Ficha do professor Domí nio—Reaço es quí micas em sistemas aquosos

AL 2.1 – CONSTANTE DE ACIDEZ

Autora : Fernanda Neri TI-Nspire

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Palavras-chave:

pH; Concentração; Ácidos; Constante de acidez

Ficheiros associados:

Constante de acidez_atividade_aluno; constante de acidez_atividade_professor; constante de acidez.tns; calibração do sen-sor de pH

1. Objetivo Geral

Determinar uma constante de acidez de um ácido fraco monoprótico por medição do pH de uma solução aquosa de con-

centração conhecida desse ácido, a uma dada temperatura.

2. Metas Especí ficas

1. Medir os valores de pH das soluções, para uma mesma temperatura.

2. Determinar o valor da constante de acidez a partir do pH e da concentração inicial de cada uma das soluções.

3. Comparar os valores obtidos da constante de acidez com valores tabelados e avaliar os resultados.

3. Comenta rios

O sensor de pH deve ser previamente calibrado.

Nunca deixar bater o sensor de pH no fundo do recipiente.

Lavar cuidadosamente com água destilada o sensor de pH antes e após cada utilização e limpá-lo cuidadosamente com papel absorvente macio.

Cada grupo deve determinar o pH de uma solução diferente.

O documento “constante de acidez.tns” é um documento que permite ao docente avaliar rapidamente o que o aluno sabe da atividade experimental.

4. Material

Unidade portátil TI-Nspire ou PC com software TI - Nspire

Lab Cradle

Sensor de pH

Sensor de temperatura

Suporte Universal com garra e noz

Goblé

Soluções ácidas de concentração conhecida

Água destilada

Ficha do professor Domí nio—Reaço es quí micas em sistemas aquosos

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5. Procedimento

Coloque a unidade portátil no Lab Cradle.

Ligue o sensor de pH e o de temperatura aos canais analógicos do Lab Cradle.

Abra a aplicação Vernier DataQuest

É comum o sensor ser logo reconhecido aparecendo o seguinte écran.

Registe o valor de pH e o valor da temperatura.

6. Resultados

A partir dos valores de pH registados calcule o valor da contante de equilíbrio à temperatura a que a experiência foi realizada.

7. Concluso es

Nos cálculos efetuados e por comparação com valores tabelados poder-se-á infe-rir que a temperatura influencia o valor da constante de acidez. Poderá ainda constatar que a concentração inicial do ácido não afeta o valor da constante de equilíbrio.

Calibração do sensor de pH

Nota: o sensor nunca deve tocar no fundo do recipiente.

Mergulhar o sensor dentro de uma solução tampão com pH=4 e

fazer

b 1:Experiência A:Calibrar 1:pH 2:dois

pontos

Quando o écran apresentado ao lado mostrar que o valor da

diferença de potencial estabiliza, registe o valor 4

Lavar cuidadosamente o sensor com água desionizada e limpar

com papel absorvente macio. Colocar o sensor dentro de uma

outra solução Tampão de pH = 10 e quando o valor da diferença

de potencial estabilizar registar o valor 10.

Ficha do aluno Domí nio—Reaço es quí micas em sistemas aquosos

AL 2.1 – CONSTANTE DE ACIDEZ

Autora : Fernanda Neri TI-Nspire

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Objetivo Geral

Determinar uma constante de acidez de um ácido fraco monoprótico por medição do pH de uma solução aquosa de concen-

tração conhecida desse ácido, a uma dada temperatura.

1. Metas Especí ficas

1. Medir os valores de pH das soluções, para uma mesma temperatura.

2. Determinar o valor da constante de acidez a partir do pH e da concentração inicial de cada uma das soluções.

3. Comparar os valores obtidos da constante de acidez com valores tabelados e avaliar os resultados.

2. Introduça o Teo rica

O pH é o símbolo criado em 1909 pelo químico dinamarquês Sorensen para indicar o grau de acidez ou alcalinidade de uma solução. O “p” vem do termo “potenz” em alemão e significa potência de concentração e o “H” refere-se ao ião hidrogénio (H+), que associado à molécula de água é H3O+. pH = - log [H3O+]

Como o pH é uma forma de exprimir a concentração do ião hidrogénio, as soluções ácidas, neutras e básicas a 25°C po-dem ser identificadas através dos seus valores de pH, como se segue:

Soluções ácidas: [H3O+] > 1,0 x 10-7 mol dm-3, pH < 7,00

Soluções neutras: [H3O+] = 1,0 x 10-7 mol dm-3, pH = 7,00

Soluções básicas: [H3O+] < 1,0 x 10-7 mol dm-3, pH > 7,00

[H3O+] = 10-pH

Pelo valor de pH de uma solução de concentração conhecida podemos aferir o valor da constante de acidez.

A constante de acidez Ka, ou constante de ionização é uma constante de equilíbrio que traduz o grau de ionização de um ácido.

HA (aq)+ H2O (l) ï A- (aq)+ H3O+(aq)

A constante de acidez ou constante de ionização Ka é definida por:

Onde indica a concentração molar do ácido numa solução aquosa. Pela expressão podemos concluir que quanto maior for o valor de Ka , mais ionizado é o ácido, consequentemente maior a sua força, pois mais extensa é a reação de ionização do ácido.

3. Preve

Como podemos inferir a força de um ácido de concentração conhecida a partir do seu valor de pH?

e

eea

HA

OHAK

3.

eHA

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4. Material

Unidade portátil TI-Nspire

Lab Cradle

Sensor de pH

Sensor de temperatura

Suporte Universal

Garra e noz

Goblés

Soluções ácidas de concentração conhecida

Água destilada

5. Procedimento

Coloca a unidade portátil no Lab Cradle.

Liga o sensor de pH (*) a um dos canais analógicos do Lab Cradle.

Abre a aplicação Vernier Data Quest

Introduz os sensores na solução e regista o valor de pH e a temperatura.

Repete o procedimento 3 vezes

6. Resultados Faz a média do valor de pH .

Determina o valor da constante de acidez a partir do pH e da concentração inicial da solução à temperatura da experiência.

(*) Previamente calibrado

7. Reflete

Compara o valor encontrado para a constante de acidez com o valor tabelado e avalia o resultado.

Compara o valor obtido para a constante de acidez dos restantes grupos e conclui sobre a força de cada ácido.