equilÍbrio quÍmico - portal.singular.com.br · denominamos de deslocamento do equilÍbrio que...
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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 tempo
Vd = Vi
teq
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
tempo
Teq
N2O4(g)
NO2(g)
N2O4(g) 2 NO2(g)
As concentrações dos participantes do equilíbrio
permanecem constantes , podendo ter três situações
[ ]
tempo
reagentes
produtos
[ ]
tempo
reagentes = produtos
[ ]
tempo
reagentes
produtos
=
[ A ]a . [ B ]b
[ C ]C . [ D ]d
CONSTANTE DE EQUILÍBRIO
EM TERMOS DE CONCENTRAÇÃO MOLAR
Vamos considerar uma reação reversível genérica
a A + b B c C + d D 2
1
No equilíbrio teremos: 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, não
constam 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)
[NH3]2
[N2] . [H2]3
Kc =
2 H2O( g ) 2 H2(g) + O2(g)
Kc = [H2]
2 . [O2]
[H2O]2
01) Na equação abaixo, após atingir o equilíbrio químico, podemos
concluir a respeito da constante de equilíbrio que:
a) Quanto maior for o valor de Kc, menor será o rendimento da
reação direta.
b) Kc independe da temperatura.
c) Se as velocidades das reações direta e inversa forem iguais,
então K2 = 0.
d) Kc depende das concentrações iniciais dos reagentes.
e) Quanto maior for o valor de Kc, maior será a concentração dos
produtos.
a A + b B c C + d D
1
2
02) Medidas de concentração para o sistema abaixo, em equilíbrio,
a uma certa temperatura forneceram os seguintes resultados:
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 )
= 1,0
0,02 KC = 50
[HI]2
[H2] . [I2]
Kc = (1,0)2
0,1 . 0,2 =
03) Foram colocados em um recipiente fechado, de capacidade 2,0 L, 6,5 mol
de CO e 5 mol de NO2. À 200°C o equilíbrio foi atingido e verificou-se que
haviam 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
CO + NO2 CO2 + NO
início
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 ] = 3,5
2,0 = 1,75 M
[ NO2 ] = 1,5
2,0 = 0,75 M
[ CO2 ] 2,0
= 3,5
= 1,75 M
[ CO ] = 3,0
2,0 = 1,50 M
1,75
1,50 0,75
1,75 = KC
x
x
3,0625
1,125 = KC KC = 2,72
04) Em um recipiente de 400 mL são colocados 2 mols de PCl5 gasoso a uma
determinada temperatura. Esse gás se decompõem segundo a reação química
abaixo, e, o equilíbrio foi alcançado quando 20% do pentacloreto 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 0,0
reage / produz 0,4
Reage : n = 0,2 x 2 = 0,4 mol
0,4 0,4
0,4 0,4 1,6 equilíbrio
[ PCl3 ] = 0,4
0,4 = 1,0 M
[ Cl2 ] = 0,4
0,4 = 1,0 M
[ PCl5 ] = 1,6
0,4 = 4,0 M
= KC x
[ PCl5 ]
[ PCl3 ] [ Cl2 ] 1,0 x 1,0
4,0 =
= KC
4,0
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 + D v1
v2
Equilíbrio inicial
Aumentando v1, o deslocamento é para a direita
A + B C + D
v1
v2
Aumentando v2, o deslocamento é para a esquerda
A + B C + D v1
v2
Porém, após certo tempo, a reação volta a estabelecer um
novo equilíbrio químico, mas com valores de
concentrações e velocidades diferentes das iniciais
O químico
Henri Louis Le Chatelier
propôs como se comporta um
equilíbrio quando sofre uma
“ação” externa:
TEMPERATURA
incolor
ΔH < 0 N2O4(g) 2 NO2(g) EXOTÉRMICA
ENDOTÉRMICA Castanho
avermelhado
AUMENTO DE TEMPERATURA
desloca o equilíbrio no
SENTIDO ENDOTÉRMICO
DIMINUIÇÃO DE TEMPERATURA
desloca o equilíbrio no
SENTIDO EXOTÉRMICO
Vamos analisar o equilíbrio abaixo:
Cr2O7
1
2 2 H
2 – + H2O 2 CrO4
2 – + +
alaranjada amarela
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 (MENOR NUMERO DE MOL)
na fase gasosa
a DIMINUIÇÃO DE PRESSÃO
sobre o sistema desloca o equilíbrio químico
no sentido do MAIOR VOLUME (MAIOR NUMERO DE MOL)
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 )
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, em
cada situação, sobre a quantidade de amônia, se provocar
N2( g ) + 3 H2( g ) 2 NH3( g )
I. Compressão da mistura. aumenta
II. Aumento de temperatura. diminui
III. Introdução de hidrogênio. aumenta
a) aumenta, aumenta, aumenta.
b) diminui, aumenta, diminui.
c) aumenta, aumenta, diminui.
d) diminui, diminui, aumenta.
e) aumenta, diminui, aumenta.
ΔH < 0
É o caso especial de equilíbrio químico em que aparecem íons
Cr2O7 2 H 2 –
+ H2O 2 CrO4 2 –
+ +
Nos equilíbrios iônicos, também são definidos um
grau de ionização ( a )
e uma constante de equilíbrio ( Ki )
Onde : n(d) é o número de mols dissociados
n é o número de mols inicial
a n (d)
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 dissolvidos
em um mesmo volume de água, à temperatura constante, comportam-se de
acordo com a tabela:
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
mols dissolvidos mols ionizados
X
Y
Z
20
10
5
2
7
1
Está(ao) correta(s):
a) Apenas I.
b) Apenas II.
c) Apenas III.
d) Apenas I e II.
e) I, II e III.
a ni
n = grau de ionização
= 2
20 a
= 0,10 a
= 10 % a
X Y Z
= 7
10 a
= 0,70 a
= 70 % a
= 1
5 a
= 0,20 a
= 20 % a
02) (FUVEST-SP) A reação H3C – COOH H+ + H3C – COO tem
Ka = 1,8 x 10
Dada amostra de vinagre foi diluída com água até se obter uma solução
de [H+] = 1,0 x 10 – 3 mol/L
– 5
Nesta solução as concentrações em mol/L de CH3COO – e de CH3COOH
são, respectivamente, da ordem de:
–
a) 3 x 10 – 1 e 5 x 10 – 10. [ 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 – 3 x
[ CH3COOH ]
[ CH3COOH ] = 1,0 x 10
– 3 1,0 x 10
– 3 x
1,8 x 10 – 5 = 5,0 x 10 – 2
b) 3 x 10 – 1 e 5 x 10 – 2.
c) 1 x 10 – 3 e 5 x 10 – 5.
d) 1 x 10 – 3 e 5 x 10 – 12.
e) 1 x 10 – 3 e 5 x 10 – 2.
É uma lei que relaciona
o grau de ionização
com o volume (diluição) da solução
Ki = [m] α 2
1 – α
para solução de grau
de ionização pequeno
(α ≤ 5%)
Ki = [m] α 2
01) Uma solução 0,01 mol / L de um monoácido está 4,0% ionizada.
A constante de ionização desse ácido é:
m = 0,01 mol/L
a = 4%
= 1,0 . 10 – 2 mol/L
= 0,04 = 4,0 . 10 – 2
Ki = m α 2
Ki = 1,0 x 10 – 2 x ( 4 x 10 – 2)2
Ki = 1,0 x 10 – 2 x 16 x 10 – 4
Ki = 16 x 10 – 6
Ki = 1,6 x 10 – 5
a) 1,6 x 10 – 3.
b) 1,6 x 10 – 5.
c) 3,32 x 10 – 5.
d) 4,0 x 10 – 5.
e) 3,0 x 10 – 6.
02) A constante de ionização de um ácido HX, que se encontra 0,001%
dissociado, vale 10 – 11. A molaridade desse ácido, nessas condições
é :
a) 10
b) 0,001
c) 10
d) 0,10.
e) 1,00.
– 11
– 5
α = 0,001%
Ki = 10 – 11
m = ?
= 0,00001 = 1,0 x 10 – 5
Ki = m α 2
10 – 11 = m x ( 1,0 x 10 – 5)2
10 – 11 = m x 10 – 10
10 – 11
m =
10 – 10
m = 10 – 1
m = 0,10 mol/L
03) O grau de dissociação iônica do hidróxido de amônio em solução
2 mol/L é 0,283% a 20°C.
A constante de ionização da base, nesta temperatura, é igual a:
a) 1,6 x 10 – 5
b) 1,0 x 10 – 3
c) 4,0 x 10 – 3
d) 4,0 x 10 – 2
e) 1,6 x 10 – 1
α = 0,283%
Ki = ?
m = 2 mol/L
= 0,00283 = 2,83 . 10 – 3
Ki = m α 2
Ki = 2,0 x ( 2,83 x 10 – 3)2
Ki = 2 x 8 x 10 – 6
Ki = 16 x 10 – 6
Ki = 1,6 x 10 – 5
EQUILÍBRIO IÔNICO DA ÁGUA
H2O (l) H+ (aq) + OH – (aq)
A constante de equilíbrio será: Ki =
[ H ] [ OH ]
[ H2O ]
+ –
como a concentração da água é praticamente constante, teremos:
Ki x [ H2O] = [ H ] [ OH ] + – Kw
PRODUTO IÔNICO DA ÁGUA ( Kw ) A 25°C a constante “Kw” vale 10 – 14 mol/L [ H+ ] . [ OH – ] = 10 – 14
1) Um alvejante de roupas, do tipo “ água de lavadeira “, apresenta
[OH– ] aproximadamente igual a 1,0 . 10 – 4 mol/L. Nessas condições,
a concentração de H+ será da ordem de:
a) 10 – 2
b) 10 – 3
c) 10 – 10
d) 10 – 14
e) zero.
[H+ ] = ?
Kw = 10 – 14 M
[ OH – ] = 10 – 4 M
[H+] . [OH – ] = 10 – 14
[H ] + =
– 14 10
– 4 10
[H ] + = – 10
10 mol/L
[H+] . 10 –4 = 10 – 14
Em água pura a concentração
hidrogeniônica [H ] é igual
à concentração hidroxiliônica [OH ], isto é, a 25°C,
observa-se que:
+
–
= [H ] [OH ] + – 10 – 7 =
Nestas condições dizemos que
a solução é “ NEUTRA “
As soluções em que
[H+ ] > [OH – ]
terão características
ÁCIDAS
[ H+] > 10 – 7 mol/L
[OH – ] < 10 – 7 mol/L
nestas soluções teremos
As soluções em que
[H+ ] < [OH – ]
terão características
BÁSICAS
[ H+] < 10 – 7 mol/L
[OH – ] > 10 – 7 mol/L
nestas soluções teremos
01) Observando a tabela abaixo, podemos afirmar que entre os líquidos
citados 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) O leite azeda pela transformação da lactose em ácido
lático, 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.
04) Observando a tabela abaixo, podemos afirmar que entre os
líquidos citados tem(êm) caráter ácido apenas:
Líquido
Leite
Coca-cola
Água de lavadeira 10
[ H ] [ OH ] + –
10
Café preparado
Lágrima 10 – 7
10 – 3
10 – 5
– 12
10 – 7
10 – 11
10 – 9
– 2
Água do mar 10 – 8
10 – 6
10 – 7
10 – 7
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
pH
pOH
=
=
– 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 demonstrar
que, 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 pH
desta solução é:
a) 1.
b) 2.
c) 4.
d) 10.
e) 14.
pH = – log [H+]
[ H + ] = 0,0001 mol/L = 10 – 4 mol/L
pH = 4
pH = – log 10 – 4
pH = – (– 4) . log 10
10 – 3
10 – 6 = 10 3
03) Considere os sistemas numerados (25°C)
pH = 6,0 Saliva 5
pH = 8,5 Sal de frutas 4
pH = 8,0 Clara de ovos 3
pH = 6,8 Leite 2
pH = 3,0 Vinagre 1
A respeito desses sistemas, É FALSO:
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.
o 1 é 1000 vezes
mais ácido do que
5, então é FALSO
“ 1 “ tem pH = 3 [ H+] = 10 – 3
“ 5 “ tem pH = 6 [ H+] = 10 – 6
04) (UPE-2004 - Q1) Na tabela, há alguns sistemas aquosos com os
respectivos valores aproximados de pH, a 25°C.
pH = 3,0 vinagre
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 = 3,0 vinagre
pH = 1,0 suco gástrico
[ H ] = 10 M + – 3
[ H ] = 10 M + – 1 = 10
– 2
é 100 vezes menor
b) No vinagre, a concentração de íons H3O é cem mil vezes maior que a da
saliva.
+
pH = 3,0 vinagre
pH = 8,0 saliva
[ H ] = 10 M + – 3
[ H ] = 10 M + – 8 = 10
5
é 100000 vezes
maior
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 de oxidrila por litro.
e) O suco gástrico constitui um sistema aquoso fracamente ácido.
06) Sabendo-se que, a 25°C, o cafezinho tem pH = 5,0, o suco de
tomate 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 14 ácida
neutra
básica 25ºC
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) O pH de fluidos em partes distintas do corpo humano tem
valores diferentes, apropriados para cada tipo de função que o fluido exerce
no organismo. O pH da saliva é de 6,5; o do sangue é 7,5 e, no estômago, o
pH está na faixa de 1,6 a 1,8. O esmalte dos dentes é formado, principalmente
por um mineral de composição Ca10(PO4)6(OH)2. Após as refeições, ocorre
diminuição do pH bucal.
O pH do sangue é mantido aproximadamente constante pelo seguinte
equilíbrio 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 0
1 1
2 2
3 3
4 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 esmalte
dos dentes.
O bicarbonato pode ser usado para elevar o pH do estômago.
A adição de uma base em um meio contendo acido carbônico, íons
Hidrogênio e bicarbonato causará deslocamento do equilíbrio
mostrado no enunciado da questão no sentido da formação dos
reagentes.
08) (Fuvest – SP) À temperatura ambiente, o pH de um certo refrigerante,
saturado com gás carbônico, quando em garrafa fechada, vale 4. Ao
abrir-se a garrafa, ocorre escape de gás carbônico. Qual deve ser o
valor 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.
PRINCIPAIS ÁCIDOS FORTES
HCl - HBr - HI
H2SO4 - HClO4
HNO3
PRINCIPAIS BASES FORTES
NaOH - KOH
Ca(OH)2 - LiOH
Ba(OH)2 – RbOH - CsOH
HIDRÓLISE DE UM SAL DE
ÁCIDO FORTE E BASE FRACA
água
solução ácida
pH < 7
NH4NO3 (aq) + HOH (l) NH4OH (aq) + HNO3 (aq)
O que ocorreu na preparação da solução?
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 não dissociada.
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 básica
pH > 7
KCN (aq) + HOH (l) KOH (aq) + HCN (aq)
O que ocorreu na preparação da solução?
O HCN, é um ácido fraco, e se encontra praticamente não ionizado.
HCN (aq) HCN (aq)
O KOH, é uma base forte, encontra-se totalmente dissociada.
KOH (aq) K+ (aq) + OH – (aq)
Assim, teremos:
K+ + CN – + H2O HCN + K+ + OH –
Isto é:
CN – + H2O HCN + OH –
HIDRÓLISE DE UM SAL DE
ÁCIDO FRACO E BASE FRACA
água
solução final
pH > 7 ou pH < 7
NH4CN (aq) + HOH (l) NH4OH (aq) + HCN (aq)
O que ocorreu na preparação da solução?
O HCN, é um ácido fraco, e se encontra praticamente não ionizado.
HCN (aq) HCN (aq)
O NH4OH, por ser uma base fraca, encontra-se praticamente não dissociada.
NH4OH (aq) NH4OH (aq)
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 final
é neutra
pH = 7
NaCl (aq) + HOH (l) NaOH (aq) + HCl (aq)
O que ocorreu na preparação da solução?
O HCl, é um ácido forte, e se encontra totalmente ionizado.
HCl (aq) H+ (aq) + Cl – (aq)
O NaOH, é uma base forte, encontra-se totalmente dissociada.
NaOH (aq) Na+ (aq) + OH – (aq)
Assim, teremos:
Na+ + Cl – + H2O H+ + Cl – + Na+ + OH –
Isto é:
H2O H+ + OH – não ocorreu HIDRÓLISE
01) Solução aquosa ácida é obtida quando se dissolve
em água o sal:
a) NaHCO3.
b) K2SO4.
c) KCN.
d) KF.
e) NH4Cl
02) O pH resultante da solução do nitrato de potássio (KNO3) 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) O azul de bromotimol é um indicador ácido – base, com faixa de
viragem [6,0 – 7,6], que apresenta cor amarela em meio ácido e cor azul
em 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 sistemas
depois 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 se
dissolver 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 relação K
K
K h =
w
a
Ocorrendo 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 um
grau de hidrólise igual a 0,5%. Determine o [H+], [OH –], pH, pOH e Kh para
essa 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
reage
e produz
equilíbrio
0,2
0,2 mol/L
0,0 constante
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 – 6
2 x 10
10 – 3
– 1
10 X – 3
Kh = Kw
Kb = 2 x 10 – 9
5 x 10 = – 6 10 – 14
Kb
Vamos considerar um sistema contendo uma
solução 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 de
solubilidade
KS
Conhecendo-se a solubilidade do sal,
podemos determinar o Kps.
KS = [ Ag+ ] 2 [SO4 – 2 ]
01) (Fuvest – SP) Em determinada temperatura, a solubilidade do
sulfato de prata (Ag2SO4) em água é de 2,0 x 10 – 2 mol/L. Qual
o valor do produto de solubilidade (Kps ) desse sal, à mesma
temperatura?
2 x 10 – 2 mol/L
Ag2SO4 2 Ag + + SO4
2 x 10 – 2 mol/L 4 x 10 – 2 mol/L
– 2
KS = (4 x 10 – 2 )2 x 2 x 10 – 2
KS = 16 x 10 – 4 x 2 x 10 – 2
KS = 32 x 10 – 6
KS = 3,2 x 10 – 5
02) A determinada temperatura, a solubilidade do composto XY em água
é 2,0 x 10 – 2 mol/L. O produto de solubilidade (Kps) desse sal à mesma
temperatura é:
a) 4,0 x 10 – 4.
b) 8,0 x 10 – 4.
c) 6,4 x 10 – 5.
d) 3,2 x 10 – 5.
e) 8,0 x 10 – 6.
XY X+ A + Y – B
2,0 . 10 – 2 2,0 . 10 – 2 2,0 . 10 – 2
Kps = [ X+A ] [Y – B ]
Kps = 2,0 . 10 – 2 . 2,0 . 10 – 2
Kps = 4,0 . 10 – 4
04) 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 +2 + CO3
–2
S S
= [Ba ] +2 [CO3 ]
–2 1,6 x 10 – 9
x S S
S = 1,6 x 10 – 9 2
S = 16 x 10 – 10
S = 4 x 10 – 5
05) (PUC-SP) Uma solução saturada de base representada por X(OH)2,
cuja reação de equilíbrio é
X XOH OH
H
22
2O
aq aq s
2++
-( )( ) ( )( )
tem pH = 10 a 25°C. O produto de solubilidade (KPS) do X(OH)2 é:
a) 5 x 10 – 13.
b) 2 x 10 – 13.
c) 6 x 10 – 1.
d) 1 x 10 – 12.
e) 3 x 10 – 10.
X(OH)2 X +2 + 2 OH –
pH = 10 pOH = 4, então, [OH – ] = 10 – 4 mol/L
10 – 4 5 x 10 – 5
Kps = [ X+2 ] x [ OH – ] 2
Kps = (5 x 10 – 5 ) x ( 10 – 4 ) 2
Kps = 5 x 10 – 5 x 10 – 8
Kps = 5 x 10 – 13