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EQUILÍBRIO
QUÍMICO
Os reagentes e produtos das reações reversíveis
são separados por uma dupla seta
PROCESSOS REVERSÍVEIS
São processos que reagentes e produtos
são consumidos e produzidos ao mesmo tempo
ÁGUA
H2O ( l ) H2O (v)
N2O4(g) 2 NO2(g)REAÇÃO DIRETA
REAÇÃO INVERSA
reação DIRETA e reação INVERSA
vd
vi
No início da reação a velocidade direta é máxima
No início da reação a velocidade inversa é nula
velocidade
tempo
com o passar do tempoVd = Vi
te
Neste instante a reação atingiu o equilíbrio químico
No momento em que a reação química atinge o
EQUILÍBRIO QUÍMICO
as concentrações dos seus participantes permanecem constantes
concentração
tempote
N2O4(g)
NO2(g)
N2O4(g) 2 NO2(g)
01) Sobre equilíbrio químico:
Ao atingir o estado de equilíbrio, a concentração de cadasubstância do sistema permanece constante.
Uma reação é reversível quando se processa simultaneamentenos dois sentidos.
Todas as reações reversíveis caminham espontaneamente parao estado de equilíbrio.
Uma reação reversível atinge o equilíbrio quando as velocidadesdas reações direta e inversa se igualam.
O equilíbrio das reações é dinâmico
0 0
1 1
2 2
3 3
4 4
CONSTANTE DE EQUILÍBRIO
EM TERMOS DE CONCENTRAÇÃO MOLAR
Vamos considerar uma reação reversível genérica
a A + b B c C + d D2
1
No equilíbrio teremos:
V 1 = V 2a bK1 [ A ] [ B ] c dK2 [ C ] [ D ]
Isolando-se as constantes =a b[ A ] [ B ]
c d[ C ] [ D ]K1
K2
KC
I. O valor de KC depende da reação considerada e da temperatura.
III. A constante de equilíbrio é tratada como um número puro, isto é,sem unidades
IV. Líquidos e sólidos puros, que não fazem parte da solução, nãoconstam da expressão da constante de equilíbrio
II. O valor de KC independe das concentrações iniciais dos reagentes
N2( g ) + 3 H2( g ) 2 NH3( g )
=[ N2 ] [ H2 ] 3
[ NH3 ]2
KC
2 H2( g ) + O2( g )2 H2O( g )
=[ O2 ][ H2 ] 2
[ H2O ] 2KC
01) Na equação abaixo, após atingir o equilíbrio químico, podemos
concluir a respeito da constante de equilíbrio que:
a A + b B c C + d D
a) Quanto maior for o valor de Kc, menor será o rendimento dareação direta.
b) Kc independe da temperatura.c) Se as velocidades das reações direta e inversa forem iguais,
então K2 = 0.d) Kc depende das molaridades iniciais dos reagentes.e) Quanto maior for o valor de Kc, maior será a concentração dos
produtos.
1
2
02) (Covest – 98) Medidas de concentração para o sistema abaixo, emequilíbrio, a uma certa temperatura forneceram os seguintesresultados:
Determine a constante de equilíbrio da reação nestas condições.
[ H2 ] = 0,10 mol/L[ I2 ] = 0,20 mol/L
[ HI ] = 1,0 mol/L
H2 ( g ) + I2 ( g ) 2 HI ( g )
=[ H2 ] [ I2 ]
[ HI ] 2KC
x(0,10) (0,20)( 1,0 )
=1,00,02
KC = 50KC = 50
03) Temos representado no gráfico abaixo as concentrações dos reagentese dos produtos de uma mesma reação do tipo:
A + B C + DOcorrendo no sentido à direita a partir do zero.
Tem-se sempre [A] = [B] e [C] = [D], estando estes valores representadosno gráfico. A constante de equilíbrio da reação será igual a:
2
4
6
810 [ ]
caminho da reação
a) 16.b) 1/4.c) 4.d) 5.e) 1/16.
=[ C ]KC
8x [ D ]
[ A ] x [ B ]
8
4416
64
KC = 4
04) Foram colocados em um recipiente fechado, de capacidade 2,0 L, 6,5 molde CO e 5 mol de NO2. À 200°C o equilíbrio foi atingido e verificou-se quehaviam sido formados 3,5 mol de CO2.
Podemos dizer que o valor de Kc para o equilíbrio dessa reação é:a) 4,23.
b) 3,84.
c) 2,72.
d) 1,96.
e) 3,72.
=KC [ CO2 ] [ NO ]
[ CO ] [ NO2 ]x
x
1,75
1,50 0,75
CO + NO2 CO2 + NOinício
reage / produz
equilíbrio 3,5 3,5
3,5 3,5
3,0 1,5
6,5 5,0
3,5 3,5
0,0 0,0
[ NO ] =3,52,0
= 1,75 M
[ CO ] =3,02,0
[ NO2 ] =1,52,0
= 0,75 M
[ CO2 ] =3,52,0
= 1,75 M
= 1,50 M
1,75=KC x
x
3,0625
1,125=KC KC = 2,72
05) Em um recipiente de 400 mL são colocados 2 mols de PCl5 gasoso auma determinada temperatura. Esse gás se decompõem segundo a
reação química abaixo, e, o equilíbrio foi alcançado quando 20% dopentacloreto de fósforo reagiram ( % em mols ). A constante de equilíbrio,Kc, nessas condições, vale:
a) 4,0.b) 1,0.c) 0,5.d) 0,25.e) 0,025.
PCl5 PCl3 + Cl2
início 2,0 0,0 0,0reage / produz 0,4
Reage : n = 0,2 x 2 = 0,4 mol
0,4 0,40,4 0,41,6equilíbrio
[ PCl5 ]
[ PCl3 ]
[ Cl2 ]
= 0,40,4
= 1,0 M
= 0,40,4
= 1,0 M
= 1,60,4
= 4,0 M
=KC x
[ PCl5 ]
[ PCl3 ] [ Cl2 ] 1,0 x 1,0
4,0=
=KC4,0
1,0
KC = 0,25
Considere um sistema em equilíbrio químico, com as substâncias A, B, C e D.
A + B C + D
Se, por algum motivo, houver modificação em uma das velocidades,
teremos mudanças nas concentrações das substâncias
Esta modificação em uma das velocidades ocasiona o que
denominamos de DESLOCAMENTO DO EQUILÍBRIO
que será no sentido da MAIOR VELOCIDADE
A + B C + Dv1
v2
Equilíbrio inicial
Aumentando v1,o deslocamento é para a direita
A + B C + Dv1
v2
Aumentando v2,o deslocamento é para a esquerda
A + B C + Dv1
v2
Porém, após certo tempo, a reação volta a estabelecer umnovo equilíbrio químico, mas com valores de
concentrações e velocidades diferentes das iniciais
O químicoHenri Louis Le Chatelier
propôs um princípio que afirma:
“Quando um sistema em equilíbrio sofre algum tipode perturbação externa, ele se deslocará no sentido de
minimizar essa perturbação,a fim de atingir novamente uma situação de equilíbrio”
É possível provocar alteração em um equilíbrio químico por:
variações de temperatura.
variações de concentração dos participantes da reação.
Pressão total sobre o sistema.
TEMPERATURATEMPERATURA
Observando a reaçãoincolor
H < 0N2O4(g)2 NO2(g)EXOTÉRMICA
ENDOTÉRMICACastanhoavermelhado
Balão a 100°C
Cor interna éCASTANHO-AVERMELHADO
Balão a 0°C
Cor interna é INCOLOR
Podemos observar que o
aumento da temperatura favorece a reação que é ENDOTÉRMICA,
e a
redução da temperatura favorece a reação que é EXOTÉRMICA
Podemos generalizar dizendo que um(a) ...
AUMENTO DE TEMPERATURA
desloca o equilíbrio no
SENTIDO ENDOTÉRMICO
DIMINUIÇÃO DE TEMPERATURA
desloca o equilíbrio no
SENTIDO EXOTÉRMICO
Vamos analisar o equilíbrio abaixo:
Cr2O71
22 H
2 – + H2O 2 CrO42 – + +
alaranjada amarela
O acréscimo de uma base deixa a solução amarela,
deslocando
o equilíbrio para a direita
O acréscimo de um ácido deixa a solução alaranjada,
deslocando
o equilíbrio para a esquerda
Podemos generalizar afirmando que um(a) ...
AUMENTO DE CONCENTRAÇÃO
desloca o equilíbrio no
SENTIDO OPOSTO
da espécie química adicionada
DIMINUIÇÃO DE CONCENTRAÇÃO
desloca o equilíbrio no mesmo
MESMO SENTIDO
da espécie espécie retirada
Alterações de pressão influenciam em equilíbrios que
possuem espécies químicas no estado gasoso
Considere a reação química em equilíbrio abaixo
N2 ( g ) + 3 H2 ( g ) 2 NH3 ( g )
4 volumes 2 volumes
o AUMENTO DE PRESSÃO
sobre o sistema desloca o equilíbrio químico
no sentido do MENOR VOLUME na fase gasosa
a DIMINUIÇÃO DE PRESSÃO
sobre o sistema desloca o equilíbrio químico
no sentido do MAIOR VOLUME na fase gasosa
01) Considere a reação em equilíbrio químico:
N2 (g) + O2 (g) 2 NO (g)
É possível deslocá-lo para a direita:
a) Retirando o N2 existente.b) Removendo o NO formado.c) Introduzindo um catalisador.d) Diminuindo a pressão, à temperatura constante.e) Aumentando a pressão, à temperatura constante.
02) Temos o equilíbrio:
Queremos aumentar a concentração de CO2(g) nesse equilíbrio.Para isso ocorrer, devemos:
a) Aumentar a pressão sobre o sistema.
b) Diminuir a pressão sobre o sistema.
c) Adicionar H2(g) ao sistema.
d) Retirar H2O(g) do sistema.
e) Adicionar CO(g) ao sistema.
CO( g ) + H2O( g ) CO2( g ) + H2( g )
03) O equilíbrio gasoso representado pela equação :
N2( g ) + O2( g ) 2 NO( g ) – 88 kj
É deslocado no sentido de formação de NO(g), se :
a) a pressão for abaixada.
b) N2 for retirado.
c) a temperatura for aumentada.
d) for adicionado um catalisador sólido ao sistema.
e) o volume do recipiente for diminuído.
04) Nitrogênio e hidrogênio reagem para formar amônia segundo a equação:
Se a mistura dos três gases estiver em equilíbrio, qual o efeito, emcada situação, sobre a quantidade de amônia, se provocar
N2( g ) + 3 H2( g ) 2 NH3( g ) + 22 kcal
I. Compressão da mistura. aumentaaumenta
II. Aumento de temperatura. diminuidiminui
III. Introdução de hidrogênio. aumentaaumenta
a) aumenta, aumenta, aumenta.
b) diminui, aumenta, diminui.
c) aumenta, aumenta, diminui.
d) diminui, diminui, aumenta.
e) aumenta, diminui, aumenta.
É o caso especial de equilíbrio químico em que aparecem íons
Cr2O7 2 H2 – + H2O 2 CrO42 – + +
Nos equilíbrios iônicos, também são definidos um
grau de ionização ( )e uma constante de equilíbrio ( Ki )
Onde : ni é o número de mols dissociadosn é o número de mols inicial
n i
n=
GRAU DE IONIZAÇÃO
Para a reação:
HCN (aq) H + + (aq)(aq) CN –
=Ki [ H ] [ CN ][ HCN ]
+ –
01) X, Y e Z representam genericamente três ácidos que, quando dissolvidosem um mesmo volume de água, à temperatura constante, comportam-se deacordo com a tabela:
mols dissolvidos mols ionizados
XYZ
20105
271
Analise as afirmações, considerando os três ácidos:
I. X representa o mais forte
II. Z representa o mais fraco
III. Y apresenta o maior grau de ionização
Está(ao) correta(s):
a) Apenas I.b) Apenas II.c) Apenas III.d) Apenas I e II.e) I, II e III.
ni
n= grau de ionização
X
=2
20
= 0,10
= 10 %
Y Z
=7
10
= 0,70
= 70 %
=15
= 0,20
= 20 %
02) (FUVEST-SP) A reação H3C – COOH H+ + H3C – COO temKa = 1,8 x 10Dada amostra de vinagre foi diluída com água até se obter uma solução
de [H+] = 1,0 x 10 mol/L
– 5
– 3
Nesta solução as concentrações em mol/L de CH3COO e de CH3COOH
são, respectivamente, da ordem de:
–
–
a) 3 x 10 e 5 x 10 .– 1 – 10
b) 3 x 10 e 5 x 10 .– 1 – 2
c) 1 x 10 e 5 x 10 .– 3 – 5
d) 1 x 10 e 5 x 10 .– 3 – 12
e) 1 x 10 e 5 x 10 .– 3 – 2
[ H ] = 1,0 x 10+ – 3
[ CH3COO ] = 1,0 x 10 – 3–
=Ki[ H ]+ [ CH3COO ]–
[ CH3COOH ]
1,8 x 10– 5 = 1,0 x 10 – 3 1,0 x 10 – 3x
[ CH3COOH ]
[ CH3COOH ] = 1,0 x 10– 3 1,0 x 10 – 3x
1,8 x 10 – 5= 5,0 x 10 – 2
É uma lei que relaciona
o grau de ionização
com o volume (diluição) da solução
Ki =m 2
1 –para solução de grau
de ionização pequeno Ki = m2
Para a reação: HA (aq) H + + (aq)(aq) A –
=Ki[ H ] [ A ]
[ HCN ]
+ –
início
reage / produz
equilíbrio
[ ]
0,0 0,0
ni
n
= n n n
n – n n n
V
n n
V V
=
n n
V V
x
n ( 1 – )
V
n ( 1 – )=
n n
V Vx
V
n ( 1 – )x
Ki = m 2
1 –
para solução de graude ionização pequeno
Ki = m 2
DEMONSTRAÇÃO DA FÓRMULA
01) Uma solução 0,01 mol / L de um monoácido está 4,0% ionizada.A constante de ionização desse ácido é:
a) 1,6 x 10
b) 1,6 x 10
c) 3,32 x 10
d) 4,0 x 10
e) 3,0 x 10
– 3
– 5
– 6
– 5
– 5
m = 0,01 mol/L
= 4 %
= 1,0 . 10 mol/L– 2
= 0,04 = 4,0 . 10– 2
Ki = m 2
2= 1,0 . 10 – 2 x ( 4 x 10 )– 2Ki
Ki = 1,0 . 10 – 2 x 16 x 10 – 4
Ki = 16 x 10 – 6
Ki = 1,6 x 10 – 5
02) A constante de ionização de um ácido HX, que se encontra 0,001%dissociado, vale 10 . A molaridade desse ácido, nessas condiçõesé :
– 11
a) 10
b) 0,001
c) 10
d) 0,10.
e) 1,00.
– 11
– 5
Ki m=2
Ki
m=
= 0,001 % = 0,00001– 1110
?
= 1,0 . 10 – 5
=
2– 1110 = m x – 5(10 )– 1010
=– 1110– 1010
m – 1= 10 = 0,10 Mm
03) O grau de dissociação iônica do hidróxido de amônio em solução2 mol/L é 0,283% a 20°C.A constante de ionização da base, nesta temperatura, é igual a:
a) 1,6 x 10
b) 1,0 x 10
c) 4,0 x 10
d) 4,0 x 10
e) 1,6 x 10
– 5
– 3
– 2
– 1
– 3m = 2,0 mol/L
= 0,283 %
Ki = ?
= 0,00283 = 2,83 . 10 – 3
Ki = m 2
= 22,0 x ( 2,83 x 10 )– 3Ki
Ki = 2 x 8 x 10 – 6
Ki = 16 x 10 – 6
Ki = 1,6 x 10 – 5
04) (FAMECA – SP) Qual o valor de “Ka” para o HCN, sabendo-se que
o ácido em solução 0,10 mol/L encontra-se 0,006% ionizado?
a) 1,2 x 10 – 4.
b) 3,6 x 10 – 10.
c) 3,6 x 10 – 8.
d) 3,6 x 10 – 5.
e) 6,0 x 10 – 5.
m = 0,10 mol/L
= 0,006 %
Ki = ?
= 0,00006 = 6,0 . 10 – 5
Ki = m 2
=2
10 x ( 6,0 x 10 )– 5Ki
Ki = 36 x 10 – 11
Ki = 3,6 x 10 – 10
= 10 mol/L– 1
– 1
Medidas experimentais de condutibilidade de corrente elétricamostram que a água, pura ou quando usada como solvente,
se ioniza fracamente, formando o equilíbrio iônico:
HH2O ( l )+(aq) + (aq)OH –
A constante de equilíbrio será: Ki =[ H ] [ OH ]
[ H2O ]
+ –
como a concentração da água é praticamente constante, teremos:
=Ki x [ Kc] [ H ] [ OH ]+ –
PRODUTO IÔNICO DA ÁGUA ( Kw )
Kw
– 14A 25°C a constante “Kw” vale 10 mol/L – 14[ H ] [ OH ] = 10+ –
1) Um alvejante de roupas, do tipo “ água de lavadeira “,
apresenta [OH ] aproximadamente igual a 1,0 x 10 mol/L.
Nessas condições, a concentração de H será da ordem de:
–
+
– 4
a) 10b) 10c) 10d) 10e) zero.
– 14
– 10
– 2
– 3[H ] = ?+
[ OH ]– – 4
Kw = 10 M
= 10 M
– 14
= – 14[H ] [OH ]+ – 10x – 410
[H ]+ =– 1410– 410
[H ]+ = – 1010 mol/L
02) Qual das expressões abaixo é conhecida como “produto iônicoda água, KW”?
a) Kw = [H2][O2].
b) Kw = [H+] / [OH – ].
c) Kw = [H+][OH – ].
d) Kw = [H2O].
e) Kw = [2H][O2].
Em água pura a concentração
hidrogeniônica [H ] é igual
à concentração hidroxiliônica [OH ], isto é, a 25°C,
observa-se que:
+
–
= – 7[H ] [OH ]+ – 10=
Nestas condições dizemos quea solução é “ NEUTRA “
As soluções em que
[H ] > [OH ]
terão características
ÁCIDAS
+ –
10 mol/L<
[ H ]
[OH ]
+
–
>
– 7
10 mol/L– 7
nestas soluções teremos
As soluções em que
[H ] < [OH ]
terão características
BÁSICAS
+ –
10 mol/L>
[ H ]
[OH ]
+
–
<
– 7
10 mol/L– 7
nestas soluções teremos
01) Observando a tabela abaixo, podemos afirmar que entre os líquidoscitados tem(em) caráter ácido apenas:
Líquido [H+] [OH – 1]
Leite 10 – 7 10 – 7
Água do mar 10 – 8 10 – 6
Coca-cola 10 – 3 10 – 11
Café preparado 10 – 5 10 – 9
Lágrima 10 – 7 10 – 7
Água de lavadeira 10 – 12 10 – 2
a) o leite e a lágrima.b) a água de lavadeira.c) o café preparado e a coca-cola.d) a água do mar e a água de lavadeira.e) a coca-cola.
02) (Covest-90) O leite azeda pela transformação da lactose em ácidolático, por ação bacteriana. Conseqüentemente apresenta ...I) aumento da concentração dos íons hidrogênio.II) aumento da concentração dos íons oxidrilas.III) diminuição da concentração dos íons hidrogênios.IV) diminuição da concentração dos íons oxidrilas.
Assinale o item a seguir que melhor representa o processo.
a) I e III.b) II e IV.c) I e II.d) II.e) I e IV.
03) Misturando-se 100 mL de suco de laranja, cuja [H +] = 0,6 mol/L, com
200 mL de suco de laranja, cuja [H +] = 0,3 mol/L, não se obtém:
a) uma solução onde [H +] = 0,4 mol/L.
b) uma solução completamente neutra.
c) uma solução de acidez intermediária.
d) uma solução menos ácida do que a de [H +] = 0,6 mol/L.
e) uma solução mais ácida do que a de [H +] = 0,3 mol/L.
V1 = 100 mL
[H ]1 = 0,6 mol/L+
V2 = 200 mL
[H ]2 = 0,3 mol/L+
Vf = 300 mL
[H ]f = ? mol/L+
Vf x [H ]f = V1 x [H ]1 + V2 x [H ]2+ + +
300 x [H ]f = 100 x 0,6 + 200 x 0,3+
300 x [H ]f = 60 + 60+
[H ]f = 120 : 300+ [H ]f = 0,4 mol/L+
04) Observando a tabela abaixo, podemos afirmar que entre oslíquidos citados tem(êm) caráter ácido apenas:
Líquido
Leite
Água do mar
Coca-cola
Café preparado
Lágrima
Água de lavadeira
10 – 7
10 – 7
10 – 8
10 – 3
10 – 5
10 – 12
[ H ] [ OH ]+ –
10 – 7
10 – 7
10 – 6
10 – 11
10 – 9
10 – 2
a) O leite e a lágrima.b) A água de lavadeira.c) O café preparado e a coca-cola.d) A água do mar e a água de lavadeira.e) A coca-cola.
Como os valores das concentrações
hidrogeniônica e oxidriliônica são pequenos,
é comum representá-las na forma de logaritmos e,
surgiram os conceitos de
pH e pOH
pHpOH
==
– log [ H ]– log [ OH ]
+–
Na temperatura de 25°C
Em soluções neutras
pH = pOH = 7
Em soluções ácidas
pH < 7 e pOH > 7
Em soluções básicas
pH > 7 e pOH < 7
Podemos demonstrarque, a 25°C,
e em uma mesma solução
pH + pOH = 14
01) A concentração dos íons H de uma solução é igual a 0,0001. O pHdesta solução é:
a) 1.
b) 2.
c) 4.
d) 10.
e) 14.
pH = – log [ H ]+
+
[ H ]+= 0,0001 mol/L10 mol/L– 4
– log 10 – 4pH =
pH = – ( – 4) x log 10
pH = 4 x 1 pH = 4
02) A concentração hidrogeniônica de uma solução é de
3,45 x 10 íons – g/L. O pH desta solução vale:– 11
Dado: log 3,45 = 0,54
a) 11.
b) 3.
c) 3,54.
d) 5,4.
e) 10,46.
[ H ] = 3,45 x 10+ – 11
pH = – log [H ]+
pH = – log (3,45 x 10 )– 11
pH = – [log 3,45 + log 10 ]– 11
pH = – [ 0,54 – 11 ]
pH = 11 – 0,54
pH = 10,46
03) Considere os sistemas numerados (25°C)
pH = 6,0Saliva5
pH = 8,5Sal de frutas4
pH = 8,0Clara de ovos3
pH = 6,8Leite2
pH = 3,0Vinagre1
A respeito desses sistemas, NÃO podemos afirmar:
a) São de caráter básico os sistemas 3 e 4.
b) O de maior acidez é o número 1.
c) O de número 5 é mais ácido que o de número 2.
d) O de número 1 é duas vezes mais ácido que o de número 5.e) O de menor acidez é o sal de frutas.
1 tem pH = 3 [ H ]+ = 10 – 3=
10 – 6
10 – 310 3
o 1 é 1000 vezesmais ácido do que5, então é FALSO
5 tem pH = 6 [ H ]+ = 10 – 6
04) (UPE-2004 - Q1) Na tabela, há alguns sistemas aquosos com os respectivos valoresaproximados de pH, a 25°C.
pH = 3,0vinagre
saliva
limpa - forno
pH = 8,0
pH = 13,0
pH = 9,0
pH = 1,0
água do mar
suco gástrico
Considerando os sistemas aquosos da tabela, é correto afirmar que:
a) O vinagre é três vezes mais ácido que o suco gástrico.
pH = 3,0vinagre
pH = 1,0suco gástrico
[ H ] = 10 M+ – 3
[ H ] = 10 M+ – 1 = 10 – 2
é 100 vezes menoré 100 vezes menor
b) No vinagre, a concentração de íons H3O é cem mil vezes maior que a da saliva.+
pH = 3,0vinagre
pH = 8,0saliva
[ H ] = 10 M+ – 3
[ H ] = 10 M+ – 8 = 10 5
é 100000 vezesmaior
é 100000 vezesmaior
c) A água do mar é menos alcalina que a saliva e mais ácida que o vinagre.
d) O sistema aquoso limpa - forno é o que contém o menor número de mols deoxidrila por litro.
e) O suco gástrico constitui um sistema aquoso fracamente ácido.
05) (Covest-2003) As características ácidas e básicas de soluções aquosassão importantes para outras áreas além da “Química”, como, porexemplo, a Saúde Pública, a Biologia, a Ecologia, e Materiais. Estascaracterísticas das soluções aquosas são quantificadas pelo pH, cujaescala é definida em termos da constante de ionização da água (Kw) auma dada temperatura. Por exemplo, a 25C a constante de ionizaçãoda água é 10–14 e a 63 C é 10–13. Sobre o pH de soluções aquosas a63C julgue os itens abaixo:
pH + pOH = 13.0 0Água pura (neutra) apresenta pH igual a 6,5.1 1
Água pura (neutra) apresenta pH igual a 7,0.2 2
Uma solução com pH igual a 6,7 é ácida.3 3
4 4 A concentração de íons hidroxila na água pura (neutra) éigual 10–7 mol/L.
0 6,5 13ácida
neutra
básica63ºC
Kw = 10 – 13
06)(Covest – 2004) Sabendo-se que, a 25°C, o cafezinho tem pH = 5,0, o suco detomate apresenta pH = 4,2, a água sanitária pH = 11,5 e o leite, pH = 6,4,pode-se afirmar que, nesta temperatura:a) o cafezinho e a água sanitária apresentam propriedades básicas.
b) o cafezinho e o leite apresentam propriedades básicas.
c) a água sanitária apresenta propriedades básicas.
d) o suco de tomate e a água sanitária apresentam propriedades
ácidas.
e) apenas o suco de tomate apresenta propriedades ácidas.
0 7,0 14ácida
neutra
básica25ºC
Kw = 10 – 14
Cafezinho: pH = 5,0 Propriedades ácidas
Suco de tomate: pH = 4,2 Propriedades ácidas
Água sanitária: pH = 11,5 Propriedades básicas
Leite: pH = 6,4 Propriedades ácidas
07)(Covest – 2007) O pH de fluidos em partes distintas do corpo humano temvalores diferentes, apropriados para cada tipo de função que o fluido exerceno organismo. O pH da saliva é de 6,5; o do sangue é 7,5 e, no estômago, opH está na faixa de 1,6 a 1,8. O esmalte dos dentes é formado, principalmentepor um mineral de composição Ca10(PO4)6(OH)2. Após as refeições, ocorrediminuição do pH bucal.O pH do sangue é mantido aproximadamente constante pelo seguinteequilíbrio químico, envolvendo o íon bicarbonato:
H CO HCO2 3+ -
( aq ) 3( aq )H + ( aq )
Com base nestas informações avalie as seguintes proposições:
A concentração de íons H+ é maior na saliva que no sangue.0 01 12 2
3 34 4
A concentração de H+ no estômago é maior que 10 – 2 mol/L.Um aumento na acidez da saliva pode resultar em ataque ao esmaltedos dentes.O bicarbonato pode ser usado para elevar o pH do estômago.A adição de uma base em um meio contendo acido carbônico, íonsHidrogênio e bicarbonato causará deslocamento do equilíbriomostrado no enunciado da questão no sentido da formação dosreagentes.
08) (Fuvest – SP) À temperatura ambiente, o pH de um certo refrigerante,saturado com gás carbônico, quando em garrafa fechada, vale 4. Aoabrir-se a garrafa, ocorre escape de gás carbônico. Qual deve ser ovalor do pH do refrigerante depois de a garrafa ser aberta?
a) pH = 4.
b) 0 < pH < 4.
c) 4 < pH < 7.
d) pH = 7.
e) 7 < pH < 14.
É o processo em que a água reage com
o cátion ou o ânion de um sal
Este processo é reversível,
devendo ser analisado seguindo os
princípios do equilíbrio químico
HIDRÓLISE SALINA
Hidrólise de um sal de ácido e base ambos fracos.
Os casos fundamentais são:
Hidrólise de um sal de ácido forte e base fraca.
Hidrólise de um sal de ácido fraco e base forte.
Hidrólise de um sal de ácido e base ambos fortes.
HIDRÓLISE DE UM SAL DE
ÁCIDO FORTE E BASE FRACA
água
solução ácidapH < 7
O que ocorreu na preparação da solução?
NH4NO3 (aq) + HOH (l) NH4OH (aq) + HNO3 (aq)
O HNO3, é um ácido forte, e se encontra totalmente ionizado.
HNO3 (aq) H (aq) + NO3 (aq)+ –
O NH4OH, por ser uma base fraca, encontra-se praticamente nãodissociada.
NH4OH (aq) NH4OH (aq)
Assim, teremos:
NH4 + NO3 + H2O NH4OH + H + NO3+ – + –
Isto é:
NH4 + H2O NH4OH + H+ +
HIDRÓLISE DE UM SAL DE
ÁCIDO FRACO E BASE FORTE
água
solução básicapH > 7
O que ocorreu na preparação da solução?
KCN (aq) + HOH (l) KOH (aq) + HCN (aq)
O KOH, é uma base forte, e se encontra totalmente dissociada.
KOH (aq) K (aq) + OH (aq)+ –
O HCN, por ser um ácido fraco, encontra-se praticamente nãoionizado.
HCN (aq) HCN(aq)
Assim, teremos:
K + CN + H2O K + OH + HCN+ – + –
Isto é:
CN + H2O HCN + OH– –
HIDRÓLISE DE UM SAL DE
ÁCIDO FRACO E BASE FRACA
água
solução finalpH > 7 ou pH < 7
O que ocorreu na preparação da solução?
NH4CN (aq) + HOH (l) NH4OH (aq) + HCN (aq)
O NH4OH, por ser uma base fraca, encontra-se praticamente nãodissociada.
O HCN, por ser um ácido fraco, encontra-se praticamente não ionizado.
A solução final pode ser ligeiramente ácida ou ligeiramente básica; isto
depende da constante (Ka e Kb) de ambos
Neste caso:
Ka = 4,9 x 10 – 10 e Kb = 1,8 x 10 – 5, isto é, Kb é maior que Ka; então a
solução será ligeiramente básica
HIDRÓLISE DE UM SAL DE
ÁCIDO FORTE E BASE FORTE
água
solução finalé neutrapH = 7
O que ocorreu na preparação da solução?
NaCl (aq) + HOH (l) NaOH (aq) + HCl (aq)
O NaOH, é uma base forte, e se encontra totalmente dissociada.
NaOH (aq) Na (aq) + OH (aq)+ –
O HCl, é um ácido forte, e se encontra totalmente ionizado.
HCl (aq) H (aq) + Cl (aq)+ –
Assim, teremos:
Na + Cl + H2O Na + Cl + OH + H+ – +–+ –
Isto é:
H2O H + OH+ –não ocorreu HIDRÓLISE
01) Solução aquosa ácida é obtida quando se dissolveem água o sal:
a) NaHCO3.
b) Na2SO4.
c) K2CO3.
d) LiCl.
e) NH4Cl
02) O pH resultante da solução do nitrato de lítio (LiNO3) em água
será:
a) igual a 3,0.
b) igual a 12,0.
c) maior que 7,0.
d) igual ao pH da água.
e) menor que 7,0.
03) (UFPE) O azul de bromotimol é um indicador ácido – base, com faixa deviragem [6,0 – 7,6], que apresenta cor amarela em meio ácido e cor azulem meio básico. Considere os seguintes sistemas:
I. Água pura.II. CH3COOH 1,0 mol/L.
III. NH4Cl 1,0 mol/L.
Indique, na tabela que segue, a coluna contendo as cores desses sistemasdepois da adição de azul de bromotimol, respectivamente:
a) verde, amarela, azul.b) verde, azul, verde.c) verde, amarelo, verde.d) verde, amarela, amarelo.e) azul, amarelo, azul.
04) Um sal formado por base forte e ácido fraco hidrolisa ao sedissolver em água, produzindo uma solução básica.Esta é uma característica do:
a) Na2S.
b) NaCl.
c) (NH4)2SO4.
d) KNO3.
e) NH4Br.
É a expressão que exprime o equilíbrio das
reações de hidrólise.
Para a reação NH4 + H2O NH4OH + H+ +
A expressão da constante de hidrólise é:
Kh =[ NH4OH ] [ H ]+
[ NH4 ]+
Podemos relacionar a constante de hidrólise (Kh),
com a constante de ionização da água e as constantes de ionização e
dissociação dos ácidos e das bases pelas expressões:
Para a hidrólise do cátion, isto é, para sais formados
por ácido forte e base fraca, usamos a relação:
KK
K h = w
b
Para a hidrólise do ânion, isto é, para sais formados
por ácido fraco e base forte, usamos a relaçãoK
K
K h = w
aOcorrendo a hidrólise do cátion e do ânion, para sais formados
por ácido fraco e base fraca, a relação será:
KK
K K h = w
b a x
01) (UFPI) Uma solução aquosa de cloreto de amônio 0,2 mol/L apresenta umgrau de hidrólise igual a 0,5%. Determine o [H+], [OH –], pH, pOH e Kh paraessa solução e o Kb para o NH4OH.
Dado: Kw = 10 – 14, a 25°C.O NH4Cl é proveniente do HCl (ácido forte) e do NH4OH (base fraca),então ocorre a hidrólise do cátion NH4
+, então:
início
reagee produz
equilíbrio
0,2
0,2 mol/L
0,0constante
constante
0,0
NH4 + H2O NH4OH + H+ +
Reage e produz: 0,2 x 0,005 = 0,001 = 10 – 3
10 – 3 10 – 3 10 – 3
10 – 3 10 – 3
Kh =+
pH = - log 10 – 3 pH = 3
[H ] = 10 mol/L+ – 3 [OH ] = 10 mol/L– 11–
e pOH = 11
[NH4 ]+
[NH4OH] [H ]= 5 x 10
2 x 10– 610 – 3
– 1
10 X– 3
Kh =Kw
Kb = 2 x 10
5 x 10 =– 6 10 – 14
– 9
Kb
Vamos considerar um sistema contendo umasolução saturada com corpo de fundo de sulfeto ferroso (FeS).
Teremos dois processos ocorrendo:
vd vp
FeS (s) Fe (aq) + S (aq)2 –2+
No equilíbrio a velocidade de dissolução (vd)é igual à velocidade de precipitação (vp).
Então teremos que: Kc =[ Fe ] [S ]2–2+
[FeS]= [ Fe ] [S ]2–2+Kc x [FeS]
KS
produto desolubilidade
KS
Conhecendo-se a solubilidade do sal,podemos determinar o Kps.
KS = [ Ag ] [SO4 ]
–22 x 10 mol/L
01) (Fuvest – SP) Em determinada temperatura, a solubilidade dosulfato de prata (Ag2SO4) em água é de 2,0 x 10 – 2 mol/L. Qualo valor do produto de solubilidade (Kps ) desse sal, à mesmatemperatura?
Ag2SO4 2 Ag + SO4
–22 x 10 mol/L–24 x 10 mol/L
+ –2
–2+ 2
KS = (4 x 10 ) x 2 x 10–2 2 –2
KS = 16 x 10 x 2 x 10–4 –2
KS = 32 x 10 –6
KS = 3,2 x 10 –5
02) O carbonato de bário, BaCO3, tem Ks = 1,6 x 10 – 9, sob 25°C.A solubilidade desse sal, em mol/L, será igual a:
a) 4 x 10 – 5.b) 16 x 10 – 5.c) 8 x 10 – 10.d) 4 x 10 – 10.e) 32 x 10 – 20.
S
Ks
BaCO3 Ba + CO3+2 –2
S S
= [Ba ]+2 [CO3 ]–21,6 x 10 – 9 xS S
S = 1,6 x 10 –92
S = 16 x 10 –10
S = 4 x 10 –5
