Soluções Químicas e equilíbrios químicos, Notas de aula de Química

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Soluções Aquosas e Equilíbrios Químicos

Química Geral II

2015.

Prof. Herbert Barbosa

Classificação de Soluções de Eletrólitos

Eletrólitos fortes – 100% dissociados

NaCl ( s ) Na+^ ( aq ) + Cl-^ ( aq )

H 2 O

Eletrólitos fracos – não estão completamente dissociados

CH 3 COOH CH 3 COO-^ ( aq ) + H+^ ( aq )

Espécies anfipróticas

• Espécies que possuem ambas as propriedades ácidas e básicas;
• Exemplo: H 2 PO 4 -^ ; aminoácidos; água

Autoprotólise

• Os solventes anfipróticos sofrem auto-ionização, ou autoprotólise , para formar um par de espécies iônicas

H 2 O ( l ) H+^ ( aq ) + OH-^ ( aq )

O

H

H + O

H

H O

H

H H H O

[ ] +

acid conjugate base

base conjugate acid

Força de ácidos e bases

Bases fortes são eletrólitos fortes

NaOH ( s ) Na+^ ( aq ) + OH-^ ( aq )

H 2 O

KOH ( s ) K+^ ( aq ) + OH-^ ( aq )

H 2 O

Ba(OH) 2 ( s ) Ba2+^ ( aq ) + 2OH-^ ( aq )

H 2 O

F-^ ( aq ) + H 2 O ( l ) OH-^ ( aq ) + HF ( aq )

Bases fracas são eletrólitos fracos

NO 2 -^ ( aq ) + H 2 O ( l ) OH-^ ( aq ) + HNO 2 ( aq )

 Solvente diferenciador : ácidos se dissociam em níveis diferentes e têm forças diferentes.  Solvente nivelador : ácidos dissociam-se completamente e exibem a mesma força.

Força de ácidos e bases

O estado de equilíbrio

Se um fator externo é aplicado a um sistema em equilíbrio, o sistema se ajusta, de tal maneira que o fator é parcialmente compensado até o sistema atingir uma nova posição de equilíbrio.

Le Châtelier’s Principle

• Mudança na concentração:

N 2 ( g ) + 3H 2 ( g ) 2NH 3 ( g )

Adição NH 3

Equilibrio desloca-se para a esquerda

N 2 O 4 ( g ) 2NO 2 ( g )

K = = 4.63 x 10-

[NO 2 ]^2

[N 2 O 4 ]

a A + b B c C + d D

K =

[C] c [D] d [A] a [B] b^

Law of Mass Action

O estado de equilíbrio

K >> 1

K << 1

Lie to the right Favor products Lie to the left Favor reactants

Equilibrium Will

Expressões da constante de equilíbrio

H 2 O ( l ) H+^ ( aq ) + OH-^ ( aq ) Kc =^

[H+][OH-]

[H 2 O]

[H 2 O] = constant

Kc [H 2 O] = Kw = [H+][OH-]

The ion-product constant ( Kw ) is the product of the molar concentrations of H+^ and OH-^ ions at a particular temperature.

At 25^0 C Kw = [H+][OH-] = 1.0 x 10-^14

[H+] = [OH-]

[H+] > [OH-]

[H+] < [OH-]

Solution Is neutral acidic basic

Produto iônico da água

Constante de solubilidade

 Calcular a solubilidade molar do Ag 2 CO 3 (Kps = 8,1 x 10-^12 )

Ag 2 CO 3 ( s ) 2Ag+^ ( aq ) + CO 32 -^ ( aq )

Ksp = [Ag+]^2 [CO 32 - ]

O Efeito de um Íon Comum na Solubilidade de um Precipitado

Constante de solubilidade

 O efeito do íon comum é responsável pela redução da solubilidade de um precipitado iônico quando um composto solúvel contendo um dos dois íons do precipitado é adicionado à solução que está em equilíbrio com o precipitado.

A yellow solid, lead(II) iodide (PbI2), precipitates when a colorless solution of lead nitrate (Pb(NO 3 ) 2 ) is added to a colorless solution of potassium iodide (KI).

Constante de dissociação ácido-base

 Quando um ácido fraco ou uma base fraca se dissolve em água, ocorre uma dissociação parcial.

HA ( aq ) + H 2 O ( l ) H 3 O+^ ( aq ) + A-^ ( aq )

HA ( aq ) H+^ ( aq ) + A-^ ( aq )

Ka =

[H+][A-]

[HA]

Ka is the acid ionization constant

Ka

weak acid strength

Constante de dissociação ácido-base

 Quando um ácido fraco ou uma base fraca se dissolve em água, ocorre uma dissociação parcial.

NH 3 ( aq ) + H 2 O ( l ) NH 4 +^ ( aq ) + OH-^ ( aq )

Kb =

[NH 4 +][OH-]

[NH 3 ]

Kb is the base ionization constant

Kb

weak base strength