O que são reações de hidratação e hidrólise. Demonstre como ocorrem estas reações. Em seguida, discuta sobre os efeitos ácido-base envolvidos nas reações de hidratação e hidrólise do íon trivalente de alumínio (
), até formação do hidróxido de alumínio.
Passo 1
Vamos lá! O exercício pede para entendermos o que são reações de hidratação e hidrólise, como elas acontecem, e também para discutir os efeitos ácido-base envolvidos especificamente nas reações do íon trivalente de alumínio (
) até a formação do hidróxido de alumínio. Para resolver isso, vamos precisar entender conceitos básicos de química sobre reações de hidratação, hidrólise, e comportamento ácido-base de íons metálicos.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que são reações de hidratação. Hidratação é o processo pelo qual moléculas de água se ligam a íons ou moléculas, formando uma estrutura mais estável. Por exemplo, quando o
está na água, moléculas de água se organizam ao redor dele, formando uma hidratação.
Passo 3
Agora, sobre as reações de hidrólise. Hidrólise é uma reação química na qual uma molécula de água quebra outra molécula, geralmente resultando em duas substâncias diferentes. No contexto de íons metálicos como o
, a hidrólise está relacionada à reação com água, levando à formação de hidróxidos.
Passo 4
Vamos demonstrar como ocorrem essas reações. Para a hidratação do íon alumínio:
Isso mostra que seis moléculas de água se ligam ao
formando um complexo hidratado.
Passo 5
Para a hidrólise do
, o complexo hidratado reage com água, resultando na formação de íons hidróxido:
Nesta reação, uma molécula de água atua como base, retirando um próton (H⁺) do complexo hidratado e formando um íon hidroxido ligado ao alumínio e um íon hidroxônio (
).
Passo 6
Agora, vamos discutir os efeitos ácido-base envolvidos. O
, devido à sua alta carga e pequena raio, atrai fortemente moléculas de água, formando o complexo hidratado. Esse complexo pode liberar prótons H⁺, tornando a solução ácida. Isso ocorre porque a hidrólise do
gera íons hidroxônio, que aumentam a acidez da solução.
Passo 7
À medida que mais reações de hidrólise ocorrem, formam-se mais íons hidroxido que eventualmente se combinam para formar hidróxido de alumínio:
O hidróxido de alumínio é uma substância insolúvel que precipita da solução, encerrando o processo de hidrólise e hidratando o alumínio de forma mais estável.
Resposta
As reações de hidratação envolvem a ligação de moléculas de água ao íon
, formando um complexo hidratado. Já as reações de hidrólise consistem na interação desse complexo com água, resultando na liberação de prótons e formação de hidróxido de alumínio (
). Além disso, o
atua como um ácido, aumentando a acidez da solução devido à liberação de íons hidroxônio durante a hidrólise.
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