EFEITO DO ÍON COMUM, HIDRÓLISE SALINA E SISTEMA TAMPÃO

Experiência 08 – Efeito do Íon Comum, Hidrólise Salina e Sistema Tampão

1. Sinopse teórica.
As moléculas de água reagem entre si, conforme a equação seguinte, produzindo uma certa concentração de íons – pequena, mas mensurável, e que depende somente da temperatura:
H2O + H2O  H3O+ + OH– ou de forma mais simples H2O  H+ + OH– .
A 25ºC ou 298 K, medidas experimentais atestam que [H+] = [OH–] = 1,0  10–7 mol/L. Portanto, somente uma pequena parcela das moléculas de água sofre auto-ionização, sendo por isso praticamente constante a concentração mol/L de água. Resulta daí uma constante de equilíbrio mais simples, conhecida como produto iônico da água: Kw = [H+]  [OH–] = 1,0  10–14 (mol/L)2.
Aplicando-se a notação proposta por Sørensen, em que pX = – log10 [X], seguem as expressões: pH = pOH = 7 (água pura a 25ºC) e pKw = pH + pOH = 14 ( sistema aquoso a 25ºC).
A seguir, são apresentados quatro sistemas, obtidos pela dissolução de uma substância em água. O primeiro exemplo representa a dissolução de um gás em água, que passará a ter o mesmo caráter do gás. No caso, o óxido ácido CO2 tornará a água ácida, [H+] > 10–7 mol/L e pH < 7.
H2O
+
CO2

HCO3–
+
H+
[H+] > 10–7 início a

0

0 pH < 7 reação –x

+x

+x
Kc = x2 / (a – x) equilíbrio a – x

x

x

O segundo exemplo representa a dissolução de uma substância sólida ou líquida com caráter ácido, como um ácido, ou como um sal derivado de ácido forte e base fraca. No caso, foi usado o ácido acético (CH3COOH), que ao se ionizar produz H+, um íon comum ao H+ proveniente da auto-ionização da água. Ocorre então o chamado efeito do íon comum: o H+ do ácido (em maior concentração) reprime a ionização da água. Porém, o produto iônico da água continua constante.
CH3COOH

CH3COO–
+
H+
[H+] > 10–7 a 0

0 pH < 7
–x

+x

+x
Ka = x2 / (a – x) a – x

x

x

No próximo exemplo, está representada a dissolução de uma substância sólida ou