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Captulo 4 Reaes em solues aquosas e estequiometria de solues

David P. White 2005 by Pearson EducationCaptulo 04

Propriedades gerais das solues aquosasPropriedades eletrolticas As solues aquosas - em gua - tm o potencial de conduzir eletricidade. A habilidade da soluo em ser um bom condutor depende do p nmero do seu nmero de ons. H trs tipos de soluo: eletrlitos fortes, eletrlitos fracos e no-eletrlitos.

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Propriedades gerais das solues aquosasPropriedades eletrolticas

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Propriedades gerais das solues aquosasCompostos inicos em gua Os ons se dissociam em gua. Em soluo, cada on rodeado por molculas de gua. O transporte de ons atravs da soluo provoca o fluxo de corrente.

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Propriedades gerais das solues aquosasCompostos moleculares em gua Compostos moleculares em gua, por exemplo, o CH3OH, no formam ons. Se no existem ons em soluo, no existe nada para transportar a carga eltrica. lt i

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Propriedades gerais das solues aquosasEletrlitos fortes e fracos Eletrlitos fortes: dissociam-se completamente em soluo. Por exemplo: HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) Eletrlitos fracos: produzem uma pequena concentrao de ons quando se dissociam. dissociam Esses ons existem em equilbrio com a substncia no-ionizada. Por exemplo:

HC2H3O2(aq) 2005 by Pearson Education

H+(aq) + C2H3O2-(aq)Captulo 04

Reaes de precipitao

Quando duas solues so misturadas e um slido formado, o slido chamado de um precipitado.

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Reaes de precipitao

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Captulo 04 03

Reaes de precipitaoReaes de dupla troca (metteses) As reaes de mettese envolvem a troca de ons em soluo: AX + BY AY + BX. As reaes de mettese levaro a uma alterao na soluo se um dos t d trs eventos abaixo acontecer: t b i t forma-se um slido insolvel (precipitado), formam-se eletrlitos fracos ou no eletrlitos ou formam se no-eletrlitos forma-se um gs insolvel.

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Reaes de precipitaoEquaes inicas E i i E Equao inica: utilizada para realar a reao entre ons. i i ili d l Equao molecular: todas as espcies listadas como molculas: HCl(aq) + NaOH(aq) H2O(l) + NaCl(aq) Equao inica completa: lista todos os ons: q p H+(aq) + Cl-(aq) + Na+(aq) + OH-(aq) H2O(l) + Na+(aq) + Cl-(aq) E Equao i i simplificada: li somente ons i inica i lifi d lista nicos: H+(aq) + OH-(aq) H2O(l) 2005 by Pearson EducationCaptulo 04

Reaes cido-base cidocidos id Dissociao = os ons pr-formados no slido se separam em soluo. soluo Ionizao = uma substncia neutra forma ons em soluo. cido = substncias que se ionizam para formar H+ em soluo (por exemplo, HCl, HNO3, CH3CO2H, limo, lima, vitamina C). cidos com um prton cido so chamados monoprticos (por exemplo, HCl). exemplo HCl) cidos com dois prtons cidos so chamados diprticos (por exemplo, H2SO4). p , ) cidos com muitos prtons cidos so chamados poliprticos.

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Reaes cido-base cidoBases Bases = substncias que reagem com os ons H+ formados por cidos (por exemplo, NH3, Drano, Leite de Magnsia).

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Reaes cido-base cidocidos b id e bases fortes e fracos f t f cidos e bases fortes so eletrlitos fortes. Eles esto completamente ionizados em soluo. soluo cidos e bases fracas so eletrlitos fracos. Eles esto parcialmente ionizados em soluo.

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Reaes cido-base cidoIdentificando eletrlitos fortes e fracos Inico e solvel em gua = eletrlito forte (provavelmente). i l l l li f ( l ) Solvel em gua e no inico, mas um cido (ou base) forte = no-inico eletrlito forte. S l l em gua e no-inico, e um cido ou uma base fraca = Solvel i i id b f eletrlito fraco. Caso contrrio, o composto provavelmente um no-eletrlito.

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Reaes cido-base cidoIdentificando eletrlitos fortes e fracos

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Reaes cido-base cidoReaes d neutralizao e sais R de t li i A neutralizao ocorre quando uma soluo de um cido e a de uma base so misturadas: HCl(aq) + NaOH(aq) H2O(l) + NaCl(aq) Observe que formamos um sal (NaCl) e gua. Sal = composto inico cujo ction vem de uma base e o nion de um cido. A neutralizao entre um cido e um hidrxido metlico produz p gua e um sal.

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Captulo 04

Reaes cido-base cidoReaes cido-base com formao de gs Os ons sulfeto e carbonato podem reagir com H+ de uma maneira similar ao OH. 2HCl(aq) + Na2S(aq) H2S(g) + 2NaCl(aq) 2H+(aq) + S2-(aq) H2S(g) ( q) ( q) ( q) () HCl(aq) + NaHCO3(aq) NaCl(aq) + H2O(l) + CO2(g)

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Reaes oxirreduoOxidao e reduo Quando um metal sofre corroso, ele perde eltrons e forma ctions: i Ca(s) +2H+(aq) Ca2+(aq) + H2(g) Oxidado: o tomo, a molcula ou o on torna-se mais carregado positivamente. A oxidao a perda d eltrons. id d de l Reduzido: o tomo, a molcula ou o on torna-se menos carregado positivamente. iti t Reduo o ganho de eltrons. 2005 by Pearson EducationCaptulo 04

Reaes oxirreduoOxidao e reduo

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Reaes oxirreduoOxidao e reduo

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Captulo 04 03

Reaes oxirreduoNmeros de oxidao O nmero de oxidao para um on: a carga no on. O nmero de oxidao para um tomo: a carga hipottica que um tomo teria se fosse um on. i f Os nmeros de oxidao so determinados por uma srie de regras: 1. Se o tomo estiver em sua forma elementar, o nmero de oxidao zero. Por exemplo, Cl2, H2, P4. p , 2. Para um on monoatmico, a carga no on o estado de oxidao.Captulo 04

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Reaes oxirreduoNmeros de oxidao1. Os no-metais normalmente tm nmeros de oxidao negativos: i a) O nmero de oxidao do O geralmente 2. O on perxido, perxido O22-, tem oxignio com um nmero de oxidao de 1. b) O nmero de oxidao do H +1 quando ligado a no) q g metais e 1 quando ligado a metais. c) O nmero de oxidao do F 1. 2. 2 A soma d nmeros d oxidao para o tomo a carga na dos de id molcula (zero para uma molcula neutra). 2005 by Pearson EducationCaptulo 04

Reaes oxirreduoOxidao de metais por cidos e sais Os metais so oxidados por cidos para formarem sais: Mg(s) +2HCl(aq) MgCl2(aq) + H2(g) Durante a reao, 2H+( ) reduzido para H2( ) D t (aq) d id (g). Os metais tambm podem ser oxidados por outros sais: Fe(s) +Ni2+(aq) Fe2+(aq) + Ni(s) Observe que o Fe oxidado para Fe2+ e o Ni2+ reduzido para Ni.

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Reaes oxirreduoSrie de atividade Alguns metais so facilmente oxidados; outros, no. Srie de atividade: uma lista de metais organizados em ordem i d i id d li d i i d d decrescente pela facilidade de oxidao. Quanto mais no topo da tabela estiver o metal, mais ativo ele . metal Qualquer metal pode ser oxidado pelos ons dos elementos abaixo dele.

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Captulo 04 03

Concentraes de soluesMolaridade Soluo = o soluto dissolvido em solvente. Soluto: est presente em menor quantidade. quantidade A gua como solvente = solues aquosas. Altera-se a concentrao utilizando-se diferentes quantidades de soluto e solvente. solvente Concentrao em quantidade de matria: Mols de soluto por litro de soluo. Se soubermos a concentrao em quantidade de matria e o volume de soluo, podemos calcular a quantidade de matria (e a massa) do soluto.

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Concentraes de solues

Concentrao em quantidade de matria

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Estequiometria de solues e anlise qumica Existem dois tipos diferentes de unidades: unidades de laboratrio (unidades macroscpicas: medida em laboratrio); unidades qumicas (unidades microscpicas: referem-se a mols). l) Sempre converta inicialmente as unidades de laboratrio em unidades qumicas. q Gramas so convertidos em mols utilizando-se a massa molar. O volume ou a quantidade de matria convertido em mols utilizando se utilizando-se c = mol/L. Utilize os coeficientes estequiomtricos para mover entre reagentes e produto.Captulo 04

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Estequiometria de solues e anlise qumica

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Estequiometria de solues e anlise qumicaTitulaes Tit l

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Estequiometria de solues e anlise qumicaTitulaes Tit l Suponha que sabemos a concentrao em quantidade de matria de uma soluo de NaOH e que queremos encontrar a concentrao em quantidade de matria de uma soluo de HCl. Sabemos: a concentrao em quantidade de matria de NaOH, o volume NaOH de HCl. O que queremos? A concentrao em quantidade de matria de HCl. t tid d d t i d HCl O que devemos fazer? Tome um volume conhecido da soluo de HCl, mea o volume em mL de NaOH necessrio para reagir completamente com o HCl.Captulo 04

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Estequiometria de solues e anlise qumicaTitulaes Tit l O que temos? O volume de NaOH. Sabemos a concentrao em quantidade NaOH de matria do NaOH, ento, podemos calcular a quantidade de matria de NaOH. Qual o prximo passo? Sabemos tambm que HCl + NaOH NaCl + H2O. Portanto, sabemos a quantidade de matria de HCl. Podemos finalizar? Sabendo a quantidade de matria (HCl) e o volume de HCl (acima de 20,0 mL), podemos calcular a concentrao em q quantidade de matria.Captulo 04

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Fim do Captulo 4: Reaes em solues aquosas e estequiometria de solues

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