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Biblioteca de Química
Curso: Biblioteca de Química > Unidade 13
Lição 1: Ácidos, bases e pH- Ácidos e bases de Arrhenius
- Ácidos e bases de Arrhenius
- pH, pOH, e a escala pH
- Ácidos e bases de Brønsted-Lowry
- Ácidos e bases de Brønsted–Lowry
- Autoionização da água
- Autoionização da água e Kw
- Definição de pH
- Soluções de ácido forte
- Soluções de base forte
- Força do ácido, tamanho do ânion e energia de ligação
- Identificar ácidos fracos e ácidos fortes
- Identificar bases fracas e bases fortes
- Introdução às reações ácido-base
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Soluções de base forte
Bases fortes (como os hidróxidos de metal dos grupos 1 e 2) dissociam-se completamente na água para produzir íons hidróxido. A concentração de OH⁻ em uma solução de base forte pode, portanto, ser determinada a partir da concentração inicial da base e da estequiometria da dissolução. Por exemplo, a base forte Ba(OH)₂ dissocia-se para dar dois íons OH⁻ por unidade da fórmula, portanto uma solução 0,1 M Ba(OH)₂ tem uma concentração de OH⁻ de 0,2 M. Versão original criada por Jay.
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Transcrição de vídeo
RKA8JV - Olá!
Tudo bem com você? Você vai assistir agora a mais uma
aula de Ciências da Natureza. Nesta aula, vamos conversar sobre
soluções de base forte. Mas o que é uma base forte? Quando dissolvida em água, uma base forte como o hidróxido
de potássio por exemplo, se dissocia completamente em solução para formar íons de hidróxido. O hidróxido de potássio é um exemplo
de um hidróxido de metal do grupo 1A. Outros exemplos de base forte incluem o hidróxido de lítio
e o hidróxido de sódio. Os hidróxidos de metal do grupo 2A
também são considerados bases fortes. Por exemplo, o hidróxido de cálcio
é um hidróxido de metal do grupo 2A, assim como o hidróxido de estrôncio. Sabendo disso, vamos resolver um
problema com o hidróxido de sódio, que é um hidróxido de metal do grupo 1A. Digamos que o pH da solução seja 13,00 e que o nosso objetivo seja calcular a concentração inicial
do hidróxido de sódio. Primeiro, vamos observar aqui
a equação de dissolução. O hidróxido de sódio sólido se
dissocia completamente em água para formar cátions de sódio
e ânions de hidróxido em solução. Olhando para a equação balanceada, existe 1 aqui na frente
do hidróxido de sódio e outro 1 na frente
do íon hidróxido, portanto, a concentração
dos íons hidróxido é igual à concentração inicial
do hidróxido de sódio. Nós podemos encontrar a concentração de íons hidróxido em solução
a partir do pH. A 25°C, o pH + pOH
é exatamente igual a 14. Sabendo disso, podemos substituir
o valor do pH nesta equação. Temos aqui o pH sendo igual a 13, aí nesse caso teremos
13,00 + pOH = 14. Ao fazer isso, chegamos à conclusão que
o pOH da solução é igual a 1. Nós já sabemos que
pOH = -log[OH⁻]. Sabendo disso, podemos substituir
o valor do pH nesta equação. Assim, ficamos com 1
sendo igual a -log[OH⁻]. Para resolver aqui para a concentração
de íons hidróxido em solução, primeiro movemos o sinal negativo
para o lado esquerdo. Ao fazer isso, ficamos com
-1 = log[OH⁻]. Agora, para se livrar do log, colocamos ambos os lados no expoente
de uma potência de base 10, assim eliminamos o log. Com isso, chegamos à conclusão que a concentração de íons hidróxido
nessa solução é igual a 10⁻¹, que é igual a 0,10 M. Como o hidróxido de sódio
é uma base forte que se dissocia completamente em
solução para formar íons hidróxido, se a concentração de íons hidróxido
em solução for 0,10 M, temos o mesmo com a concentração
inicial de hidróxido de sódio, ou seja, 0,10 M. Conseguindo compreender
tudo certinho até aqui? Agora vamos resolver um problema
com o hidróxido de metal do grupo 2A. Vamos dizer que a concentração inicial de uma solução de hidróxido
de cálcio seja 0,0010 M, e que o nosso objetivo seja
encontrar o pH da solução a 25ºC. O hidróxido de cálcio é uma base
forte que se dissocia completamente em solução para formar íons Ca²⁺
e ânions hidróxido. Olhando aqui para as razões molares
nesta equação de dissolução, temos 1 na frente do Ca(OH)₂(s), 1 na frente do Ca²⁺ e 2 na frente do íon hidróxido. Como a proporção molar de Ca(OH)₂(s)
em relação ao cálcio é de 1:1, se a concentração inicial
de Ca(OH)₂ for 0,0010 M, essa também será a concentração
de íons de cálcio, portanto temos 0,0010 M em solução. Repare também que a razão molar
entre o hidróxido de cálcio e íons de hidróxido é de 1:2, portanto, se a concentração
inicial de Ca(OH)₂ for 0,0010 M, a concentração de íons
hidróxido em solução é duas vezes essa concentração, ou seja, duas vezes 0,0010 M,
que é igual a 0,0020 M. Agora que sabemos a concentração
de íons hidróxido, podemos calcular o pH da solução. Uma forma de calcular o pH, é primeiro
encontrar o pOH da solução. Como sabemos,
pOH = -log[OH⁻]. Sabendo disso, podemos substituir a concentração de íons hidróxido
em nossa a equação. Assim, ficamos com o pOH
da solução sendo igual a -log(0,0020). Ao fazer o cálculo, chegamos
à conclusão que pOH = 2,70. Observe que devido ao fato de termos dois algarismos significativos
para a concentração, precisamos ter duas casas
decimais para o nosso pOH. Agora que encontramos o pOH,
podemos encontrar o pH. Sabemos que pH + pOH = 14 a 25ºC. Como já encontramos o pOH, podemos substituir o valor
encontrado nesta equação. Assim, ficamos com pH + 2,70 = 14,00. Resolvendo para o pH, chegamos à conclusão que o pH
da solução é igual a 11,30. Conseguiu compreender certinho aqui? Eu espero que sim. Aproveitando este momento, eu quero deixar para você
um grande abraço, e dizer que te encontro na próxima, então, até lá!