Muitos produtos de consumo contêm ácidos e bases.

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1 Muitos produtos de consumo contêm ácidos e bases.
sair Muitos produtos de consumo contêm ácidos e bases.

2 ÁCIDOS ÁCIDOS sair Pode reconhecer-se as soluções ácidas pelo sabor azedo, por produzirem efervescência com o calcário libertando-se um gás, o dióxido de carbono, ou por modificarem a cor de alguns indicadores.

3 As soluções ácidas contraem e endurecem o cabelo.
ÁCIDOS ÁCIDOS sair As soluções ácidas contraem e endurecem o cabelo.

4 As soluções das bases são amargas e geralmente escorregadias ao tacto.
ÁCIDOS sair As soluções das bases são amargas e geralmente escorregadias ao tacto.

5 As soluções alcalinas suavizam e dão maior volume ao cabelo.
BASES ÁCIDOS sair As soluções alcalinas suavizam e dão maior volume ao cabelo.

6 TEORIA DE ARRHENIUS sair Segundo Arrhenius, ácidos e bases dissociam-se em H+ e OH-, respectivamente.

7 Substância que em solução aquosa origina íons H.
TEORIA DE ARRHENIUS sair Ácido Substância que em solução aquosa origina íons H.

8 Substância que em solução aquosa origina íons OH-.
TEORIA DE ARRHENIUS sair Base Substância que em solução aquosa origina íons OH-.

9 pH sair É comum usar pH para expressar a concentração molar do ião H +. pH = - log H+

10 TEORIA DOS LOGARITMOS sair Em 1550, na Escócia, nasceu John Napier (ou Neper) de quem pouco se sabe, mas que ficou na história por ter inventado os logaritmos e que já quase no final da vida, em 1614, (provavelmente farto de multiplicações e divisões), inventou um instrumento que transformava operações em simples adições e subtrações: a esse instrumento atribui-se o nome de “Bastões de Napier”

11 NAPIER sair

12 pOH sair Procedimento idêntico é usado na expressão da concentração molar do ião OH- . pOH = - log OH-

13 TEORIA DE BRONSTED-LOWRY
As definições de Arrhenius revelaram-se muito restritivas pois: eram aplicáveis somente a soluções aquosas; - não incluíam todas as substâncias que apresentavam, na pratica, comportamento semelhante aos ácidos ou bases de Arrhenius. sair

14 TEORIA DE BRONSTED-LOWRY
Por exemplo: NH3 (aq) + H2O (l) NH4 +(aq) + OH – (aq) não cabia na definição de Arrhenius, porque o NH3 não contém grupos OH-. sair

15 TEORIA DE BRONSTED-LOWRY
Ácido Substância doadora de íons H+ (próton) a uma base. sair

16 TEORIA DE BRONSTED-LOWRY
Base Substância aceitadora de íons H+ (próton) a um ácido. sair

17 TEORIA DE BRONSTED-LOWRY
As reações ácido-base também se designam por reações protolíticas, uma vez que há transferência de prótons (H+) do ácido para a base. sair

18 TEORIA DE BRONSTED-LOWRY
O ácido e a base relacionados por transferência de um próton constituem um sistema designado por par ácido-base conjugados. Ácido 1 + Base Ácido 2 + Base 1 sair

19 pH sair É comum usar pH para expressar a concentração molar do ião H3O+. pH = - log H3O+

20 pOH sair É comum usar pOH para expressar a concentração molar do ião OH-. pOH = - log OH-

21 Alguns ácidos e bases são mais fortes do que outros.
Escala de sorensen e pH Alguns ácidos e bases são mais fortes do que outros. sair

22 Escala de sorensen e pH sair

23 Escala de sorensen e pH sair

24 Escala de sorensen e pH A pele é ácida e o seu pH pode variar entre 4,5 e 6, dependendo da idade, do sexo e da parte do corpo que se considere. A acidez da pele constitui uma defesa contra microrganismos (fungos e bactérias). sair

25 Escala de sorensen e pH Os cosméticos devem ter pH próximo do da pele. A indicação ostentada por alguns cosméticos de «pH neutro para a pele» pode não significar que o seu pH seja igual a 7, até porque esse valor já seria demasiado alcalino para a pele. sair

26 Escala de sorensen e pH As soluções de sabão são alcalinas. Quando a pele é lavada com sabão o seu pH sobe, tornando-se alcalina durante 3 a 4 horas. Este fenômeno pode tornar-se irreversível se as lavagens forem frequentes, provocando danos especialmente em peles mais sensíveis. sair

27 Escala de sorensen e pH Dadas duas soluções ácidas , é mais ácida a que tiver menor valor de pH. Dadas duas soluções alcalinas , é mais alcalina a que tiver maior valor de pH. sair

28 CONSTANTE DE ACIDEZ (Ka)
HA (aq) + H2O (l) A- (aq) + H3O + (aq) A - .  H3O+  Kc =  kc .  H2O = ka  HA  .  H2O Em soluções diluídas a quantidade de água é constante. sair

29 CONSTANTE DE ACIDEZ (Ka)
HA (aq) + H2O (l) A- (aq) + H3O + (aq)  A-  .  H3O+  Ka =  H A  sair

30 CONSTANTE DE ACIDEZ (Ka)
A força de um ácido é dada pelo valor da constante de acidez. sair

31 CONSTANTE DE ACIDEZ (Ka)
Quanto maior a constante de acidez mais forte é o ácido. sair

32 Os ácidos fortes apresentam ka > 1.
sair

33 HA (aq) + H2O (l) A- (aq) + H3O + (aq)
ÁCIDOS FORTES HA (aq) + H2O (l) A- (aq) + H3O + (aq) Os ácidos fortes ionizam-se totalmente. sair

34 CONSTANTE DE BASICIDADE
B (aq) + H2O (l) HB+ (aq) + OH - (aq)  HB+  .  OH-  Kb =  B  Quanto maior kb, mais forte será a base. sair

35 As bases fortes apresentam kb > 1.
sair

36 B (aq) + H2O (l) HB (aq) + HO - (aq)
BASES FORTES B (aq) + H2O (l) HB (aq) + HO - (aq) As bases fortes ionizam-se totalmente. sair

37 H2O (l) + H2O (l) H3O + (aq) + OH- (aq)
A ÁGUA Sendo a água o líquido mais abundante na natureza e o solvente mais usado no laboratório, merece uma referência especial. H2O (l) + H2O (l) H3O + (aq) + OH- (aq) Solvente anfiprótico ou anfotérico , porque pode funcionar como ácido e base. sair

38 A ÁGUA Kw =  H3O+  .  OH-  H2O (l) + H2O (l) H3O + (aq) + OH- (aq)
Este equilíbrio é designado por auto-ionização da água. Kw =  H3O+  .  OH-  sair

39 pH + pOH = pKw pKw Kw =  H3O+  .  OH- 
Aplicando o operador p ( -log ) Kw =  H3O+  .  OH-  pH + pOH = pKw sair

40 H2O (l) + H2O (l) H3O + (aq) + OH- (aq)
A ÁGUA H2O (l) + H2O (l) H3O + (aq) + OH- (aq) A 25º C , Kw = 1 x A ionização da molécula de água é endotérmica, o valor do produto iónico (Kw) aumenta com a temperatura. sair

41 Ka . Kb = Kw RELAÇÃO ENTRE Ka e Kb
HA (aq) + H2O (l) A- (aq) + H3O + (aq) A- (aq) + H2O (l) HA (aq) + OH - (aq) Ka . Kb = Kw

42 Ka . Kb = Kw pKa + pKb = pKw RELAÇÃO ENTRE Ka e Kb
Aplicando o operador p ( - log ) Ka . Kb = Kw pKa + pKb = pKw

43 pH - SOLUÇÕES DE BASES FORTES
A ionização de uma base forte é total : B (aq) + H2O (l) HB+ (aq) + OH - (aq) Como  B  =  OH - ; pOH = - log  OH-  vem : pH = pKw - pOH

44 pH - SOLUÇÕES DE ÁCIDOS FRACOS
A ionização de um ácido fraco é parcial : HA (aq) + H2O (l) A- (aq) + H3O + (aq) pH = - log  H3O+total onde :  H3O+total =  H3O+ácido +  H3O +água

45 pH - SOLUÇÕES DE ÁCIDOS FRACOS
Não entrando em linha de conta com a contribuição da auto-ionização da água, temos :  H3O+ 2 Ka =  HA 

46 HA (aq) + H2O (l) A- (aq) + H3O + (aq) Base –
GRAU DE IONIZAÇÃO Ácido – HA (aq) + H2O (l) A- (aq) + H3O + (aq) Base – B (aq) + H2O (l) HB+ (aq) + OH - (aq)

47 nequilíbrio n - n const. n n
GRAU DE IONIZAÇÃO HA (aq) + H2O (l) A- (aq) + H3O + (aq) ninicio n const nequilíbrio n - n const n n

48 nequilíbrio n - n const. n n
GRAU DE IONIZAÇÃO B (aq) + H2O (l) BH-+(aq) + HO - (aq) ninicio n const nequilíbrio n - n const n n

49 GRAU DE IONIZAÇÃO nionizadas = n  = ntotal = n

50 HA (aq) + H2O (l) A- (aq) + H3O + (aq)
GRAU DE IONIZAÇÃO HA (aq) + H2O (l) A- (aq) + H3O + (aq) 2 .  HA  Ka = 1 - 

51 reações ÁCIDO-BASE Antes de fazer quaisquer culturas é importante determinar o pH do solo. Se for demasiado ácido para a cultura em causa, espalha-se , por exemplo, calcário em pó, que tem um comportamento básico. sair

52 Ácido ( aq ) + Base (aq ) Sal ( aq ) + Água ( l )
REAÇÕES ÁCIDO-BASE Ácido ( aq ) + Base (aq ) Sal ( aq ) + Água ( l ) Ácido Neutro Básico sair

53 reações ÁCIDO-BASE Há flores como as hortênsias que são azuis em terreno mais ácido e cor-de-rosa em terreno menos ácido. sair

54 REAÇÕES ÁCIDO-BASE CO2 + H2O H2CO3
sair A água da chuva é ligeiramente ácida devido à dissolução de dióxido de carbono atmosférico, que dá origem ao ácido carbónico. CO2 + H2O H2CO3

55 O ácido ataca a pedra calcária de muitas construções, dissolvendo-a.
reações ÁCIDO-BASE O ácido ataca a pedra calcária de muitas construções, dissolvendo-a. sair

56 reações ÁCIDO-BASE A azia, designação atribuída ao excesso de suco gástrico (HCl), pode ser combatida com um antiácido. Os antiácidos neutralizam o HCl em excesso no estômago. sair

57 REAÇÕES ÁCIDO-BASE Dissolução em água de um dos vários remédios para combater a acidez do estômago. sair

58 REAÇÕES ÁCIDO-BASE A picadela da abelha ou da urtiga resulta do ácido deixado na pele, cujo efeito pode ser atenuado ou eliminado por uma solução alcalina. sair

59 CARÁTER QUÍMICO DAS SOLUÇÕES
O caráter químico das soluções pode ser: - ácido ;  H3O+  >  OH-  - neutro ;  H3O+  =  OH-  - básico ;  OH-  >  H3O+  sair

60 CARÁTER QUÍMICO DAS SOLUÇÕES
As espécies químicas envolvidas em reações de protólise podem classificar-se: - ácidas; - básicas; - anfipróticas ; - neutras. sair

61 CARÁTER QUÍMICO DAS SOLUÇÕES
Ácidas – as espécies químicas que em solução só podem ceder prótons; HNO3 ; HCl ; H2SO4 ; CH3COOH ; etc sair

62 CARÁTER QUÍMICO DAS SOLUÇÕES
Básicas – as espécies químicas que em solução só aceitam prótons; NH3 ; CH3COO - ; CO3 2- ; OH- ; etc sair

63 CARÁTER QUÍMICO DAS SOLUÇÕES
Anfipróticas – as espécies químicas que em solução tanto podem ceder como captar prótons, HSO4 - ; HCO3 - ; HS - ; etc sair

64 CARÁTER QUÍMICO DAS SOLUÇÕES
Neutras – as espécies químicas que em solução não tendem nem a captar nem a ceder prótons, como por exemplo , os catíons dos grupos 1 e 2; Na+ ; K+ ; Ca 2+ ; Mg 2+ e as partículas conjugadas de ácidos ou bases muito fortes; Cl- ; NO3 - ; SO4 2- ; etc sair

65 pH - SOLUÇÕES DE ÁCIDOS FORTES
A ionização de um ácido forte é total : HA (aq) + H2O (l) A- (aq) + H3O + (aq) Como  HA  =  H3O + então: pH = -log  H3O + = -log  HA 

66 TITULAÇÕES ÁCIDO-BASE
sair

67 TITULAÇÕES ÁCIDO-BASE
sair

68 TITULAÇÕES ÁCIDO-BASE
sair

69 TITULAÇÕES ÁCIDO-BASE
Uma das aplicações mais correntes de reações ácido-base é a determinação da concentração de um ácido ( ou de uma base ) por reacção com uma base ( ou ácido ) de concentração conhecida .

70 TITULAÇÕES ÁCIDO-BASE
A reacção processa-se enquanto houver excesso de ácido ( ou de base ) , ou seja , até que sejam adicionadas quantidades equivalentes das duas soluções ; atinge-se nessa altura o ponto de equivalência .

71 PONTO DE EQUIVALÊNCIA O número de moles de um ácido equivalente ao número de moles de uma base só depende da estequiometria da reacção .

72 Quando o ácido e a base são monopróticos , no ponto de equivalência :
Exemplo : HCl + NaOH  NaCl + H2O Quando o ácido e a base são monopróticos , no ponto de equivalência : Ca.Va = Cb.Vb

73 PONTO DE EQUIVALÊNCIA Ca.Va = 2 Cb.Vb Exemplo :
2 HCl + Ca(OH)2  CaCl2 + 2 H2O Quando o ácido é monoprótico e a base é diprótica , no ponto de equivalência : Ca.Va = 2 Cb.Vb

74 PONTO DE EQUIVALÊNCIA 2 Ca.Va = Cb.Vb Exemplo :
H2SO4 + 2 NaOH  Na2SO4 + 2 H2O Quando o ácido é diprótico e a base é monoprótica , no ponto de equivalência : 2 Ca.Va = Cb.Vb

75 TITULAÇÕES ÁCIDO-BASE
Ácido forte-base forte TITULAÇÕES Ácido forte-base fraca Ácido fraco-base forte

76 Titulações Ácido-Base
Ácido forte-base forte – pHeq. = 7 TITULAÇÕES Ácido forte-base fraca – pHeq. < 7 ( 25ºC ) Ácido fraco-base forte – pHeq. > 7

77 ÁCIDO FORTE-BASE FORTE
Junto do ponto de equivalência , a variação de pH é muito acentuada , de modo que , por adição dum pequeno volume , obtém-se uma variação de algumas unidades .

78 ÁCIDO FORTE-BASE FORTE
A reacção que ocorre : H3O+ (aq) + HO- (aq)  2 H2O (l)

79 ÁCIDO FORTE-BASE FORTE

80 BASE FRACA-ÁCIDO FORTE
A reacção que ocorre ( exemplo ) : NH3 (aq) + H3O+ (aq)  NH4+ (aq) + H2O (l)

81 BASE FRACA-ÁCIDO FORTE

82 ÁCIDO FRACO-BASE FORTE
A reacção que ocorre ( exemplo ) : CH3COOH (aq) + HO- (aq)  CH3COO- (aq) + H2O (l)

83 ÁCIDO FRACO-BASE FORTE

84 TITULAÇÕES TERMOMÉTRICAS
O aumento de temperatura verificado à medida que se adiciona o ácido à base , ou vice-versa , atinge o valor máximo quando ácido e base estão nas proporções estequiométricas . Isto permite realizar as chamada titulações termométricas.

85 INDICADORES Um indicador de ácido-base pode ser definido como um sistema ácido-base em que as cores da forma ácido e base são diferentes .

86 HIn(aq) + H2O (l)  In- (aq) + H3O + (aq)
INDICADORES Considerando o equilíbrio : HIn(aq) + H2O (l)  In- (aq) + H3O + (aq) Ácido Base

87 pH = pKIndicador + log [In-] / [HIn]
INDICADORES pH = pKIndicador + log [In-] / [HIn]

88 INDICADORES O olho humano é capaz de detectar uma das cores ( ácida = HIn ou básica = In- ) se a concentração da espécie que confere essa cor for , no mínimo 10 vezes superior á outra .

89 INDICADORES [HIn] > 10 [In- ] - cor predominante - ÁCIDA
[HIn] > [In -] / 10 - cor predominante – BÁSICA

90 INDICADORES cor ÁCIDA pH = pKIndicador - 1

91 INDICADORES cor BÁSICA pH = pKIndicador + 1

92 INDICADORES ( Fenolftaleína )
As soluções alcalinas mudam para carmim a solução incolor de fenolftaleína .

93 INDICADORES ( Tintura azul de tornesol )
As soluções ácidas mudam para vermelho a cor azul do tornesol .

94 INDICADORES ( Indicador Universal )
É uma mistura de vários indicadores, uns naturais outros sintéticos. Apresenta uma grande variedade de cores consoante a acidez ou basicidade da solução. sair

95 CRITÉRIOS PARA A ESCOLHA DE INDICADORES ÁCIDO-BASE

96 CRITÉRIOS PARA A ESCOLHA DE INDICADORES ÁCIDO-BASE
1- A zona de viragem do indicador deve conter o valor de pH no ponto de equivalência .

97 CRITÉRIOS PARA A ESCOLHA DE INDICADORES ÁCIDO-BASE
2- Caso 1- não se verifique , então a zona de viragem do indicador deve estar localizadana parte abrupta da curva de titulação .

98 CRITÉRIOS PARA A ESCOLHA DE INDICADORES ÁCIDO-BASE
3- A zona de viragem do indicador deve ser o mais estreita possível .

99 SOLUÇÕES TAMPÃO O pH das lágrimas é mantido em 7,4 graças a uma solução tampão de proteínas. sair

100 SOLUÇÕES TAMPÃO Soluções cujo pH se mantém praticamente invariável face à adição de pequenas quantidades de ácido ou de base. sair

101 SOLUÇÕES TAMPÃO É uma solução que contém um ácido mais a sua base conjugada , em concentrações aproximadamente iguais. sair

102 pH = pKa + log [Base] / [Ácido]
SOLUÇÕES TAMPÃO pH = pKa + log [Base] / [Ácido] sair

103 [Ácido ] = [Base] SOLUÇÕES TAMPÃO Teremos melhor efeito tampão quando:
sair

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ALEXANDRE CARVALHO