Considere uma solução aquosa de ácido hipocloroso, HClO , de concentração igual a
. A constante de dissociação ácida para este composto é
a
, e esta dissolução é um processo endotérmico:
Responda:
(a) Identifique quem são o ácido e a base de Brønsted-Lowry do lado esquerdo e o ácido conjugado e a base conjugada do lado direito da equação:
i. Ácido:
ii. Base:
iii. Ácido conjugado:
iv. Base conjugada:
(b) Em qual sentido o equilíbrio se deslocará quando cada uma das seguintes variações for feita ao sistema no equilíbrio:
i.
A temperatura aumenta:
ii. Íons
são adicionados:
iii. Adicionamos
:
iv. Adicionarmos
e HClO :
(c) Calcule o pH da solução aquosa de
de HClO a
.
(d) Considere uma mistura que contenha inicialmente
de HClO . Após o equilíbrio atingido, foi observado
de
e
de ClO . Calcule o quociente da reação,
.
(e) Determine o sentido no qual a reação prosseguirá para atingir o equilíbrio a
. Justifique sua resposta
(a) Identifique quem são o ácido e a base de Brønsted-Lowry do lado esquerdo e o ácido conjugado e a base conjugada do lado direito da equação:
i. Ácido:
ii. Base:
iii. Ácido conjugado:
iv. Base conjugada:
(b) Em qual sentido o equilíbrio se deslocará quando cada uma das seguintes variações for feita ao sistema no equilíbrio:
i.
ii. Íons
iii. Adicionamos
iv. Adicionarmos
(c) Calcule o pH da solução aquosa de
(d) Considere uma mistura que contenha inicialmente
(e) Determine o sentido no qual a reação prosseguirá para atingir o equilíbrio a
Passo 1
O enunciado trata da dissociação do ácido fraco hipocloroso em água segundo
e pede:
– (a) identificação dos pares ácido/base de Brønsted–Lowry;
– (b) direção de deslocamento do equilíbrio diante de variações (Temperatura, íons , água, HClO+água);
– (c) cálculo de pH em ;
– (d) cálculo do quociente de reação para uma mistura que atinge
e
partindo de
de HClO;
– (e) predição do sentido de reação comparando e
.
– (a) identificação dos pares ácido/base de Brønsted–Lowry;
– (b) direção de deslocamento do equilíbrio diante de variações (Temperatura, íons
– (c) cálculo de pH em
– (d) cálculo do quociente de reação
– (e) predição do sentido de reação comparando
Passo 2
Para (a) aplicamos a definição de Brønsted–Lowry: ácido doa próton e base recebe próton.
i. O ácido é quem doa , ou seja,
.
ii. A base é quem recebe , ou seja,
.
iii. O ácido conjugado é o que resulta da base ao aceitar , ou seja,
.
iv. A base conjugada é o que resulta do ácido ao doar , ou seja,
.
i. O ácido é quem doa
ii. A base é quem recebe
iii. O ácido conjugado é o que resulta da base ao aceitar
iv. A base conjugada é o que resulta do ácido ao doar
Passo 3
Para (b) usamos o princípio de Le Chatelier e, no caso endotérmico, tratamos “calor” como reagente na dissociação:
i. Temperatura aumenta→ adiciona “calor”→ desloca para direita (forma mais produtos).
ii. Adição de (ou
)→ excesso de produto→ desloca para esquerda.
iii. Adição de (solvente)→ diluição de todos os solutos→ favorece o lado com mais partículas dissolvidas (produtos)→ para direita.
iv. Adição simultânea de e
→ mais reagente e mais solvente→ ambos favorecem a formação de produtos→ desloca para direita.
i. Temperatura aumenta→ adiciona “calor”→ desloca para direita (forma mais produtos).
ii. Adição de
iii. Adição de
iv. Adição simultânea de
Passo 4
Para (c) montamos a reação de dissociação de ácido fraco e a expressão de
:
Seja
no equilíbrio e
.
Como , aproximamos
e obtemos
Como
Logo
Passo 5
Para (d) a definição de quociente de reação é análoga a
:
Inicialmente
. No equilíbrio formam-se
de
e mesmo valor de
, de modo que
Portanto
Portanto
Passo 6
Para (e) comparamos
e
:
Como
, há excesso de produtos e o equilíbrio se desloca para a esquerda, reformando
.
Resposta
(a) i. Ácido:
ii. Base:
iii. Ácido conjugado:
iv. Base conjugada:
ii. Base:
iii. Ácido conjugado:
iv. Base conjugada:
(b) i. Direita
ii. Esquerda
iii. Direita
iv. Direita
ii. Esquerda
iii. Direita
iv. Direita
(c)
(d)
(e) Como
, desloca para a esquerda.