HIDRÓLISE DE SAIS.
Quando um sal se dissolve em água, seus íons
se dissociam do retículo cristalino. Alguns desses íons são cercados por
moléculas de água, fenômeno chamado de solvatação. Entretanto, Há íons que, alem de serem
rodeadas por moléculas de água, reagem com elas e esse processo é denominado hidrólise.
A hidrólise de sais corresponde à reação
entre a água e os cátions e ou ânions liberados na dissolução de um sal.
Dissolução
de sal derivado de ácido forte e base forte: solução neutra
Uma solução aquosa de
NaCℓ contém a mesma quantidade de íons Na+ e
íons Cℓ- em mol que também
equivale à mesma quantidade de matéria dissolvida de NaCℓ nessa solução.
Os íons encontram-se
apenas solvatados, isto é, cercados por moléculas de água, e o pH da água permanece
aproximadamente igual a 7 (solução neutra).
Hidrólise de sal derivado
de ácido forte e base fraca ou hidrólise de um cátion: solução ácida
A hidrólise (reação com a água) do cátion derivado da base fraca é mais bem
descrita pela equação iônica do processo, que indica a formação da base pouco
ionizada e dos íons H+. (Solução ácida)
Hidrólise de sal derivado de base forte e
ácido fraco ou hidrólise de um ânion: solução básica
Os íons HCO3- e
H+ associam-se e formam o
ácido fraco H2CO3, que, por ser instável, se decompõe em
CO2 e H2O. No entanto, os íons Na+ e OH- permanecem dissociados em solução aquosa porque o
NaOH é base forte e solúvel. Por apresentar [OH-] maior que [H+],
a solução terá caráter básico (pH > 7).
Hidrólise de sal derivado de ácido fraco e base
fraca ou hidrólise do cátion e do ânion
Para decidir o caráter da solução, é
necessário comparar as constantes de ionização do ácido (Ka)e da base (Kb). Como Kb
é maior do que Ka conclui-se que a solução será básica, pois a base
apresenta uma extensão de ionização maior do que o ácido carbônico, e portanto
a concentração de íons hidroxila é maior do que a de íons hidrogênio.
Constante de hidrólise (Kh)
A constante de hidrólise corresponde a
constante de equilíbrio para as reações de hidrólise que podem envolver
cátions, ânions ou ambos.
Hidrólise de cátion
derivado de base fraca
A extensão da hidrólise de um cátion depende da força da base
formada. Isso porque quanto mais fraca for a base, menos ela se dissocia e,
portanto, é mais favorecida a reação direta quando corresponde à reação inversa
do equilíbrio de hidrólise.
Um artifício matemático é utilizado para relacionar Kh,
Kb e Kw: o da multiplicação do numerador e do denominador
pelo mesmo fator, [OH-] o que não altera a igualdade.
Hidrólise de ânion
derivado de ácido forte
De forma análoga, a extensão da hidrólise de um ânion depende
da força do ácido formado.
Hidrólise de cátion e
de ânion
A extensão da hidrólise do cátion e do ânion depende da força
da base e do ácido formados.
Na hidrólise de cátion de base fraca e de ânion de ácido
fraco, as constantes Kh, Kw, Ka e Kb
relacionam-se da seguinte forma:
Nesse caso também se verifica que, quanto mais fracos forem o
ácido e a base formados, maior será a constante de hidrólise.
Sistema-tampão ou
solução-tampão
Quando se adiciona ácido ou base à água, o pH
da solução se altera rapidamente. Entretanto, a adição de ácido ou base em
pequenas quantidades ao plasma sanguíneo praticamente não produz alterações no
pH. Isso ocorre porque o plasma dispõe de espécies químicas capazes de reagir
tanto com o ácido quanto com a base, constituindo assim um sistema ou
solução-tampão, o qual evita
variações bruscas ou significativas do pH.
Efeito
do íon comum
O efeito do
íon comum provoca alterações no pH da solução ácida pela presença de sua base conjugada.
Dessa forma, a concentração de íons H+ (aq) diminui e o pH aumenta.
Os sistemas-tampão são aqueles que resistem a
variações de pH ao serem diluídos ou ao receberem pequenas quantidades de
ácidos ou bases.
Um sistema-tampão pode ser formado desde que:
·
Contenha um ácido
capaz de reagir com os íons OH- adicionados e uma base capaz de reagir com íons
H+ (aq) adicionados, de forma que o pH da solução praticamente não sofra
alteração;
·
Não ocorra reação entre o ácido e a base que
constituem o sistema – tampão.
Dessa forma, esse
sistema geralmente é preparado por um par ácido – base conjugado:
·
Um ácido fraco e sua base conjugada, como ácido
acético e íon acetato.
·
Uma base fraca e seu ácido conjugado como hidróxido
de amônio e íon amônio.
Determinação
do pH das soluções-tampão
A faixa de
pH que se deseja tamponar depende dos constituintes da solução tampão
A equação
conhecida por Equação de Enderson-Hasselbalch,
indica que o pH de uma solução fraco e seu sal depende da força do ácido.
Todo raciocínio
aplicado ao tampão ácido também pode ser aplicado na obtensão de uma
solução-tampão básica.
