REAÇÕES DE NEUTRALIZAÇÃO
Uma reação de neutralização ocorre entre um ácido e uma base que se neutralizam mutuamente.
Esta reação obedece normalmente ao seguinte esquema: Ácido + Base Sal + Água
O sal formado nestas reações determina o caráter ácido, básico ou neutro da solução obtida, já que o mesmo pode, ou não, sofrer hidrólise.
TITULAÇÕES ÁCIDO-BASE
Estas titulações correspondem a técnicas de determinação da concentração de um ácido ou de uma base (titulado) a partir da concentração conhecida, respetivamente, de uma base ou ácido (titulante).
A reação entre o titulante e o titulado corresponde a uma reação de neutralização.
SOLUÇÕES TAMPÃO
Chama-se solução tampão a uma solução que mantém o pH praticamente inalterável face à adição de pequenas quantidades de ácido ou de base.
TAMPÕES ÁCIDOS Existem dois tipos:
1. Solução de ácido forte
2. Solução contendo um ácido fraco e um sal, sendo a base conjugada do ácido fraco igual ao anião do sal.
TAMPÕES BÁSICOS Existem dois tipos:
1. Solução de base forte
2. Solução contendo uma base fraca e um sal, sendo o ácido conjugado da base fraca igual ao catião do sal.
TITULAÇÃO DE UM ÁCIDO FORTE COM UMA BASE FORTE Nesta titulação, o titulante é uma base forte e o titulado é um ácido forte.
A representação gráfica do pH em função do volume de titulante adicionado ao titulado é dada pela figura:
No início da titulação, o pH permanece praticamente inalterável, porque o titulado é um tampão ácido do tipo 1.
O pH no ponto de equivalência é igual a 7, porque o sal formado não sofre hidrólise. Após o ponto de equivalência, o pH volta a permanecer praticamente constante devido à existência de um tampão básico do tipo 1.
TITULAÇÃO DE UMA BASE FORTE COM UM ÁCIDO FORTE Nesta titulação, o titulante é um ácido forte e o titulado é uma base forte.
A representação gráfica do pH em função do volume de titulante adicionado ao titulado é dada pela figura:
VE VT P. E. – ponto de equivalência VE – volume de titulante no P. E. VT – volume de titulante VE VT P. E. – ponto de equivalência VE – volume de titulante no P. E. VT – volume de titulante
No início da titulação, o pH permanece praticamente inalterável, porque o titulado é um tampão básico do tipo 1.
O pH no ponto de equivalência é igual a 7, porque o sal formado não sofre hidrólise. Após o ponto de equivalência, o pH volta a permanecer praticamente constante devido à existência de um tampão ácido do tipo 1.
TITULAÇÃO DE UM ÁCIDO FRACO COM UMA BASE FORTE Nesta titulação, o titulante é uma base forte e o titulado é um ácido fraco.
A representação gráfica do pH em função do volume de titulante adicionado ao titulado é dada pela figura:
No início da titulação, o pH aumenta acentuadamente e, depois permanece praticamente inalterável, porque passa a existir um tampão ácido do tipo 2, devido à formação de um sal.
O pH no ponto de equivalência é superior a 7, devido à hidrólise do sal formado. Após o ponto de equivalência, o pH volta a permanecer praticamente constante devido à existência de um tampão básico do tipo 1.
TITULAÇÃO DE UMA BASE FRACA COM UM ÁCIDO FORTE Nesta titulação, o titulante é um ácido forte e o titulado é uma base fraca.
A representação gráfica do pH em função do volume de titulante adicionado ao titulado é dada pela figura:
VE VT
P. E. – ponto de equivalência VE – volume de titulante no P. E.
No início da titulação, o pH diminui acentuadamente e, depois permanece praticamente inalterável, porque passa a existir um tampão básico do tipo 2, devido à formação de um sal.
O pH no ponto de equivalência é inferior a 7, devido à hidrólise do sal formado.
Após o ponto de equivalência, o pH volta a permanecer praticamente constante devido à existência de um tampão ácido do tipo 1.
TITULAÇÕES DE ÁCIDOS POLIPRÓTICOS
Neste caso, as curvas de titulação têm mais do que um ponto de inflexão, sendo o número de pontos de inflexão igual ao número de iões H+ que cada molécula de ácido pode ceder.
Como exemplo deste tipo de titulação pode-se considerar a titulação do ácido carbónico (H2CO3), cuja representação gráfica do pH em função do volume de titulante adicionado ao titulado é dada pela figura:
VE VT P. E. – ponto de equivalência VE – volume de titulante no P. E. VT – volume de titulante VT VE 0,5VE
TITULAÇÕES DE BASES POLIPRÓTICAS
Neste caso as curvas de titulação têm mais do que um ponto de inflexão, sendo esse número igual ao número de iões H+ que uma base pode receber.
CÁLCULO DO pH DE UM TAMPÃO ÁCIDO DO TIPO 2
Para a dissolução de um ácido de fórmula genérica, HA, numa solução aquosa que contém um sal, cujo anião coincide com a base conjugada o ácido, tem-se:
C / mol dm3 HA(aq) + H2O() A-(aq) + H3O(aq)
Equilíbrio CA CS
x
CA – Concentração do ácido na mistura; CS – Concentração do sal na mistura
S A a A S a e e 3 e -a
C
C
K
C
C
K
[HA]
]
O
H
[
]
[A
K
x
x
x
pH
pH
log[
H
3O
]
elog
S A aC
C
K
log
pH
CÁLCULO DO pH DE UM TAMPÃO BÁSICO DO TIPO 2
Para a dissolução de uma base de fórmula genérica, B, numa solução aquosa que contém um sal, cujo catião coincide com o ácido conjugado da base, tem-se:
C / mol dm3 B(aq) + H2O() BH(aq) + OH(aq)
Equilíbrio CB CS
x
S B b B S b e e e b
C
C
K
C
C
K
[B]
]
OH
[
]
[BH
K
x
x
x
pOH
pOH
log[
OH
]
elog
S B b
C
C
K
log
pOH
EFEITO TAMPÃO DO DIÓXIDO DE CARBONO NO SANGUE
Dissolvido no plasma sanguíneo existe o dióxido de carbono, que origina as seguintes reações químicas: (aq) CO H ) O( H (g) CO2 2 2 3 (aq) HCO (aq) H (aq) CO H2 3 -3 (aq) HCO (aq) H ) O( H (g) CO2 2 -3 O par conjugado -3 3 2CO /HCO
H dá origem a uma solução tampão. Mas como o H2CO3
provem do CO2, pode referir-se que é o par CO2/HCO-3 que origina a solução tampão.
DEPENDÊNCIA DA HEMOGLOBINA DO pH DO MEIO
O dióxido de carbono e a água originam H2CO3, um ácido fraco que se ioniza segundo a equação: (aq) HCO (aq) H (aq) CO H2 3 3- (1)
A hemoglobina (Hb) pode estabelecer uma ligação covalente dativa com as espécies O2, CO2 e H+, havendo ligação preferencial de cada espécie, variável com os valores de pH: 2 2 HbO O Hb (2) 2 2 H HHb O HbO (3)
A hemoglobina transporta assim O2 desde os pulmões aos tecidos e transporta também os produtos finais da respiração, H+ e CO2, desde os tecidos aos pulmões e aos rins que excretarão estes produtos.
Os equilíbrios (1), (2) e (3) e a Lei de Le Châtelier a eles aplicada evidenciam que a absorção do oxigénio pela hemoglobina depende do pH do meio.
