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ACIDOS E BASES AULA 4

aula sobre acidos e bases

Olliveira
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ACIDOS E BASES AULA 4

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Presentation Transcript

  1. ÁCIDOSEBASES

  2. OCONCEITODEARRHENIUSPARAÁCIDOSEBASES • Apresentadopeloquímico,físicoematemáticosueco • SvanteAugustArrhenius(1859-1927)em1887. • Ácidossãosubstânciasque,quandodissolvidasemágua, • aumentamaconcentraçãodeíonsH+(aq)nasolução. HCl(aq)H+(aq)+Cl-(aq) 100%ionizado≡ácidoforte(eletrólitoforte) • Basessãosubstânciasque,quandodissolvidasemágua, • aumentamaconcentraçãodeíonsOH-(aq)nasolução. NaOH(aq)Na+(aq)+OH-(aq) 100%dissociado≡baseforte(eletrólitoforte)

  3. OCONCEITODEARRHENIUSPARAÁCIDOSEBASES • Areaçãoentreumácidoforteeumabaseforte,produz • saleáguaeéchamadadeReaçãodeNeutralização. • Salétodocompostoiônicocujocátionprovemdeuma • baseecujoânionprovemde umácido. HCl(aq)+NaOH(aq)NaCl(aq)+H2O(l) H+(aq)+Cl-(aq)+Na+(aq)+OH-(aq)Na+(aq)+Cl-(aq)+H2O(l) H+(aq)+OH-(aq)H2O(l) • OconceitodeAhrreniusparaácidosebases,embora tenhacontribuídoparaexplicarumgrandenúmerode fenômenos, mostrou-serestritoaágua.

  4. OCONCEITODEBRONSTED-LOWRYPARAÁCIDOSE BASES • Apresentado,independentemente,pelosquímicosJ.N. • BrönstedeT.M.Lowry,em1923. • Ácidossãosubstânciascapazesdedoarumprótona outrassubstâncias. HNO3(aq)+H2O(l)NO3-(aq)+H3O+(aq) ácidobase • Basessãosubstânciascapazesdeaceitarumprótonde outrassubstâncias. NH3(aq)+H2O(l)NH4+(aq)+OH-(aq) baseácido

  5. OCONCEITODEBRONSTED-LOWRYPARAÁCIDOSE BASES HNO3(aq)+H2O(l)NO3-(aq)+H3O+(aq) íonhidrônio basede Bronsted ácidode Bronsted NH3(aq)+H2O(l)NH4+(aq)+ OH-(aq) íonhidróxido ácidode Bronsted basede Bronsted

  6. OCONCEITODEBRONSTED-LOWRYPARAÁCIDOSE BASES H2O(l) HNO3(aq)+ NO3-(aq)+H3O+(aq) basede Bronsted NH3(aq)+H2O(l)NH4+(aq)+OH-(aq) Aáguaéumasubstância anfiprótica:capazdesecomportar comoumácidooubasedeBronsted ácidode Bronsted

  7. ÍONHIDRÔNIO • UmíonH+,onúcleodeumátomodehidrogênio,nãoécapaz deexistirseparadamenteemágua.H+combina-secoma águaformandooíonhidrônio,H3O+,ououtrosaglomerados, taiscomoH5O2+eH9O4+.

  8. ÍONHIDRÔNIO

  9. OCONCEITODEBRONSTED-LOWRYPARAÁCIDOSE BASES:PARESÁCIDO-BASECONJUGADOS • TodasasreaçõesentreumácidoeumabasedeBronsted envolvematransferênciade umprótonetemdoispares ácido-baseconjugados. CO32-(aq) base H3O+(aq)+ ácido HCO-(aq)+HO(l) 3 2 base ácido H+ H+ NH+(aq) OH-(aq)+ base NH(aq) +HO(l) 4 ácido 3 base 2 ácido H+ H+ eNH3/NH4+sãoparesácido-base • HCO3-/CO32-,H2O/H3O+ • conjugados.

  10. OCONCEITODEBRONSTED-LOWRYPARAÁCIDOSE BASES:PARESÁCIDO-BASECONJUGADOS • ATabelaabaixomostraalgunsexemplosdeparesácido-base conjugados. • Osparesácido-baseconjugadosdiferementresiapenasemum próton.

  11. OCONCEITODEBRONSTED-LOWRYPARA ÁCIDOSEBASES Areaçãoentreocloretodehidrogênioeaamôniapodeocorrer naausênciadesolvente. NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s) SegundoBrönsted–Lowry,oprocessodeneutralização,é aqueleemqueocorreumatransferênciadeprótonsentredois paresácido/baseconjugados.

  12. OCONCEITODEBRONSTED-LOWRYPARAÁCIDOSE BASES:FORÇASRELATIVASDEÁCIDOSEBASES Asreaçõesdescritasanteriormente,ocorremnadireçãoda formaçãodasespéciesmaisfracas.Emcadaparconjugado,o ácidomaisforteeabasemaisfortereagemparaformaro ácidoeabasemaisfracos. HClO4(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+ClO4–(aq) HClO4éumácidomaisfortequeH3O+eClO4–éumabasemais fracaqueaágua.

  13. TABELA:FORÇASRELATIVASDEÁCIDOSEBASES

  14. FORÇASRELATIVASDEÁCIDOSEBASES • AoobservaraposiçãodosácidosHClO4,H2SO4,HCleHNO3 naTabela,verificamosqueelesestãoacimadoíonH3O+e quetêmmaiortendênciaemdoarprótonsdoqueoíonH3O+. • Portanto,emsoluçãoaquosa,oíonH3O+éoácidomaisforte quepodeexistir. • Paralelamente,qualquerbasemaisfortedoqueoOH-reage • completamentecomaágua,formandoOH-. • Portanto,emsoluçãoaquosa,oíonOH-éabasemaisforte • quepodeexistir.

  15. FORÇASRELATIVASDEÁCIDOSEBASES • ComoemsoluçãoaquosaHClO4,H2SO4,HCl eHNO3estão totalmenteionizados,podemosdizerquesãotodos igualmentefortes equeosolvente,nocasoaágua,exerce umefeitoniveladorsobresuasforças. • Comooácidoacéticopodedistinguirasforçasdestesácidos, eleéchamadoumsolventediferenciador.HClO4H2SO4HClHNO3

  16. OCONCEITODEBRONSTED-LOWRYPARAÁCIDOSE BASES:FORÇASRELATIVASDEÁCIDOSEBASES • Aforçarelativadeumácidooudeumabasepodeser • expressaquantitativamentecomumaconstantedeequilíbrio. • Kaéumaconstantedeequilíbrioparaumácidoemágua. • Paraumácidofraco,Ka<1. • OvalordeKaaumentaamedidaqueaumentaaforçadoácido,ou • seja,amedidaqueoácidoioniza-seemmaiorextensão. HA(aq)+H2O(l)A-(aq)+H3O+(aq)Ka=[A-][H3O+]/[HA]

  17. OCONCEITODEBRONSTED-LOWRYPARAÁCIDOSE BASES:FORÇASRELATIVASDEÁCIDOSEBASES • Domesmomodo,podemosescreveraconstantedeequilíbrio • paraumabase,Kb. B(aq)+H2O(l)BH+(aq)+OH-(aq)Kb=[BH+][OH-]/[B] • ATabelaaseguirmostraalgunsácidosebasesordenadosem funçãodesuacapacidadededoarouaceitarprótonseseus respectivosvaloresdeKaeKb. • Observa-sequequantomaisfracoéácido,maisforteésua baseconjugada.Ouseja,quantomenorovalordeKa,maioro valordeKbcorrespondente.

  18. CONSTANTESDEIONIZAÇÃODEALGUNSÁCIDOSE SUASBASESCONJUGADAS(25oC)

  19. AÁGUAEAESCALADEpH 2H2O(aq)H3O+(aq)+OH-(aq) auto-ionizaçãodaágua Kw=[H3O+][OH-] Kw=1,0x10-14(a25oC) [H3O+]=[OH-]=1,0x10-7(solução neutra) [H3O+]>[OH-](soluçãoácida) [H3O+]<[OH-](soluçãobásica) pH=-log[H3O+] pOH=-log[OH-] Emáguapura,a25oC pH=pOH-=7,0

  20. OCONCEITODELEWISPARAÁCIDOSEBASES • ApresentadoporGilbertNewtonLewis(1875-1946), • em1916,masaceitoapenas apartirde1923. • Ácidossãosubstânciascapazesdeaceitarumparde elétrondeoutrosátomosparaformarumanovaligação. • Basessãosubstânciascapazesdedoarumpardeelétron aoutroátomoparaformarumanovaligação. A+:BA:B BF3+:NH3H3N:BF3

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