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15.6:

Soluções de Ácidos e Bases Fortes

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Chemistry
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Strong Acid and Base Solutions

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Os ácidos fortes dissociam-se completamente dentro de água. Por exemplo, o ácido nítrico dissocia-se completamente em íons de hidrónio e íons de nitrato. Como os íons de hidrónio gerados da autoionização da água são insignificantes, a concentração de íons hidrônicos na água é igual à concentração do ácido forte.O pH destas soluções pode ser determinado utilizando a concentração inicial do ácido forte. Por exemplo, numa solução 0, 10 mols de HCl, o HCl irá dissociar-se completamente em íons hidrônicos e íons de cloreto, e, portanto, a concentração de íons hidrônicos da solução também ser de 0, 10 mols. Ao tomar o logaritmo negativo desta concentração, o pH da solução é igual a um.Em contrapartida, o pH de uma solução pode ser utilizado para determinar a concentração de íons hidrônicos de uma solução. Por exemplo, para uma solução de pH 3, 60, a sua concentração de íons hidrônicos pode ser determinada através da resolução a equação 3, 60 é igual ao registo negativo da concentração de íons hidrônicos. Para resolver a concentração, multiplicar ambos os lados pelo lado negativo, e depois tomar a antilogia de ambos os lados.A concentração de íons hidrônicos é igual a 2, 5 10-⁴ mols. As bases fortes que são do grupo um de hidróxidos metálicos, como o Hidróxido de sódio e hidróxido de potássio, Dissociam-se completamente na solução. Por exemplo, 0, 20 mols de hidróxido de sódio irá dissociar-se completamente na água e produzir 0, 20 íons de sódio mols e 0, 20 íons de hidróxido mols.No entanto, o grupo dois de hidróxidos metálicos, como o hidróxido de bário e o hidróxido de cálcio, produzem dois moles de íons de hidróxido para cada mole de base. Por exemplo, 0, 020 mols de hidróxido de cálcio irá dissociar-se completamente dentro de água e produzir 0, 020 mols de íons de cálcio e 0, 040 mols de íons hidróxidos. Os óxidos de metais iónicos, como o óxido de sódio e o óxido de cálcio, são também bases fortes.O seu íon de óxido reage com a água e produz íons hidróxidos. A concentração de íons hidróxidos pode ser utilizada para calcular o pOH e pH da solução. Por exemplo, uma solução mols de hidróxido de potássio de 5 10-⁵ tem uma quantidade igual de íons hidróxidos como uma base forte e tem, portanto, um pOH de 4.30.Como o pH, o pOH da solução também pode ser utilizado para determinar a concentração de íons hidróxidos por resolução da equação:o pOH é igual ao registo negativo da concentração de íons hidróxidos. Uma vez que pH mais pOH é igual a 14 e a pOH é 4.3, o pH da solução é de 9, 7.

15.6:

Soluções de Ácidos e Bases Fortes

Um ácido forte é um composto que se dissocia completamente em uma solução aquosa e produz uma concentração de iões hidrónio igual à concentração inicial de ácido. Por exemplo, o ácido hidrobrómico a 0,20 M irá dissociar-se completamente em água e produzir 0,20 M de iões hidrónio e 0,20 M de iões brometo.

Eq1

Por outro lado, uma base forte é um composto que se dissocia completamente em uma solução aquosa e produz iões hidróxido. Por exemplo, 0,015 M de KOH, hidróxido de metal do grupo 1, irá dissociar-se completamente e produzir 0,015 M de OH e 0,015 M de K+.

Eq2

Os hidróxidos metálicos do grupo 2, como o hidróxido de bário [Ba(OH)2] e o hidróxido de estrôncio [Sr(OH)2], são também bases fortes e possuem dois iões hidróxido. Isto faz com que produzam uma solução mais básica comparada com NaOH ou KOH à mesma concentração. Por exemplo, 0,015 M de Ba(OH)produzem 0,015 M de Bae 0,030 M hydroxide.

Eq3

Como os ácidos e bases fortes se dissociam completamente, as razões molares podem ser usadas para determinar as suas concentrações de hidrónio e hidróxido, que por sua vez podem ser usadas para calcular o pH ou pOH de uma solução. Por exemplo, uma solução de HCl a 0,030 M irá produzir 0,03 M de iões hidronónio. Por conseguinte, o pH desta solução será de

Eq4

O pOH da mesma solução pode ser determinado usando a fórmula

Eq5

Como o pH da solução é 1,52, o seu pOH pode ser calculado como

Eq6

Da mesma forma, a concentração de iões hidróxido produzidos por bases fortes pode ser utilizada para determinar o pOH de uma solução utilizando a equação

Eq7

A equação acima também pode ser usada para determinar a concentração de iões hidróxido quando se sabe o pOH. Por exemplo, se o pOH de uma solução for 3,00,

Eq8

A multiplicação de ambos os lados por −1 dá

Eq9

Agora, pegue o antilog de ambos os lados

Eq10

Assim, a concentração de iões hidrónio da solução com pOH 3 é de 1,0 × 10−3 M. Um método semelhante pode ser usado para determinar a concentração de iões hidrónio de uma solução se o seu pH for conhecido.