para esta reaco chama-se - produto inico dagua ou constante de auto-ionizao:

Kw = [H3O+(aq)] x [HO-(aq)]

R. endotrmica

Relao entre [H3O+] e [HO-]

A 25 C: Kw = [H3O+(aq)] x [HO-(aq)]

Kw = 1,0 x 10-7 x 1,0 x 10-7 = 1,0 x 10-14 * mol/dm3

pH = -log 1,0 x 10-7 pH = 7

pOH = -log 1,0 x 10-7 pOH = 7

pKw = 14

pKw = pH + pOH

A 25 C, Kw = 1,0 x 10-14 mol/dm3

[H3O+] > [HO-] pH < 7 Sol. cida

[H3O+] = [HO-] pH = 7 Sol. Neutra

[H3O+] < [HO-] pH > 7 Sol. Bsica

Importante: pg. 113

Relao entre [H3O+] e [HO-], para T diferentes de 25C

Aumento de T

Aumento de Kw

Pelo princpio de Le Chatelier a reacode ionizao da gua evolui de forma adiminuir a T, ou seja, no sentido deabsorver energia do exterior - reacoendotrmica - sentido directo porque h

Aumento da [H3O+] e [HO-]

Kw = [H3O+] x [HO-]

ENTO:

A reaco de auto-ionizao da gua endotrmica;

O pH da gua diminui com a temperatura

Pg. 140

Ao aumentar a Temperatura, aumenta o pH, mas a gua permanece neutra ([H3O+]= [HO-]) , no entanto a condio de neutralidade deixa de ser pH = 7, paraTemperaturas diferentes de 25 C (ou seja, neutra para pH diferentes de 7)

-Ex: a 30C o pH neutro 6,92, ento pH=7 a esta temp. bsico

a 10C, o pH neutro 7,27 , ento pH=7 a esta temp. cido

Exerccio: qual o valor de pH neutro, temp. De 55C, se Kw = 7,244x10-14?

pKw = -log (7,244x10-14)

pKw =13,14

pKw = pH + pOH e pH = pOH

pH = pKw/2

pH = 6,57

Kw = [H3O+] x [HO-] e [H3O+] = [HO-]

[H3O+]2 = 7,244x10-14

[H3O+] = 7,244x10-14

[H3O+] = 2,69x10-7

pH = -log (2,69x10-7)

pH = 6,57

0u