Reações Ácido-Base em Soluções Aquosas - Folha

1
10
41
Transformations associées aux réactions acide – base en solution aqueuse
I autoprotolyse 1 
H2O/HO-
H3O+/H2O
H3O+ HO-
H2O/HO-  H2O(l) HO-(aq) + H+
H3O+/H2O H2O(l) + H+ H3O+(aq)
2  1
25°CpH7ρeau = 1000g/L
1 
=()
()=. ()=×  =,
2 
2H2O(l)  H3O+(aq) + HO-(aq)
(mol)
0
0
0
55,6
x
x
x
55,6 – 2x
xéq
xéq
xéq
55,6 – 2xéq
3 xmax
xmax = 55,6/2 = 27,8 mol 4 xéq
  xéq = [H3O+]éq.V = 10-pH . V = 10-7.1 = 10-7mol 5 
 =xéq
xmax =107 27,8 = 3,6. 1091 
<<1 H3O+
HO-
2H2O(l) H3O+(aq) + HO-(aq)

2
Ke = [H3O+]éq . [HO-]éq
3 
Ke
 pKe Ke = 10-pKe  pKe = - log Ke
 25°CpKe = 14  Ke = 10-14 4  
[H3O+]éq > [HO-]éq
[H3O+]éq ([H3O+]éq)2 > Ke log([H3O+]éq)2 > log Ke
-log([H3O+]éq)2 < - log Ke -log[H3O+]éq < - (1/2) log Ke
 <
[H3O+]éq < [HO-]éq  >
 [H3O+]éq  [HO-]éq  =
pH0.014.025°C
5 1
1 25°C(SA)pH = 3,2[HO-]pH
 2 25°C(SB)4,3.10-4mol/L
pH

3
=[]é. [+]é
[]é
KA=[A]éq.[H3O+]éq
[HA]éq
logKA=log(Aéq.H3O+éq
HAéq)
pKA=logH3O+éqlog(Aéq
HAéq)
=(é
é) =+(é é)
1 Ke = [H3O+].[HO-]
=
[+]
=
=
 = ,=,./
2 pH = - log([H3O+])Ke = [H3O+].[HO-]
+=
[]
 = 
[]=  ,.=,
II  1 
HA/A-
HA(aq) + H2O(l) A-(aq) + H3O+(aq)
HA/A- KA
 AH/A-
 pKA KA = 10-pKA  pKA = - log KA
  2 pHpkA
HA/A-
3 
 H3O+(aq)/H2O(l) H3O+(aq) + H2O(l) H2O(l) + H3O+(aq)
=[+]é
[+]é=
pKA=0
 H2O(l)/HO-(aq) H2O(l) + H2O(l) HO-(aq) + H3O+(aq)  = [+]é. []é=
25°C KA=10-14 pKA=14 4 
AH2/A-2 , AH1/A-1
 1AH1 + H2O A-1 + H3O+   =[
]é.[+]é
[]é
 2AH2 + H2O A-2 + H3O+   =[
]é.[+]é
[]é

4
5 2
(Na+(aq)+CH3COO-(aq))(NH4+(aq)+Cl-(aq)) 1 CH3COO-(aq)
NH4+(aq)  2 
25°CpKA2(CH3CO2H/CH3COO-)=4,75 ; pKA1(NH4+/NH3)=9,2
1 NH4+(aq) + CH3COO-(aq) NH3(aq) + CH3CO2H(aq) 2 = ()=(,,)=,.
III  1  2
25°CS1 S2 AH1 AH2  C=0,01mol/L
 AH1 CH3COOH  KA1= 1,6.10-5   pH1=3,4
 AH2 C6H5COOH   KA2= 6,3.10-5   pH2=2,8
1 AHAH/A-
AH + H2O A- + H3O+
(mol)
0
0
0
CV
x
x
x
CV - x
xéq
xéq
xéq
CV - xéq
2 CpHAH1 AH2
=xéq
xmax =[H3O+]éq.V C.V =
τ1=4% τ2=13%
AH1/A-1 AH2/A-2
AH1 + A-2 AH2 + A-1
=[
]é.[]é
[
]é.[]é
[+]é  =[
]é.[]é.[+]é
[
]é.[]é.[+]é
=[
]é.[+]é
[]é×[]é [
]é.[+]é=×
=
=
= ()

5
3 pKA  pKA = - log KA
pKA1 =4,79pKA2 =4,2 4 KA
KA=[A]éq.[H3O+]éq
[HA]éq=[H3O+]éq
2
[HA]éq
[H3O+]éq=τ. C[HA]éq=C.Vxéq
V= C xéq V= C [H3O+]éq= C(1 τ)
KA=(τ.)2
C(1τ)=τ2.C2 C(1τ)
=.
()
5  
   KA
pKA   pH
 pH
 KA pKA  2  3
25°CS1 S2 A-1 A-2  C=0,01mol/L
 A-1  NH3   KA1= 6,3.10-10  pH1=10,6 
 A-2 CH3NH2   KA2= 2,0.10-11  - pH2=11,4
1 A- AH/A-
A- + H2O AH + HO-
(mol)
0
0
0
CV
x
x
x
CV - x
xéq
xéq
xéq
CV - xéq
2 CpHKe A-1 A-2
=xéq
xmax =[HO]éq.V C.V = .
τ1=4% τ2=25%
3 pKA  pKA = - log KA
pKA1 =9,2pKA2 =10,7 4 KA
KA=[A]éq.[H3O+]éq
[HA]éq
[HO]éq=τ.
e
[HO]éq[H3O+]éq=e τ.=
[A]éq=C.Vxéq
V= C xéq V= C [HO]éq= C(1 τ)
KA=C1τ.Ke
τ2.C2
=.
.
5  