Revisão da aula anterior

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1 Revisão da aula anterior Cinética química Velocidade de reação Estabelecimento do equilíbrio químico Equilíbrio químico Cálculos de equilíbrio Fatores que afetam o equilíbrio químico Constante de equilíbrio

2 Equilíbrio Químico Constante de equilíbrio k = 10 (favorável ao produto) k [ H ][ A [ HA] ] k = 1 (proporções iguais) k = 0,1 (favorável ao reagentes) HA H + + A -

3 O que é uma solução? Solução produto homogêneo obtido quando se dissolve uma substância (soluto) em um solvente. Iônica, molecular e metálica

4 O que representa uma unidade de concentração? Proporção entre solvente e soluto. Fração (massa, molar) = porcentagem Molaridade (mol L -1 ) Molalidade (mol kg -1 ) Massa por volume (ppm, mg L -1, g ml -1, etc.) Massa por massa (ppm, mg kg -1, g g -1, etc.) Osmolalidade (partículas L -1 )

5 O que é espécie química? Espécie química é um nome genérico utilizado para significar qualquer uma das seguintes espécies elementares ocorrentes no Universo: Átomo e em qualquer de suas variedades isobáricas, isotônicas ou isotópicas, Moléculas e em qualquer de suas variedades iônicas, moléculares, radicalares, substância química simples ou composta.

6 Corrente elétrica Dissociam Não se modificam Eletrólitos Não - Eletrólitos Substâncias inorgânicas (ácidos, bases e sais) Conduz eletricidade Substâncias orgânicas (glicose, glicerina etc.) Não conduz eletricidade

7 O que acontece com uma solução de NaCl em água? NaCl Na + + Cl - k = 37,73

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9 O que acontece com uma solução de NaCl em água? NaCl Na + + Cl - k = 37,73 0,001 mol L -1 0,00584 g 1,00 mol L -1 58,44 g Qual a concentração de Na + e Cl - em solução?

10 O que é atividade iônica? Concentração efetiva dos íons em solução aquosa. Representada pela letra a HA H + + A - Coeficiente de atividade k ah aa aha a X [ X ] X

11 O que afeta a atividade iônica? Formação de par iônico Número de íons em solução força iônica. Raio iônico efetivo do íon hidratado Carga da espécie.

12 O que é força iônica? FORÇA IÔNICA, : quantidade e tipo de espécies iônicas em solução. = 1/2 ([A]Z A 2 + [B]Z B 2 + [C]Z C 2...) [A], [B], [C] concentração molar dos íons em solução Za, Zb, Zc carga dos íons

13 O que afeta a atividade iônica?

14 O que é raio iônico?

15 Como calcular o coeficiente de atividade ()? Carga do íon i Força iônica Raio iônico efetivo

16 Exemplo Calcule a atividade do íon Ca 2+ em uma solução:

17 Exemplo Cálculo da força iônica:

18 Exemplo Cálculo do coeficiente de atividade:

19 Cálculo da atividade: Exemplo

20 Qual a influência da atividade no equilíbrio químico?

21 Qual a influência da atividade no equilíbrio químico?

22 Qual a influência da atividade no equilíbrio químico?

23 Exercícios

24 Equilíbrio químico Ácido-Base Definição de ácido-base: Arrhenius (1884) Bronsted-Lowry (1923) Lewis (1923) HCl H + + Cl - HCl + H 2 O H 3 O + + Cl - Ag + + 2NH 3 [Ag(NH 3 ) 2 ] + Definir a força dos ácidos

25 Fraco Forte Força de um ácido Ácido Base HFSbF 5 Ácido fluoroantimônico HCl Ácido clorídrico H 2 SO 4 Ácido sulfúrico HNO 3 Ácido nítrico H 3 O + hidrônio HSO 4 sulfato de hidrogênio H 3 PO 4 Ácido fosfórico CH 3 COOH Ácido acético H 2 CO 3 Ácido carbônico H 2 S Ácido sulfídrico H 2 PO 4 dihidrogenofosfato SbF 6 hexafluoroantimoniato Cl cloreto HSO 4 sulfato de hidrogênio NO 3 nitrato H 2 O Água SO 2 4 sulfato H 2 PO 4 dihidrogenofosfato CH 3 COO acetato HCO 3 carbonato de hidrogênio HS sulfeto de hidrogênio HPO 2 4 hidrogenofosfato Fraco Forte NH 4 + amônio NH 3 Amônia HCO 3 hidrogenocarbonato (bicarbonato) CO 3 2 carbonato HPO 4 2 hidrogenofosfato PO 4 3 fosfato H 2 O Água (neutra, ph 7) OH hidróxido

26 Força de um ácido

27 Força de um ácido Fortes com dissociação maior que 50% (HNO 3, HBr, H 2 SO 4, HClO 4 ) (NaOH, KOH, LiOH, Ca(OH) 2 ) Semifortes com dissociação entre 50 e 10% (HF, H 3 PO 4, HNO 2 ) Fracos com dissociação inferior a 10% (HCN, H 2 CO 3, CH 3 COOH) (NH 3, NH 2 OH, CH 3 NH 2 ) A maioria dos ácidos são FRACOS A maioria das bases são FORTES

28 Equilíbrio químico de reações ácido-base CH 3 COOH + H 2 O CH 3 COO - + H 3 O + Constante ácida ah O 3 k a 3 ach COO 3 ach COOH NH 3 + H 2 O NH OH - Constante Básica k b 4 anh aoh anh 3

29 Equilíbrio químico de reações ácido-base CH 3 COOH + H 2 O CH 3 COO - + H 3 O + k a [ H O 3 ][ CH COO [ CH COOH] 3 3 ] NH 3 + H 2 O NH OH - k b [ NH 4 ][ OH [ NH ] 3 ]

30 Relação K a e K b K w = K a k b 1, = K a k b

31 Equilíbrio químico de reações ácido-base Exemplo: a concentração de ácido acético (CH 3 COOH) no vinagre de maça é de 5% (m/v) calcule qual o ph deste produto? Ka = 1,8 10-5, M.M.(CH 3 COOH) = 60 g mol -1

32 Acidez total x ph Considere o exercício do vinagre. Qual é a quantidade de mols de hidróxido de sódio (NaOH) necessária para neutralizar totalmente 10 ml do vinagre de maça? Desafio: Qual será o ph da solução quando todo ácido tiver sido neutralizado?

33 Diluições Qual será o ph de uma solução de vinagre de maça diluída 10 vezes? Desafio: Qual será o ph de uma solução 1,0x10-8 mol L -1 de HNO 3?

34 Exemplo: Quando 0,1 mol de cocaína é adicionado a um litro de água, qual será o ph da solução? K b = 2, H + + H 2 O + OH - 14 = ph + poh

35 Atividade para a aula de 29/09 1) Calcule o ph de uma solução de ácido acético 0,1 mol L -1 em: a) em água pura; b) solução contendo 0,01 mol L -1 de KCl + 0,01 mol L -1 de Na 2 SO 4. Ka(CH 3 COOH) = 1,8x10-5 2) Calcule o ph de uma solução 0,1 mol L -1 de ácido cloroacético (CH 2 ClCOOH)? Ka = 1,4x10-3 a) calcule pelo método simplificado e considerando a equação de segundo grau. 3) O que são ácidos polipróticos? Dê exemplos. 4) Como se determina o ph de uma solução? 5) Como se determina a acidez total de um ácido? Considere o ácido acético como modelo.