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Exercícios Resolvidos de Equilíbrio Iônico

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Exercício 8123456791011

Enunciado

Para cada par de reações o mesmo ácido reage com bases diferentes:

1. Complete as reações de equilíbrio ácido-base.

2. Utiliza a tabela de p K a para indicar, em cada par de reações, qual é a reação mais favorecida e qual é a base mais forte.

a)

b)

c)

Tabela com os valores de p K a para alguns ácidos:

Passo 1

a) No item a, a gente tem o mesmo ácido reagindo com duas bases diferentes: H 2 O e O H - .

Vamos completar os equilíbrios, só transferindo um H + do ácido para a base da reação.

Feito isso, a gente precisa dizer qual das duas reações acima é mais favorecida.

Fala tu, qual é a base mais forte? Quem quer mais pegar aquele próton do ácido carboxílico? A água ( H 2 O ) ou a hidroxila ( O H - )?

Pois é, a hidroxila é a base mais forte, ela é negativa e tal. Tem mais tendência a pegar um próton.

Agora, vamos ver pela tabela se isso é verdade?

Pela tabela:

H 3 O + ⇌ ⏞ H 2 O H 2 O + H +         K a = 10 - 1,74

H 2 O ⇌ ⏞ H 2 O O H - + H +         K a = 10 - 15,7

Portanto, o H 3 O + é um ácido mais forte que o H 2 O . E lembra que a base conjugada de um ácido forte é fraca? Olhando pras bases conjugadas desses caras, podemos afirmar que o O H - é uma base mais forte que o H 2 O .

Pra pensar em termos de K b , precisamos inverter aquelas reações, e K b = 1 / K a .

Conclusão: a reação II é favorecida em relação à I.

Passo 2

b)

Predizer qual reação é mais favorecida é mais complicado do que no caso anterior. Só olhando para as bases N H 2 - e O H - , podemos dizer que o oxigênio é mais eletronegativo, portanto lida melhor com carga negativa e, por isso, deve ser uma base mais fraca (menos necessidade de capturar um próton).

Mas melhor confirmar com os p K a .

N H 3 ⇌ ⏞ H 2 O N H 2 - + H +         K a = 10 - 38

H 2 O ⇌ ⏞ H 2 O O H - + H +         K a = 10 - 15,7

O N H 3 , com menor K a , é o ácido mais fraco. Portanto, sua base é mais forte do que a base conjugada da água. N H 2 - é mais básico que O H - e a reação I é favorecida em relação à II.

Passo 3

c) Completando as reações:

Se a gente precisasse prever qual das reações é favorecida, poderíamos argumentar que o H C ≡ C - , por ter uma carga negativa deve ser mais básico que o N H 3 , que é uma base sem carga. E assim, a segunda reação seria favorecida. Vamos ver os p K a pra confirmar (ou não).

N H 4 + ⇌ ⏞ H 2 O N H 3 + H +         K a = 10 - 9,24

H C ≡ C H ⇌ ⏞ H 2 O H C ≡ C - + H +         K a = 10 - 25

Com menor K a , o H C C H é o ácido mais fraco e sua base conjugada é a mais forte. Com isso, a reação II é favorecida em relação à primeira.

Resposta

a) II

b) I

c) II

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