Ac2-Abordagem Sistemática Para Resolver Problemas de Equilíbrio
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Abordagem sistemática para
resolver problemas de equilíbrio
Álvaro José dos Santos Neto
SQM5767: Química Analítica Avançada
1. Equacionar todos os
equilíbrios envolvidos
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2. Balanço de Cargas
• É a formulação algébrica da eletroneutralidade.
As soluções sempre tem carga total zero.
[cargas positivas] = [cargas negativas]
n1[C1] + n2[C2] + ... = m1[A1] + m2[A2] + ...
NaHCO3(s) Na+(aq) + HCO3-(aq)
Exemplo: solução 0,10M de NaHCO3
HCO3-(aq) + H2O(l) H3O
+(aq) + CO32-(aq)
HCO3-(aq) + H2O(l) OH-(aq) + H2CO3(aq)
Balanço de carga: [Na+] + [H3O+] = [OH-] + [HCO3
-] + (2 x [CO32-])
3. Balanço de Massa • Conseqüência da lei de conservação das massas. Na
realidade refere-se à conservação dos átomos (ou
grupos desses), os quais foram transferidos para a
solução.
NaHCO3(s) Na+(aq) + HCO3-(aq)
Exemplo 1: solução 0,10M de NaHCO3
HCO3-(aq) + H2O(l) H3O
+(aq) + CO32-(aq)
HCO3-(aq) + H2O(l) OH-(aq) + H2CO3(aq)
Balanço de massa: 0,10M = [H2CO3] + [HCO3-] + [CO3
2-]
Balanço de massa: 0,10M = [Na+]
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Procedimento
1. Escrever todas as reações apropriadas.
2. Escrever a equação de balanco de carga.
3. Escrever a equação de balanço de
massa. (Pode haver mais de uma).
4. Escrever a constante de equilíbrio para
cada reação.
5. Contar as equações e as incógnitas. Devem existir tantas equações quanto forem as
incógnitas (espécies químicas).
6. Resolver o conjunto de equações para
todas as incógnitas.
Exemplo simples: Dissociação da água
H2O H+ + OH- KW
KW = 1,0 x 10-14 a 25 ºC
1. Reações apropriadas:
[H+] = [OH-]
2. Balanço de carga:
[H+] = [OH-]
3. Balanço de massa:
KW = [H+] x [OH-] = 1,0 x 10-14
4. Constantes de equilíbrio:
[H+] e [OH-] / Eq.1 e Eq.2
5. Incógnitas e equações:
(Eq.1)
(Eq.2)
6. Resolução
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Exemplo simples: Solubilidade do Hg2Cl2
Hg2Cl2 Hg2+ + 2Cl- Kps
1. Reações apropriadas:
[H+] + 2[Hg22+] = [Cl-] + [OH-]
2. Balanço de carga:
[Cl-] = 2[Hg22+]
3. Balanço de massa:
Kps = [Hg22+] [Cl-]2 = 1,2 x 10-18
4. Constantes de equilíbrio:
[H+], [OH-], [Hg22+] e [Cl-] / Eq.1 a Eq.4
5. Incógnitas e equações:
(Eq.1)
(Eq.2)
6. Resolução
H2O H+ + OH- KW
KW = [H+] [OH-] = 1,0 x 10-14
(Eq.3)
(Eq.4)
Exemplo: solução 0,25M de H3PO4
Balanço de massa: 0,25M = [H3PO4] + [H2PO4-] + [HPO4
2-] + [PO43-]