O equilíbrio ácido / base; pares conjugados

Exercício 20
Dado o equilíbrio: H2O + H2O H3O+ + OH-
  1. Explique porque é que este equilíbrio somente existe no meio aquoso,
  2. qual o lado fraco e forte,
  3. qual o valor da constante do equilíbrio.


Kw  e  o autoprotólise da água

No meio aquoso há sempre muitas moléculas de água que continuamente ficam em contacto entre si. Uma vez que a molécula de água tem uma tendência (fraca) para ceder e captar protões, num encontro de duas moléculas acontece o seguinte:

H2O + H2O H3O+ + OH-     ΔH > 0
base fraca ácido fraco ácido forte base forte

Nota bem que os dois iões formam-se em quantidades iguais.
O equilíbrio aquoso sempre e somente existe em meio aquoso, tem pouca extensão e tem uma constante de equilíbrio:

               


Em soluções aquosas neutras, à temperatura de 25ºC, acontece o seguinte:
de cada mol moléculas de água (são 6 x 1023 moléculas de água), "somente" 6 x 1016 moléculas de água realmente captam um protão e também 6 x 1016 moléculas de água realmente cedem um protão.

Em água de 25ºC a concentração [H3O+] = [OH-] = 10-7 mol/dm3   ou:   pH = pOH = 7

Kw (constante do autoprotólise) = K x (55,6)2 = [H3O+] x [OH-] =  10-14 mol2/l2

O autoprotólise da água é um processo endotérmico.
A temperaturas mais altas, mais iões se formam, as concentrações aumentam (por exemplo 10-6 mol/dm3 em vez de 10-7 mol/dm3).
O valor de Kw neste caso muda de 10-14 para 10-12.

Exercício 21
Que será o valor, mais ou menos, de Kw em gelo?

Exercício 22
Em água pura, que está a ferver, o valor do pH não é igual a 7    
Afirmação:
Água fervente ainda é substância neutra       V/F
É verdade ou falsa esta afirmação?
Explique a sua resposta





voltar ao curso