Resumo Cap.: 13

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 (K_a)e da base (K_b). Como K_b é maior do que K_a 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 K_h, K_b e K_w: 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 K_h, K_w, K_a e K_b 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.